МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Инструментальные методы химического анализа реальных объектов
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Направление подготовки04.04.01. Химия
ПрофильКвантовые технологии, компьютерный наноинжиниринг и физикохимия материалов. ФГОС 3++
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план04_04_01_Химия-2-2020
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 64
самостоятельная работа 125
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 6
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 24 40 24 40
Практические 40 50 40 50
Сам. работа 125 99 125 99
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 216 216 216 216

Программу составил(и):

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Инструментальные методы химического анализа реальных объектов

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 04.04.01 Химия (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 13.07.2017г. №655)

составлена на основании учебного плана:
04.04.01 Химия
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 27.08.2019 г. № 1
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Темерев С.В., доктор хим. наук, доцент

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 27.08.2019 г. № 1
Заведующий кафедрой Темерев С.В., доктор хим. наук, доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1. - формирование у бакалавра представлений о теоретических основах хроматографических, масс-спектрометрических методов, о многообразии инструментальных методов и решаемых аналитических задач при их использовании в профессиональной научно-исследовательской и производственной деятельности в области химической технологии синтетических биологически активных веществ, химико-фармацевтических препаратов и косметических средств.
- закрепление, обобщение, углубление и расширение химических знаний, полученных при изучении базовых дисциплин, приобретение новых знаний и формирование умений и навыков, необходимых для изучения специальных технологических дисциплин.
В соответствии с квалификационной характеристикой, бакалавр должен знать основы хроматографических, масс-спектрометрических и других инструментальных методов анализа, в объеме необходимом для решения производственных и исследовательских задач

