14-Feb-16
Analytická chémia I Letný semester 2015/2016
doc. Ing. Ivan Špánik, DrSc. Ústav Analytickej chémie miestnosť č. 490, 566, 379, 380, oddelenie NMR Klapka 283 e-mail:
[email protected]
Analytická chémia - učebnice
Analytická chémia - učebnice
1
14-Feb-16
Analytická chémia - učebnice
Analytická chémia - učebnice
Analytická chémia - učebnice
2
14-Feb-16
Analytická chémia - učebnice
Odporúčaná literatúra J.Labuda, I. Špánik, P. Tarapčík,...... Analytická chémia, STU Bratislava, 2014 J. Garaj a kol.: Analytická chémia I, STU Bratislava, 1996 J. Garaj a kol.: Analytická chémia I, ALFA Bratislava, 1987 P. Tarapčík a kol.: Zbierka príkladov z analytickej chémie, STU Bratislava, 1995 A. Hercegová a kol.: Praktikum z analytickej chémie, STU Bratislava, 2011
Odporúčaná literatúra Kellner (ed):Analytical Chemistry, Wiley, 2003 J.G.K. Ševčík: Metrologie měrení v analytické chemii Karolinium, Praha, 1996 G. Schwedt: The essential guide to analytical chemistry Wiley, 1997
3
14-Feb-16
Odporúčaná literatúra Oddelenie analytickej chémie
Elektronické učebnice
http://www.chtf.stuba.sk/kalch/eAC.php Prednášky http://www.chtf.stuba.sk/~spanik
Hodnotenie
História chémie - PRAVEK Oheň – univerzálny prostriedok na ochranu pred divými zvieratami, – príprava a konzervovanie jedla
Prvé výrobné procesy – opaľovanie hrotov – keramika, sklo – výroba dechtu, olejov, atramentu (z popola) – výroba farbív (spaľovanie piesku, sódy a medi)
Spracovanie kovov
– rýdze kovy, Zlato, Striebro, Meď, Olovo, Cín
4
14-Feb-16
História chémie – Doba bronzová
4000 pr.n.l. – 1200/700 pr.n.l.
História chémie – Doba bronzová
750 pr.n.l.
História chémie – Doba železná 1200 pred n.l. – 200 n.l.
Oheň nedosahoval dostatočnú teplotu – výroba drevného uhlia -Využitie odpadových produktov – decht, smola
impregnácia textilu, dreva
výroba faklí
5
14-Feb-16
História chémie – Grécko Syrakúzy, Grécko , Hiero II (308 – 215 pr. n.l.)
História chémie – Grécko Syrakúzy, Grécko , Hiero II (308 – 215 pr. n.l.)
História chémie – Víno 6000 pred n.l. - Gruzínsko
6
14-Feb-16
História chémie – Víno 2400 pred n.l. - Egypt
300 n.l. - Rím
História chémie – liečivé rastliny
História chémie – Alchýmia
7
14-Feb-16
História chémie – Alchýmia 400 pr.n.l. – XVI storočie Mumifikácia – n-t-r (natrón) Egyptsko – grécke obdobie
Elixir Vitae (elixír života)
400 pr.n.l. – 600 n.l. Lapis philosophorum (kameň mudrcov) Rozvoj metalurgie – amalgácia
Ostranka jadranská Výroba solí – kamenec, salmiak, indigo, purpur, košenila
História chémie – Alchýmia Výroba solí – kamenec, salmiak, indigo, purpur, košenila
História chémie – Alchýmia 400 pr.n.l. – XVI storočie
Lekárske poznatky Farmaceutické prípravky Arabské obdobie 600 n.l. – XI. storočie
Farbivá Keramika a stavebné pojivá
8
14-Feb-16
História chémie – Alchýmia 400 pr.n.l. – XVI storočie
Európska alchýmia XI.- XVI storočie
Kyselina sírová (spiritus, oleum vitrioli) (destilácia kamencov) Kryštalohydráty síranov Vitrioly
Kyselina chlorovodíková (Spiritus Sali) Kyselina dusičná, lúčavka kráľovská
História chémie – Alchýmia Európska alchýmia XI.- XVI storočie Roger Bacon (1214-1294) Oxford University Opísal prípravu pušného prachu Sanitra - dusičnan sodný
História chémie – Alchýmia Európska alchýmia XI.- XVI storočie Philippus Aureolus Theosphrastus Bombastus von Hohenheim Paracelsus (1493-1541) pobyt na Slovensku 1521, 1526-7, 1537 skúmal drahé kovy
9
14-Feb-16
História chémie – Alchýmia Európska alchýmia XI.- XVI storočie Greorg Bauer Agricola (1494-1555) pôsobil v Jáchymove ako lekár mineralógia, učebnica baníctva 12 kníh o kovoch (De re metallica libri)
História chémie – Alchýmia
História chémie – Alchýmia Európska alchýmia XI.- XVI storočie Matthias Belius (Matej Bel) (1684 – 1749)
pôsobil u Rudolfa II zachránil mnohé alchymistické spisy popísal „zázračné vlastnosti“ cementačných vôd v baniach v Smolníku – železné nástroje sa premenili na medené PREMENA KOVOV úloha alchymistov
10
14-Feb-16
Chémia na území Slovenska V Uhorsku sa hlavne získavalo Au, Ag, Cu
Banské mestá Thurzo – Unger
1735 – Banícka stredná škola v Banskej Štiavnici s lab. výučbou chémie 1762 - 1918 - Banská akadémia
Chémia na území Slovenska Nicolaus JAQUIN (1727 – 1817) Examen Chemicum (Viedeň,1769)
Antonio SCOPOLI (1723 – 1788) Vybavil analytické laboratóriá
Chémia na území Slovenska Anton RUPRECHT ( 1750 – 1808) absolvent Akadémie, študoval u najznámejšieho analytického chemika tej doby T. BERGMANA
11
14-Feb-16
Chémia na území Slovenska Ignác BORN (1742 – 1791) zakladateľ hutníctva v Uhorsku vynašiel tzv. nepriamu amalgámáciu venoval sa topografickej mineralógii
Miklós BERCSÉNYI (1664 – 1726) Rákócziho generál zozbieral najlepšie alchymistické knihy, hlavne venované vojenskému liečiteľstvu
Analytická chémia Analytická chémia je disciplína, ktorej cieľom je vyvíjať a aplikovať metódy, meracie prístroje a stratégie pre získavanie informácií o zložení a podstate látok v priestore a čase
Moderná Analytická Chémia Kvalitatívna analýza zaoberá sa určovaním zloženia (charakterizáciou v prípade tuhých vzoriek) skúmanej vzorky
Identifkácia - určenie prítomnosti nejakej zlúčeniny vo vzorke Kvantitatívna analýza zaoberá sa určením množstva alebo obsahu danej zložky vo vzorke – stanovenie Výsledok môže byť vyjadrený v absolútnych (mg) alebo relatívnych (mg/l, % - hmotnostné, objemové a pod.) číslach.
