D - PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

18.11.2014

D - PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA 2014/15

Předměty studijního programu Fakulta:

PRF

Akad.rok:

2014

N1407-Chemie

Obor:

1407T007-Materiálová chemie

Specializace:

00

Aprobace:

99

Typ studia:

Navazující

Forma studia:

Prezenční

Interní forma:

Není

Interní specifikace:

Není

Etapa:

1

Verze:

A

1 / 60


18.11.2014

2 / 60

PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA 2014/15

KEF/MMM

Moderní mikroskopické metody Advanced Microscopic Methods

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Obsah: Světelná mikroskopie. Metoda fázového kontrastu, UV a IČ mikroskopie, Fluorescenční mikroskopie, Polarizační mikroskopie, Interferenční mikroskopie (Nomarského interferenční kontrast, Hofmanův modulační kontrast), Konfokální laserová mikroskopie, Optická skenovací mikroskopie v blízkém poli.Elektronová mikroskopie. Transmisní elektronová mikroskopie, Rastrovací elektronová mikroskopie, Nízkonapěťová elektronová mikroskopie, Elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením, Elektronová mikroskopie s volitelným vakuem (biologické aplikace).Mikroskopie skenující sondou. Skenující tunelová mikroskopie, Mikroskopie atomárních sil, Mikroskopie magnetických sil, Mikroskopie elektrostatických sil, Mikroskopie laterálních sil, Skenovací kapacitní mikroskopie, Skenovací teplotní mikroskopie, Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli. Literatura: Vůjtek, M., Kubínek, R., & Mašláň, M. Nanoskopie. V Olomouci: Univerzita Palackého, 2012. ISBN 978-80-244-3102-4. Kubínek, R. Experimentální metody biofyziky-rastrovací elektronová mikroskopie. UP Olomouc, 1986. Kubínek, R., Mašláň, M., Vůjtek, M. Mikroskopie skenující sondou. UP Olomouc, 2002. Kubínek, R. Materials in PDF form. (available online at http://apfyz.upol.cz/ucebnice/prehled.html). Murphy, D.B. Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imagine. Wiley, 2001. Reimer, L. Scanning Electron Microscopy.Physics of Image Formation and Microanalysis. Springer, 1998.


18.11.2014

3 / 60


KFC/CMMV

Cvičení z metod materiálového výzkumu Practice in Methods of Material Research

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

5 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. RNDr. Libor Kvítek, CSc. RNDr. Karolína Machalová Šišková, Ph.D. Doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D. Prof. RNDr. Radek Zbořil, Ph.D.

Obsah: Součástí cvičení je vlastní měření vybraných vzorků, zpracování a vyhodnocení získaných dat. Praktická cvičení: 1. Velikostní a morfologická charakterizace nanočástic pomocí mikroskopie atomárních sil 2.Studium mechanismu teplotní dekompozice vybraných solí železa s využitím TG/DTA 3.Stanovení plochy povrchu nanokrystalických a porézních materiálů 4.Měření a vyhodnocení základních magnetických charakteristik vybraných oxidů kovů 5.Měření a vyhodnocení Mössbauerových spekter vybraných minerálů a solí železa 6.Měření distribuce velikosti části koloidního Ag s využitím dynamického rozptylu světla 7.Rtg-prášková difrakční analýza při studiu fázového složení vybraných polykrystalických vzorků 8.Využití transmisní elektronové mikroskopie pro velikostní, morfologickou a strukturní charakterizaci materiálů 9.IČ spektroskopie při charakterizaci některých povrchově modifikovaných nanočástic - zpracování dat, vyhodnocení 10.Ramanova spektroskopie při charakterizaci některých povrchově modifikovaných nanočástic - zpracování dat, vyhodnocení 11.Studium nanokrystalických slitin s využitím mikroskopie magnetických sil Literatura: E.A.BOUDROUX, L.N.MULAY. Theory and applications of molecular paramagnetism. Wiley&Sons N.Y.,, 1976. F.Březina a kol. Stereochemie a některé fyzikálně-chemické metody studia anorganických látek. Scrpt. UP Olomouc, 1988. F.E.MABBS, D.J.MACHIN. Magnetism and Transition Metal Complexes. Chapman and Hall, London,, 1973. http://www.upol.cz/resources/exfyz/bf/expmet1.htm . J. ROSICKÝ. Termická analýza. Praha, 1989. Jiří Fišer. Úvod do molekulové symetrie (Aplikace teorie grup v chemii) : Mikroskopie skenující sondou. Vydavatelství UPOlomouc, 2002. K. Györyová, V. Bálek. Termická analýza. Košice, 1992. L.Reimer. Scanning Electron Microscopy - Physics of Image Formation and Microanalysis. Springer, 1988. V.Prosser. Experimentální metody biofyziky. Academia Praha, 1989.


18.11.2014

4 / 60


KFC/COM

Vědecká komunikace Scientific Communication

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Prof. RNDr. Radek Zbořil, Ph.D.

Obsah: 1. týden Předmět vědecká komunikace. Formy komunikace. Písemná komunikace. Odborný článek - publikace. 2. týden Grafická úprava. Citování literárních odkazů. Od rukopisu k vytištění publikace. Ústní (verbální) komunikace. Organizační formy ve vědecké a odborné komunikaci. 3. týden Ústní sdělení - přednáška. Technika projevu. Fonetické prostředky. Publikum a jeho aktivizování. 4. týden Příprava přednášky. Plán vystoupení. Průběh vystoupení. Nejčastější chyby při přednášce. Řízení zasedání a diskuse. 5. týden Plakátové sdělení (poster). Diskuse u posteru. Oponentský posudek na odbornou práci. Mimoslovní (nonverbální) komunikace. 6. - 12. týden Praktické nacvičování přednesu krátkého sdělení a řízení diskuse. 13.týden Zásady psaní diplomové práce (název, obsah, struktura a členění do kapitol, prezentace experimentálních dat a výsledků, tabulky, grafy, vzorce, citace literatury, souhrn), technická realizace (napsání textu, vazba). Literatura: Dohalská M., Hůrková-Novotná J., Pařízek V., Špalek V, Vymětal, J. Mluvím, mluvíš, mluvíme. Horizont, Praha, 1985. Hubáček J. Jak mluvit a přednášet. Profil, Ostrava, 1983. Mandel S. Jak úspěšně vystupovat. Linde, Praha, 1993. Šalda J. Od rukopisu ke knize a časopisu. SNTL, Praha, 1983. Thiel E. Mluvíme tělem. Knižní klub, Praha, 1997. Vymětal E., Váchová M. Úvod do studia odborné literatury. Orac, Praha, 2000. Vymětal J. a kol. Úvod do studia odborné literatury v chemii. Orac, Praha, 2001.


18.11.2014


KFC/DP1

Diplomová práce 1 Diploma Thesis 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

5 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Prof. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

Obsah: podle tématu diplomové práce Literatura: According to given topic of the Thesis.

KFC/DP2


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

10

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

10 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: práce na zadaném tématu Literatura: According to given topic of the Thesis.

5 / 60


18.11.2014


KFC/DP3


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

15

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

15 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Prof. Ing. Pavel Hobza, DrSc.

Obsah: sumarizace výsledků získaných v rámci diplomové práce Literatura: According to given topic of the Thesis.

KFC/DP4


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

20

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

20 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: sumarizace výsledků získaných v rámci diplomové práce Literatura: According to given topic of the Thesis.

6 / 60


18.11.2014

7 / 60


KFC/HS

Heterogenní systémy Heterogenous Systems

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Obsah: Na základě podrobného rozboru pojmu povrchová energie je vystavěn popis povrchových jevů a jejich praktických aplikací včetně základních měřících metod. Důležitá část přednášky je věnována problematice adsorpce a povrchově aktivních látek. Další část přednášky se zabývá základy problematiky vzniku a růstu nové fáze a kinetiky heterogenních reakcí. Poslední část je věnována aplikaci získaných poznatků na popis vzniku a fyzikálně chemických vlastností koloidních soustav.Povrchová energie a mezimolekulární interakce v kondenzované fázi. Vliv zakřivení povrchu na rovnováhu v jednosložkové soustavě. Metody stanovení povrchové energie. Termodynamika adsorpce - Gibbsova rovnice, struktura a vlastnosti adsorpčních vrstev. Adsorpce na povrchu pevné fáze, izoterma BET, rtuťová porozimetrie. Povrchová energie v třífázové soustavě, smáčení. Klasifikace povrchově aktivních látek a jejich využití při řízení procesu smáčení. Homogenní nukleace a heterogenní nukleace, kinetika vzniku zárodků nové fáze. Základy kinetiky heterogenních reakcí. Termodynamika tvorby micel, solubilizace. Vznik a stabilita koloidních soustav. Molekulárně kinetické, optické, elektrické a reologické vlastnosti koloidů. Literatura: 1. E. D. Ščukin, A.V. Percov, E. A. Amelinová :. Koloidní chemie. Academia Praha, 1992. 2. J. Mollin :. Heterogenní systémy II., skripta UP Olomouc. Olomouc. 3. P. C. Hiemenz :. Principles of colloid and surface chemistry, . Marcel Dekker, 1988. 4. R. Brdička, J. Dvořák :. Základy fysikální chemie. Academia, Praha, 1977. 5. R. J. Hunter :. Foundations of Colloid Science. Oxford, 2001.


18.11.2014

8 / 60


KFC/MVM

Mechanické vlastnosti materiálů Mechanicals Properties of Materials

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška,Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD + 1 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Mimo základů reologie je tak probíraná látka zaměřena i na základní popis viskózního chování kapalné fáze a elastického či viskoelastického chování pevné fáze. Mimo teoretické poznatky z těchto oblastí popisu chování reálných systémů je část přednášky věnována seznámení s experimentálními metodami studia mechanických vlastností látek a praktickým metodám testování materiálů z hlediska jejich použití v průmyslové praxi.Sylabus:1. Základní pojmy reologie jako nauky o mechanických vlastnostech materiálů. Vztah napětí - deformace v reálných látkách.2. Základní typy reologického chování materiálů a jejich reologické modely.3. Hydrodynamika reálné kapaliny. Laminární a turbulentní proudění. Viskozita.4. Měření viskozity kapalin a její projevy v praktických aplikacích.5. Vztah napětí - deformace v pevném tělese. Hookův zákon. Moduly pružnosti. 6. Mechanismy deformace. Elastické a plastické chování pevných materiálů.7. Základy popisu lineární a nelineární elasticity pevných látek. 8. Plastická deformace pevných látek. Superplasticita. Materiály s tvarovou pamětí.9. Mechanismus tečení pevných látek. Příčný skluz a tažnost pevných látek. 10. Poruchy krystalové mřížky a jejich vliv na mechanické vlastnosti a pevnost krystalů.11. Mechanismy porušení pevných látek. Základní principy lomové mechaniky.12. Experimentální metody zkoušení pevnosti a tvrdosti tuhých látek. Únavové testy. Literatura: Goodwin, J.W., Hughes, R.W. Rheology for chemists. RSC, 2000. Wein, O. Úvod do rheologie. VUT, Brno, 1996. Lukáč, P. Mechanické vlastnosti pevných látek. SNTL, Praha, 1982. Pluhař, J. a kol. Nauka o materiálech. SNTL/Alfa , Praha, 1989.


18.11.2014

9 / 60


KFC/NNM1

Nanomateriály 1 Nanomaterials 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Vymezení základních pojmů a definic v oblasti nanomateriálů a nanotechnologií, klasifikace nanomateriálů. 2. Fyzikálně-chemické vlastnosti nanomateriálů: strukturní, optické, magnetické, elektronické, katalytické, sorpční vlastnosti. 3. Porovnání vlastností nanostrukturních objektů s vlastnostmi atomů, molekul a mikrokrystalických struktur. Reaktivita nanomateriálů. 4. Metody syntézy nanomateriálů. Sol-gel metody, sonochemické syntézy, mechanochemické syntézy, prekurzorové metody, kondenzace z plynné fáze, metody přípravy koloidních nanočástic, jiné syntézy. Řízení velikostní distribuce a morfologie částic. 5. Přehled metod analýzy nanomateriálů: mikroskopické metody, metody spektroskopické, metody analýzy rozměrů a povrchových vlastností nanočástic, magnetické a elektrochemické metody. 6. Nanočástice a nanoprášky. Přírodní nanokrystaly. Polovodičové nanočástice. Nanočástice kovů a oxidů kovů. Magnetické nanočástice. Koloidní nanočástice. Povrchová úprava nanočástic. Nanočástice v katalýze. 7. Uhlíkové nanotrubičky příprava, struktura, elektrické, vibrační, mechanické vlastnosti. Přehled aplikací - katalyzátory, chemické senzory, palivové články. 8. Jiné uhlíkové nanostruktury - uhlíkové nanoklastry, fuleren a jeho vlastnosti, větší a menší fulereny. 9. Kvantové jámy a dráty, kvantové tečky. Příprava kvantových nanostruktur, velikostní efekty, Fermiho plyn, excitony. Vybrané aplikace - IČ detektory, laserové aplikace. 10. Biologické nanomateriály. Stavební bloky a nanostruktury v biosystémech. Polypeptidy jako nanodráty. Proteinové nanočástice. DNA dvojité nanodráty. Samouspořádavající se systémy. 11. Nanokompozity - magnetické nanokompozity, kompozity nanočástic se silikátovou a zeolitovou matricí, syntéza, vlastnosti, aplikace. Multifunkční materiály. Kompozitní systémy nukleových kyselin, proteinů a nanočástic. 12. Nanovrstvy, nanofilmy - Vrstvy polovodičových nanokrystalů. Uspořádané monovrstvy kovových nanočástic. Multivrstevnaté struktury. Tenké filmy. Literatura: Borisenko, V., E., Ossicini, S.:. What is What in the Nanoworld. A Handbook of Nanoscience and Nanotechnology. Wiley-VCh, Weinheim, 2004. G. Schmid (ed). Nanoparticles, from Theory to Application. Wiley-VCh,Wenheim, 2004. Liz-Marzán, L.M., Kamat, P.V. (eds). Nanoscale Materials. Kluwer Academic Publishers, Boston, 2002. Poole, CH.P., Owens, F.J. Introduction to Nanotechnology. Wiley-VCh, New Jersey, 2003.


18.11.2014

10 / 60


KFC/NNM2

Nanomateriály 2 Nanomaterials 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Mechanické vlastnosti nanostrukturních materiálů. 2. Nanoelektronika. Polovodičové nanočástice. Využití uhlíkových nanostruktur. Nanočásticová architektura. 3. Nanoelektromechanické systémy, nanoroboty. 4. Nanostrukturní magneticky měkké a tvrdé materiály. 5. Využití magnetických nanomateriálů. Nanomagnety. Magnetické kapaliny. Ferrofluidní technologie. Magnetokalorické chlazení. Magnetická záznamová média. 6. Optické vlastnosti nanostrukturních materiálů, nanopigmenty. 7. Nanomateriály pro uchování energie, palivové články. 8. Nanokrystalické oxidy kovů jako plynové senzory. 9. Nanomateriály ve fotoelektrochemických aplikacích. 10. Biomagnetické a magnetické separační a purifikační procesy s využitím nanočástic. 11. Využití nanomateriálů v medicíně. Kontrastní látky pro MRI. Detoxikační procesy. Využití magnetických nanočástic v léčbě nádorových onemocnění (hypertermie). Antimikrobiální účinky nanočástic. Magnetické nosiče. 12. Zdravotní, ekologické a sociální dopady nanotechnologií. Literatura: Borisenko, V., E., Ossicini, S. What is What in the Nanoworld. A Handbook of Nanoscience and Nanotechnology. Wiley-VCh, Weinheim, 2004. G. Schmid (ed). Nanoparticles, from Theory to Application. Wiley-VCh,Wenheim, 2004. Poole Ch. P, F.J.Owens. Introduction to Nanotechnology. Wiley-VCh, New Jersey, 2003. Wolf, E.L. Nanophysics and Nanotechnology. An Introduction to Modern Concepts in Nanoscience. Wiley-VCh Weinheim, 2004.


18.11.2014

11 / 60


KFC/OSE1

Oborový seminář 1 Branch Seminar 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Referáty a moderovaná diskuse o aktuálních významných článcích v odborných časopisech. Prezentace výsledků výzkumu a vývoje hostů, pracovníků i studentů katedry. Literatura: Atkins, P. Physical Chemistry. Oxford University Press, Oxford, 1998.

KFC/OSE2


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Referáty a moderovaná diskuse o aktuálních významných článcích v odborných časopisech. Prezentace výsledků výzkumu a vývoje hostů, pracovníků i studentů katedry. Literatura: Atkins, P., W. Physical Chemistry. Oxford Univ. Press, 1998. F. A. Cotton, G. Wilkinson. Anorganická chemie. Academia, Praha, 1973.


18.11.2014

12 / 60


KFC/OSE3


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Referáty a moderovaná diskuse o aktuálních významných článcích v odborných časopisech. Prezentace výsledků výzkumu a vývoje hostů, pracovníků i studentů katedry. Literatura: Atkins, P., W. Physical Chemistry. Oxford Univ. Press, 1998.

KFC/OSE4

Oborový seminář 4 Branch seminar 4

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Referáty a moderovaná diskuse o aktuálních významných článcích v odborných časopisech. Prezentace výsledků výzkumu a vývoje hostů, pracovníků i studentů katedry. Literatura: Atkins, P., W. Physical Chemistry. Oxford Univ. Press, 1998. F. A. Cotton, G. Wilkinson. Anorganická chemie. Academia, Praha, 1973.


18.11.2014

13 / 60


KFC/PLC1

Pokročilé laboratorní cvičení 1 Advanced Laboratory Practise 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

5 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. Mgr. Barbora Lapčíková, Ph.D. Doc. RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Obsah: TERMOCHEMIE. Enthalpiometrické stanovení reakčního tepla.FÁZOVÉ ROVNOVÁHY. Studium isobarického fázového diagramu soustavy dvou neomezeně mísitelných kapalin.ELEKTROCHEMIE. Studium mechanismu průběhu elektrodových reakcí.REAKČNÍ KINETIKA. Studium kinetiky "rychlé" reakce metodou stop-flow. FOTOCHEMIE. Chemiluminiscence luminolu - kalibrace luminometru. Literatura: 4. Laidler, K.J.:. The World of Physical Chemistry. Oxford Univ. Press,, 1993. 1. R. Brdička, J. Dvořák :. Základy fysikální chemie. Academia Praha, 1977. 2. W. J. Moore :. Fyzikální chemie. SNTL Praha, 1981. 3. P. Atkins :. Elements of Physical chemistry. Oxford University Press, 1996. 5. Logan, S.R.:. Fundamentals of Chemical kinetics. A.W. Longmann, Edinburg,, 1996. 6. T. