| Закреплена за кафедрой | Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии |
|---|---|
| Направление подготовки | 04.04.01. Химия |
| Профиль | Разработка биофармацевтических препаратов на основе рекомбинантных технологий |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 04_04_01_Химия-2-2020 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 20 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Практические | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Сам. работа | 76 | 74 | 76 | 74 |
| Итого | 108 | 106 | 108 | 106 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Заведующий кафедрой Темерев Сергей Васильевич
| 1.1. | формирование у магистрантов целостного представления о методе хроматографии, ознакомление с современным состоянием метода, а также получение магистрантами базовых понятий, связанных с принципами работы современных хроматографических приборов и входящих в их состав элементов, функционирование которых обеспечивает возможности газовой и жидкостной хроматографии для решения различных аналитических задач. Понимание принципов процесса разделения веществ на хроматографических колонках, механизмов удерживания, причин уширения пиков в процессе хроматографирования. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.04 |
| ОПК-1 | Способен выполнять комплексные экспериментальные и расчетно-теоретические исследования в избранной области химии или смежных наук с использованием современных приборов, программного обеспечения и баз данных профессионального назначения |
| ОПК-2 | Способен анализировать, интерпретировать и обобщать результаты экспериментальных и расчетно-теоретических работ в избранной области химии или смежных наук |
| ПК-1 | Способен проводить работы по обработке и анализу научно-технической информации и результатов исследований |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | -существующие способы хроматографического анализа и возможности их применять в зависимости от поставленной аналитической задачи; -физико-химические основы газовой, жидкостной хроматографии, капиллярного электрофореза и хромато-масс-спектрометрии, пути улучшения параметров разделения и детектирования разделяемых веществ, преимущества, недостатки методов и возможность их применения для решения различных практических задач; подходы к выбору варианта хроматографии для решения конкретной проблемы на базе полученных теоретических знаний; принципы оптимизации условий разделения и детектирования целевых продуктов. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | -предсказывать и объяснять наиболее вероятные результаты хроматографирования веществ-аналитов в различных условиях, изменять эти условия для достижения необходимой степени разделения веществ и необ-ходимой чувствительности и точности анализа; - самостоятельно ставить задачу разработки методики определения компонентов в различных объектах; выбирать условия разделения целевых продуктов (неподвижную и подвижную фазы, вариант детектирования); обсуждать результаты проведенного исследования, ориентироваться в современной литературе по теории методов хроматографии и капиллярного электрофореза, а также их применения в различных областях науки и производства. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | -принципами и механизмами хроматографического анализа, методами количественного и качественного современного хроматографического оборудования и их возможностями, информацией о месте хроматографии в аналитической химии и условиях определения органических и биологически-активных веществ. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение | ||||||
| 1.1. | Современное состояние хроматографических методов анализа | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 1.2. | Определение хроматографии. Основные параметры хроматограммы. Селективность и эффективность хроматографического разделения. Теория теоретических тарелок. Размывание хроматографической зоны и его физические причины. Разрешение как фактор оптимизации хроматографического процесса. Классификация хроматографических методов. Методы оптимизации хроматографического эксперимента. Основные этапы оптимизации хроматографического эксперимента. | Сам. работа | 3 | 6 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 2. Современная газовая хроматография | ||||||
| 2.1. | Основы газовой хроматографии. Место ГХ в химическом анализе. Типы аналитических задач, решаемых с применением ГХ. | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 2.2. | Основы хромато-масс-спектрометрии | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 2.3. | Колонки и фазы в современной ГХ.Разделение веществ на колонках с фазами различной полярности. Разделение на колонке с неполярным полисилоксаном. Разделение на полярной колонке с полиэтиленгликолем. Определение полярности колонок методом Роршнайдера | Практические | 3 | 2 | ОПК-1, ОПК-2 | Л1.2, Л1.1 |
| 2.4. | Хроматографическая техника. Приборы для ГХ и их устройств | Практические | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2 |
| 2.5. | Решение расчетных задач | Практические | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.1 |
| 2.6. | Определение хроматографии. Классификация методов хроматографии. Место ГХ в ряду других хроматографических методов. • Хроматографическая колонка. Разделение веществ на колонке в режиме элюентной хроматографии. Аппаратурное оформление процесса для газовой хроматографии. Теории хроматографии. Линейная хроматография, нелинейная, равновесная, неравновесная. • Теория эквивалентных теоретических тарелок. Диффузионная теория уширения хроматографической полосы. Параметры хроматографического пика. Эффективность ко-лонки, экспериментальное определение эффективности и числа теор. тарелок. Время удерживания. Определение селективности колонки. | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 2.7. | Техника газовой хроматографии. Ввод пробы в колонку: со сбросом, split/splitless, прямой ввод в колонку. Ввод краном-дозатором, ввод шприцом, инжекторы. Использование различных инжекторов для решения различных аналитических задач разделения. Ха-рактерные значения параметров потоков, температур и давления для инжекторов и коло-нок. • Детектирование хроматографического сигнала. Понятие о пороге детектирования, чувствительность