12
14-Feb-16
Moderná Analytická Chémia Chemické metódy Spektrometrické metódy Elektrochemické metódy Chromatografické metódy
Moderná Analytická Chémia Gravimetria
Titrácia
Spektrometrické metódy Joannes Marcus Marci (Ján Marek) (1595-1667) Pôsobil na lekárskej fakulte Karlovej Univerzity v Prahe
Vysvetlil vznik dúhy na základe difrakcie a rozptylu svetla na kvapkách vody v diele Thaumantias. liber de arcu coelesti deque colorum apparentium natura, ortu, et causis
13
14-Feb-16
Spektrometrické metódy Sir Isaac Newton (1643-1727)
Spektrometrické metódy Pozorovanie slnka Wollaston pozoroval tmavé pásy v spektre slnka (1814)
Joseph von Fraunhofer
Spektrometrické metódy Gustav Kirkhoff , Robert Bunsen
CHEMICAL ANALYSIS by OBSERVATION of SPECTRA
Annalen der Physic und der Chemie (Poggendorf), Vol 110 (1860), p161-189
14
14-Feb-16
Spektrometrické metódy Smithsonian National Air and Space Museum
Spektrometrické metódy
Elektrochemické metódy Luigi Galvani, University of Bologna (1737-1798)
De viribus electricitatis in motu musculari commentarius
15
14-Feb-16
Elektrochemické metódy Alesandro A. Volta, University of Pavia (1745-1827)
Elektrochemické metódy M. Faraday
W. Nernst
Elektrochemické metódy Jaroslav Heyrovský (1890-1967) 1927 – profesor na Karlovej Univerzite 1959 – Nobelova cena za objav polarografie
16
14-Feb-16
Elektrochemické metódy Dionýz Ilkovič
Prof. Stankoviansky
Chromatografické metódy Michail Semionovič Cvet
Chromatografické metódy 1931 Lederer & Kuhn - LC karotenoidov 1938 TLC and ionnovýmenná chromatografia 1950 LC na obrátených fázach 1954 Martin & Synge (Nobelova cena) 1959 GLC 1965 prvý HPLC
17
14-Feb-16
Nobelova cena za analytickú chémiu 1923 - Fritz PREGL kvantitatívna mikroanalýza organických látok 1931 - Carl BOSCH + Friedrich BERGIUS vysokotlaká chémia 1936 - Peter Josephus Wilhelmus DEBYE metóda práškovej difrakcie RTG 1943 - G.K. von HEVESSY využitie značkovaných atómov 1949 - Arne Wilhelm Kaurin TISELIUS metódy elektroforézy 1952 – A.MARTIN +R. SYNGE rozdeľovacia chromatografia 1959 - Jaroslav HEYROVSKÝ polarografia 1960 - Willard Frank LIBBY rádiouhlíková metóda určenia veku 1964 – D. M.C. HODGKIN stanovenie štruktúry biologicky aktívnych látok 1971 - Gerhard HERZBERG štruktúry atómov spektroskopickými metódami UV/VIS 1982 - Aaron KLUG kryštalografická elektrónová mikroskopia 1985 – H. HAUPTMAN + J. KARLE priame metódy riešenia kryštálových štruktúr 1991 - Richard Robert ERNST zdokonalenie metodológie NMR 1999 – A. H. ZEWAIL femtosekundové lasery pri skúmaní mechanizmov reakcií 2002 – J.FENN + K. TANNAKA +K. WUETRICH vysokoúčinné metódy pri analýze biopolymérov.
Analytické meranie
Signál Dekódovanie Vzorka
Informácia
Princípy analytických meraní Fyzikálne
18
14-Feb-16
Princípy analytických meraní Fyzikálne
Princípy analytických meraní Chemické
Princípy analytických meraní Biochemické
19
14-Feb-16
Princípy analytických meraní Biologické
Princípy analytických meraní Senzorické
Analytické metódy Absolútne (nezávislé) y = f(c,x)
Vzorka
Signál
y
Informácia
x = základná fyzikálna veličina
Relatívne (závislé)
Vzorka
y = f(c,k) Signál
y
Informácia
k = konštanta získaná experimentálne
20
