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

Инструментальные методы анализа

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Направление подготовки04.06.01. Химические науки
НаправленностьАналитическая химия; Органическая химия
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный планz04_06_01_Химические науки_АХ_ОХ-2021
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 8
самостоятельная работа 91
контроль 9
Виды контроля по курсам
экзамены: 3

Распределение часов по курсам

Курс 3 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 4 12 4 12
Практические 4 12 4 12
Сам. работа 91 57 91 57
Часы на контроль 9 27 9 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.х.н., Доцент, Щербакова Л.В.

Рецензент(ы):
к.х.н., Доцент, Харнутова Е.П.

Рабочая программа дисциплины
Инструментальные методы анализа

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 04.06.01 ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ (уровень подготовки кадров высшей квалификации). (приказ Минобрнауки России от 30.07.2014 г. № 869)

составлена на основании учебного плана:
04.06.01 Химические науки
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

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

Протокол от 03.06.2022 г. № 11
Срок действия программы: 2022-2023 уч. г.

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.01.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-1 способностью осуществлять анализ, планирование, разработку и реализацию комплексного процесса научного исследования, вносить оригинальный вклад в развитие научных знаний с опорой на современные подходы, презентовать результаты научного исследования в виде публикаций и продвигать научные достижения в профессиональной деятельности
ПК-3 cпособностью демонстрировать системное понимание в профессиональной области и получать научные результаты, удовлетворяющие установленным требованиям к содержанию диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук
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 Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Теоретические основы метода
1.1. Основные положения хроматографии Лекции 3 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 3 1 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.3. Выбор параметров хроматографических определений. Лекции 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.4. Идентификация веществ, количественный анализ, методы количественного хроматографического анализа Практические 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.5. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 3 1 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1, Л2.2
1.6. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
1.7. 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 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 2. Планарная (тонкослойная) хроматография
2.1. Планарная (тонкослойная) хроматография Лекции 3 1 Л1.2, Л1.3
2.2. Практическое применение метода планарной хроматографии Практические 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
2.3. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
2.4. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
2.5. 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 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 3. Ионнообменная хроматография
3.1. Ионнообменная хроматография Лекции 3 1 Л1.2, Л1.3
3.2. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
3.3. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
3.4. 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 3 3 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 4. Газовая хроматография
4.1. Газовая хроматография. Аппаратурное оформление. Лекции 3 1 Л1.2, Л1.3
4.2. Газо-адсорбционная хроматография Лекции 3 1 Л1.2, Л1.3
4.3. Газо-жидкостная хроматография Лекции 3 1 Л1.2, Л1.3
4.4. Капиллярная газовая хроматография Лекции 3 1 Л1.2, Л1.3
4.5. Коллоквиум "Газовая хроматография" Практические 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
4.6. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 3 6 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 5. Высокоэффективная жидкостная хроматография
5.1. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Принцип метода, решаемые задачи. Лекции 3 1 Л1.1, Л2.1
5.2. Молекулярная адсорбционная хроматография Лекции 3 1 Л1.1, Л2.1
5.3. Обращенно-фазовая ВЭЖХ (ОФ ВЭЖХ).Модифицированные виды высокоэффективной жидкостной хроматографии Лекции 3 1 Л1.1, Л2.1
5.4. Особенности эксплуатации колонок для ВЭЖХПроблемы изменения селективности колонок ВЭЖХ Лекции 3 0 Л1.1, Л2.1
5.5. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
5.6. Коллоквиум "Высокоэффективная жидкостная хроматография" Практические 3 2 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1
5.7. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.1
5.8. 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 3 8 Л1.2, Л1.3, Л2.1
Раздел 6. Хромато-масс- спектрометрия
6.1. Хромато-масс- спектрометрия Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.1, Л2.2
6.2. Определение систематических составляющих погрешности измерения концентрации пропана методом совокупных измерений Практические 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.2
6.3. Самостоятельная работа на аудиторных занятиях:выполнение тестовых и практических заданий, решение ситуационных задач и т.д. Сам. работа 3 8 Л1.2, Л1.3, Л2.2
Раздел 7. Инструментальные методы анализа техносферных систем
7.1. Объекты химического анализа и определяемые компоненты Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.2. Методы химического анализа. Классификации методов анализа Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.3. Содержание компонента в пробе вещества. Концентрация компонента. Количественный анализ пробы вещества. Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.4. Химические и физические методы количественного анализа Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.5. Физические методы качественного химического анализа Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.6. Стадии химического анализа пробы вещества объекта анализа Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.7. Критерии выбора метода химического анализа вещества объекта анализа Лекции 3 0 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.8. Обнаружение ионных форм элементов в пробе анализируемого твёрдого вещества грунта растиранием порошков в полевых условиях Практические 3 1 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.9. Тест-методы в анализе вещества объектов окружающей среды в полевых условиях. Информационно-аналитический обзор. Практические 3 1 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 3 1 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 3 2 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.12. Выполнение индивидуальных заданий Сам. работа 3 8 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 3 8 Л1.2, Л1.3, Л2.2
7.14. Экзамен 3 27 Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л2.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
приведены 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
Фонд оценочных средств размещен в приложении.

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 e.lanbook.com
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. e.lanbook.com
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» www.biblio-online.ru
Э6 ЭБС «Лань» e.lanbook.com
Э7 Инструментальные методы анализа portal.edu.asu.ru
Э8 Инструментальные методы химического анализа portal.edu.asu.ru
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
AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
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