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

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. - возможности применения нескольких групп методов исследования простых физико-химических закономерностей;основы химического эксперимента, современные аналитические методы получения и исследования химических веществ, материалов и реакций;
- теоретические способы обоснования возможности и границы применимости выбранных новейших методов, исследования сложных закономерностей состав – свойство и процессов различной природы;возможности и ограничения применения новейших физических и физико-химических методов исследования сложных закономерностей состав – свойство и процессов различной природы.
3.2.Уметь:
3.2.1.- проводить калибровку и настройку серийного оборудования, относящемся к различным группам методов (рефрактометрических, электрохимических и т.д.), при отсутствии методических указаний;
- формулировать требования к условиям проведения инструментального исследования, выполнить простейшие исследования на серийном и сложном научном оборудовании химических лабораторий при отсутствии методических указаний;проводить химический эксперимент, основными инструментальными методами исследования химических веществ, материалов и реакций;
- анализировать и теоретически обосновывать результаты комплексного исследования физико-химических закономерностей с целью доказательства достижения поставленных профессиональных задач;проводить исследование физико-химических закономерностей и контролировать протекание процессов на серийном и сложном научном оборудовании; интерпретировать результаты физико-химических исследований, полученных на оригинальных экспериментальных установках и сложном научном оборудовании.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.владеет навыками работы на серийном научном оборудовании, относящемся к различным группам методов (рефрактометрических, электрохимических и т.д.), может выполнять стандартные операции при отсутствии методических указаний;
владеет теоретическими основами различных методов и способен обосновать выбор того или иного метода исследования физико-химических процессов, навыками работы на сложном научном оборудовании;теоретическими основами и практическими навыками работы на оригинальных экспериментальных установках и сложном научном оборудовании.
теоретическими основами и практическими навыками работы на оригинальном и сложном научном оборудовании; способен модернизировать этапы работы на оригинальном научном оборудовании.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теоретические основы метода
1.1. Основные положения хроматографии Лекции 4 1 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1, Л2.2
1.2. Качественный и количественный хроматографический анализ. Классификация методов хроматографии по агрегатному состоянию фаз Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.3. Выбор параметров хроматографических определений. Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.4. Определение качественного состава смеси на основе характеристик удерживания. Практические 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.5. Идентификация веществ, количественный анализ, методы количественного хроматографического анализа Практические 4 8 Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.6. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 4 1 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1, Л2.2
1.7. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 4 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.8. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 4 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 2. Планарная (тонкослойная) хроматография
2.1. Планарная (тонкослойная) хроматография Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3
2.2. Анализ красителей методом хроматографии в тонком слое Практические 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
2.3. Практическое применение метода планарной хроматографии Практические 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
2.4. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 4 0 Л1.2, Л1.3, Л2.1
2.5. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 4 3 Л1.2, Л1.3, Л2.1
2.6. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 4 3 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 3. Ионнообменная хроматография
3.1. Ионнообменная хроматография Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3
3.2. Определение динамической обменной емкости катионита Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
3.3. Определение ионов никеля и цинка в смеси с использованием разделения их на анионите Сам. работа 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
3.4. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 4 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
3.5. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 4 3 Л1.2, Л1.3, Л2.1
3.6. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 4 3 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 4. Газовая хроматография
4.1. Газовая хроматография. Аппаратурное оформление. Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3
4.2. Газо-адсорбционная хроматография Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3
4.3. Газо-жидкостная хроматография Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3
4.4. Капиллярная газовая хроматография Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3
4.5. Приготовление хроматографической колонки, определение ее характеристик Лекции 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
4.6. Качественный и количественный анализ смеси спиртов газохроматографическим методом анализа Практические 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
4.7. Коллоквиум "Газовая хроматография" Практические 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
4.8. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 4 3 Л1.2, Л1.3, Л2.1
4.9. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 4 5 Л1.2, Л1.3, Л2.1
4.10. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 4 9 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 5. Высокоэффективная жидкостная хроматография
5.1. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Принцип метода, решаемые задачи. Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.1, Л2.1
5.2. Молекулярная адсорбционная хроматография Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.1, Л2.1
5.3. Обращенно-фазовая ВЭЖХ (ОФ ВЭЖХ) Лекции 4 1 ОПК-2 Л1.1, Л2.1
5.4. Модифицированные виды высокоэффективной жидкостной хроматографии Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.1, Л2.1
5.5. Идентификация химических веществ методом хроматографии Сам. работа 4 5 ОПК-2 Л1.1, Л2.1
5.6. Разделение сложных веществ методами хроматографии. Сам. работа 4 6 ОПК-2 Л1.1, Л2.1
5.7. Особенности эксплуатации колонок для ВЭЖХПроблемы изменения селективности колонок ВЭЖХ Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.1, Л2.1
5.8. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 4 4 Л1.2, Л1.3, Л2.1
5.9. Коллоквиум "Высокоэффективная жидкостная хроматография" Практические 4 4 ОПК-2 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1
5.10. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 4 5 Л1.2, Л1.3, Л2.1
5.11. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 4 9 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 6. Хромато-масс- спектрометрия
