Automatyzacja analizy chemicznej

obowiązkowe

Wykład specjalizacyjny dla studentów studiów II stopnia w ramach specjalizacji z chemii nieorganicznej i analitycznej, do którego wymogiem jest zaliczenie wykładu Analiza Instrumentalna z towarzyszącą mu Pracownią.

lektura monograficzna
w sali

Zadaniem wykładu jest zapoznanie studentów z koncepcją mechanizacji i automatyzacji procedur analitycznych na potrzeby diagnostyki medycznej, analizy środowiskowej oraz analizy żywności. W trakcie zajęć omawiane będą zagadnienia obejmujące teoretyczne podstawy konstrukcji analizatorów analitycznych, współczesne rozwiązania konstrukcyjne oraz koncepcje miniaturyzacji tego typu urządzeń.

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

*Rozwój mechanizacji i automatyzacji procedur analitycznych na przestrzeni lat.

*Automatyzacji nieanalitycznej (przed- i postanalityczna). Pojęcie całkowitej automatyzacji laboratorium.

*Rola mechanizacji i automatyzacji procesów analitycznych we współczesnej analizie chemicznej (głównie w odniesieniu do analizy klinicznej, ochrony środowiska oraz kontroli jakości żywności).

*Przedstawienie koncepcji oraz podstaw teoretycznych analizatorów przepływowych, dyskretnych, wirówkowych, jak również analizatorów suchej chemii. Różne konstrukcje aparatury pomiarowej (w tym również rozwiązania układów detekcyjnych) oraz zastosowania w różnych obszarach analizy chemicznej.

*Koncepcja miniaturyzacji procedur analitycznych, takich jak układy mikrofluidyczne, Lab-on-a-Chip, Lab-on-a-Foil, Lab-on-Paper/Papierowe urządzenia analityczne.

*Robotyzacja laboratorium analitycznego.

*Rozwiązania typu Do-It-Yourself a mechanizacja/automatyzacja procedur analitycznych.

1.M. Trojanowicz "Automatyzacja w analizie chemicznej" WNT, 1992.

2.B. Karlberg, G. E. Pacey "Wstrzykowa analiza przepływowa dla praktyków", WNT, 1994.

3. M. Trojanowicz "Advances in Flow Analysis", Wiley-VCH, 2008.

4. Materiały i publikacje udostępniane przez prowadzącego.

Po ukończeniu wykładu student:

*Analizuje możliwości usprawniania postępowania analitycznego na potrzeby rutynowych zastosowań analizy chemicznej,

*Rozpoznaje możliwości wykorzystania różnych konstrukcji zmechanizowanej instrumentacji do potrzeb analitycznych,

*Projektuje systemy pomiarowe do analizy przepływowej z różnymi metodami detekcji,

*Ocenia możliwości i ograniczenia stosowania różnych koncepcji usprawniania pomiarów analitycznych.

Student/ka zna i rozumie:

K_W05 — w zaawansowanym stopniu chemii analitycznej w zakresie metod analizy jakościowej i ilościowej. Zna metody i techniki analizy instrumentalnej. Rozumienie zależności sygnału od zawartości. Zna i rozumie zagadnienia związane z błędami systematycznymi i przypadkowymi. Zna metody statystycznej interpretacji uzyskanych wyników.

K_W14 — w zaawansowanym stopniu aspekty budowy i działania nowoczesnej aparatury pomiarowej wspomagającej badania naukowe w chemii.

Student/ka potrafi:

K_U16 — zastosować odpowiednie metody, techniki i narzędzia badawcze w ramach danej specjalności chemicznej konieczne dla wyjaśnienia postawionego problemu, w tym zaawansowanych technik informacyjno-komunikacyjnych.

K_U17 — przeprowadzać pomiary wybranych wielkości fizykochemicznych, wyznaczać ich wartości oraz ocenić wiarygodność uzyskanych wyników. Potrafi posługiwać się wybraną aparaturą pomiarową.

K_U22 — przygotowywać prace pisemne w języku polskim i angielskim na tematy dotyczące wybranych zagadnień chemicznych z wykorzystaniem podstawowych ujęć teoretycznych, a także korzystając z różnych źródeł.

Student/ka jest gotów/owa do:

K_K01 — do określenia zakresu posiadanej przez siebie wiedzy i umiejętności oraz do podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych.

Sposobem weryfikacji efektów uczenia jest zdanie egzaminu obejmującego następujące zagadnienia:

*Koncepcja mechanizacji i automatyzacji procesów analitycznych (wady i zalety, możliwości ich wprowadzenia, wpływ na parametry analityczne).

*Automatyzacja przed- i postanalityczna, całkowita automatyzacja laboratorium.

*Analizatory dyskretne i wirówkowe: podstawy działania, rozwiązania konstrukcyjne, przykłady zastosowań, wady i zalety stosowania.

*Podstawy teoretyczne analizy przepływowej: pojęcie dyspersji i jej modelowy opis (parametry bezwymiarowe, równanie Ramsinga, równanie konwekcyjno-dyfuzyjne Taylora).

*Rodzaje technik przepływowych (podstawowe elementy budowy, metody detekcji).

*Możliwości przetwarzania próbek w analizatorach dyskretnych oraz przepływowych

*Główne cechy analizatorów przeznaczonych do analizy klinicznej, żywnościowej oraz środowiskowej.

Studenci uczestniczą w 30 godzinach wykładu, 15 godzinach konsultacji, 20 godzinach pracy samodzielnej w oparciu o materiały udostępnione przez prowadzącego oraz 15 godzinach przygotowania do egzaminu. Dopuszczalne są dwie nieusprawiedliwiona nieobecność.

Praktyki zawodowe nie są niezbędne do realizacji przedmiotu.