и коэффициент чувствительности, линейный динамический диапазон, селективность детектора. Пламенно ионизационный детектор, катарометр, детектор по захвату электрона, пламенно-фотометрический детектор, атомно-эмиссионный детектор, масс-спектрометр. Сравнение детекторов. Для каких задач применяются различные детекторы. • Регулировка потоков и давлений в хроматографии | Сам. работа | 3 | 10 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 2.8. | Экспрессная газовая хроматография • Классификация хроматографических методов по скорости разделения. Скоростная хроматография. Способы увеличения скорости разделения. • Способы уменьшения времени разделения в хроматографии. • Скоростная хроматография на капиллярных и насадочных колонках, ограничения по экспрессности. • Требования к детекторам, инжекторам и электронным компонентам для скоростной хроматографии. • Поликапиллярные колонки и их скоростные возможности. • Направления эволюции методов экспрессной хроматографии | Сам. работа | 3 | 12 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 3. Современная жидкостная хроматография | ||||||
| 3.1. | Теоретические основы ВЭЖХ и ее использование | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.2. | Современные варианты жидкостной хроматографии и электромиграционные методы | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.3. | Аппаратурное оборудование в жидкостной хроматографии | Практические | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.4. | Пробоподготовка в хроматографическом анализе. Варианты, достоинства и недостатки. Сравнение селективности сорбентов в ВЭЖХ на примере разделения ароматических соединений | Практические | 3 | 2 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.5. | Механизмы жидкостной хроматографии | Практические | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.6. | Решение расчетных задач | Практические | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.7. | Формальная жидкостная хроматография.Хроматографический пик и хроматограмма. Основные термины и закономерности в ЖХ. Влияние скорости потока повижной фазы, размера частиц адсорбента, температуры, со-става подвижной фазы, давления, длины и диаметра колонки, нагрузки на колонку и пр. на эффективность и скорость разделения. Компьютерные модели предсказания хромато-грамм и оптимизации разделения | Сам. работа | 3 | 8 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.8. | Неподвижные и подвижные фазы для ВЭЖХ.Типы и классификация адсорбентов. Методы синтеза важнеших адсорбентов и их свойст-ва. Сравнение обращенных фаз. Состав подвижной фазы для обращенно-фазовой ВЭЖХ. Элюотропный ряд органических растворителей. Ион-парная ВЭЖХ. Состав подвижной фазы и селективность. Нормально фазовая и обращено-фазовая ВЭЖХ. Гидрофильная ВЭЖХ. ВЭЖХ ионов. | Сам. работа | 3 | 8 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 3.9. | Базы данных в ВЭЖХ. Принципы создания баз данных для ВЭЖХ. Многоканальное детектирование. Валидация методики. База данных ВЭЖХ-УФ. Примеры применения базы данных "БД-2003". При-менение ВЭЖХ в медицине, фармакологии и в фармацевтике. Валидация ВЭЖХ-методик анализа. | Сам. работа | 3 | 8 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| Раздел 4. Полевая экспрессная газовая хроматография для массовых (однотипных) анализов | ||||||
| 4.1. | Роль ГХ в экологическом мониторинге. | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 4.2. | Техника хроматографического анализа. | Практические | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 4.3. | Пробоподготовка в экспрессном анализе. | Практические | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 4.4. | Экспрессное сорбционное концентрирование паров органических веществ. Теоретическая модель проскока и оптимизация скоростного концентрирования. Экспрессный ввод пробы в колонку. Вихревой дистанционный пробоотбор. Принципы построения скоростных газовых хроматографов ЭХО (структура, характери-стики, колонки, детектор). Основные аналитические возможности приборов. | Сам. работа | 3 | 12 | ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 4.5. | Контрольная работа | Практические | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.2, Л1.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Представлено в ФОС |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| В приложении |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Б. А. Руденко, Г. И. Руденко | Высокоэффективные хроматографические процессы. том 1. Газовая хроматографическая, Т. 2: Процессы с конденсированными подвижными фазами.: | Наука, 2003 | |
| Л1.2 | Беккер Ю. | Хроматография. Инструментальная аналитика. Методы хроматографии и капиллярного электрофореза: | Техносфера, 2009 | www.technosphera.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Единый образовательный портал АлтГУ. Новые аналитические возможности хроматографии | portal.edu.asu.ru | ||
| Э2 | Научная электронная библиотека РФФИ | www.elibrary.ru | ||
| Э3 | РГБ Российская государственная библиотека | www.rsl.ru | ||
| Э4 | Библиотека Академии наук | http://ban.pu.ru БАН | ||
| Э5 | Электронная библиотека зарубежных изданий | www.chem.asu.ru | ||
| Э6 | Библиотеки химической литературы | www.kge.msu.ru | ||
| Э7 | Библиотека МГУ | www.lib.msu.su | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| MS Power Point Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/). Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 508К | лаборатория методов молекулярной спектрометрии - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; раковина, оборудование, инструмент и приспособления, принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (15 человек): вытяжной шкаф, технические весы, квантометр, генератор, набор ареометров, фотоэлектроколориметры КФК-2, кюветы для образцов, спектрофотометр Spekol-10, аналитические весы, наборы химической посуды, наборы химических реактивов, плитки электрические, прибор для определения температуры плавления, установки для титрования, термометры ртутные, штативы |
| 419К | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации; | Учебная мебель на 17 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная - 1 шт.; компьютеры: NAIO Corp Z520, НЭТА - 4 in - 13 ед. |
| В приложении |