6.1. Хромато-масс- спектрометрия Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1, Л2.2
6.2. Количественный хромато-масс-спектрометрический анализ Сам. работа 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
6.3. Идентификация кофеина с помощью хроматомасс-спектрометрии методом метки Практические 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
6.4. Обработка полученных результатов в хромато -масс - спектрометрии Сам. работа 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
6.5. Определение систематических составляющих погрешности измерения концентрации пропана методом совокупных измерений Практические 4 8 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
6.6. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 4 2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
6.7. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 4 3 Л1.2, Л1.3, Л2.2
6.8. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 4 3 Л1.2, Л1.3, Л2.2
Раздел 7. Инструментальные методы анализа техносферных систем
7.1. Объекты химического анализа и определяемые компоненты Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.2. Методы химического анализа. Классификации методов анализа Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.3. Содержание компонента в пробе вещества. Концентрация компонента. Количественный анализ пробы вещества. Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.4. Химические и физические методы количественного анализа Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.5. Физические методы качественного химического анализа Лекции 4 2 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.6. Стадии химического анализа пробы вещества объекта анализа Лекции 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.7. Критерии выбора метода химического анализа вещества объекта анализа Сам. работа 4 1 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.8. Обнаружение ионных форм элементов в пробе анализируемого твёрдого вещества грунта растиранием порошков в полевых условиях Практические 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.9. Тест-методы в анализе вещества объектов окружающей среды в полевых условиях. Информационно-аналитический обзор. Практические 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.10. Выбор средства измерений содержания конкретного нормируемого загрязняющего компонента в веществе конкретного объекта окружающей среды по утвержденной в РФ методике анализа Практические 4 4 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.11. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 4 7 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.12. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 4 7 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.13. Внеаудиторная самостоятельную работа:закрепление знаний и отработка умений и навыков, подготовка к текущему и промежуточному контролю по дисциплине, написание рефератов и отчетов и т.д. Сам. работа 4 7 ОПК-2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.14. Экзамен 4 27 ОПК-2 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
приведены в ФОС
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств
Фонд оценочных средств размещен в приложении.
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Сычев,С.Н. Высокоэффективная жидкостная хроматография: аналитика, физическая химия, распознавание многокомпонентных систем: СПб.:Лань, 2013 http://e.lanbook.com/book/5108
Л1.2 под ред. Л.Н. Москвина Аналитическая химия. В 3 томах. Том 2. Методы разделения веществ и гибридные методы анализа: М.: "Академия", 2008
Л1.3 под ред. Л.Н. Москвина Аналитическая химия. В 3 томах. Том 3. Химический анализ: М. : Академия , 2010
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Ю.Бёккер ;пер.В.С.Курова Хроматография. Инструментальная аналитика:: М.:РИЦ"Техносфера", 2009 URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=89008
Л2.2 Б.П. Шипунов, Н.Е. Чечушкова Расчеты в методах разделения. Экстракция и хроматография: метод.указания Барнаул, 1987
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Винарский В.А. Хроматография [Электронный ресурс]: Курс лекций в двух частях: Часть 1. Газовая хроматография. — Электрон. текст. дан. (4,1 Мб). — Мн.: Научно-методический центр “Электронная книга БГУ”, 2003. Электрон. версия печ. публикации, 2002. — PDF формат, версия 1.4 . — Систем. требования: Adobe Acrobat 5.0 и выше.— № гос. регистрации 1200300210. Режим доступа: http://anubis.bsu.by/publications/elresources/Chemistry/vinarski.pdf
Э2 Конюхов, В.Ю. Хроматография. [Электронный ресурс] Электрон. дан. СПб. : Лань, 2012. 224 с. Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/4044
Э3 Сычев С. Н., Гаврилина В. А. Высокоэффективная жидкостная хроматография: аналитика, физическая химия, распознавание многокомпонентных систем. - 1-е изд. - СПб: Лань, 2013. -256 с. http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=5108
Э4 Долгоносов, А.М. Колоночная аналитическая хроматография: практика, теория, моделирование [Электронный ресурс] : учебное пособие / А.М. Долгоносов, О.Б. Рудаков, А.Г.Прудковский. Электрон. дан. СПб. : Лань, 2015. 467 с. Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=63592
Э5 ЭБС «Юрайт» https://www.biblio-online.ru/
Э6 ЭБС «Лань» https://e.lanbook.com/
Э7 Инструментальные методы химического анализа реальных объектов https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=7668
6.3. Перечень программного обеспечения
В процессе лекционных и семинарских занятий используется следующее программное обеспечение:
- программы, демонстрации видео материалов (например, проигрыватель «Windows Media Player»);
- программы для демонстрации и создания презентаций (например, «Microsoft PowerPoint»).
операционная система Microsoft Windows XP Professional Russian;
- операционная система Microsoft Windows Professional 7 Russian.
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Информационная справочная система:
СПС Консультант Плюс (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)
4. Электронная библиотека на сервере химфака МГУ (http://www.chem.msu.su)
5. Библиотека химической литературы (http://www.kge.msu.ru)
6. Всероссийский портал химиков-аналитиков, в том числе объектов окружающей среды (http://www.anchem.ru)
7. Портал эколого-аналитической ассоциации «Эко-аналитика» (http://ecoanalytica.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
509К лаборатория электрохимических методов анализа - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; 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; доски меловые 1шт. компьютер: марка Benq - 1 единица; монитор Benq; раковина, оборудование, инструмент и приспособления, принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (15 человек): шкаф вытяжной, иономеры, рН-метры электронные, электроды, кондуктометры, миллиамперметр, титраторы кулонометрические, потенциометрические титраторы, универсальная полярографическая установка «Экотест», комплекс исследовательский «Экотест-ВА-НИР», полярограф ПУ, набор ареометров, пикнометры, электроплитки, наборы химической посуды, наборы химических реактивов, пробки стеклянные; пробки резиновые, пробки корковые, спиртовые горелки, водяная баня, песочная баня, магнитные мешалки.
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)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

размещены в приложении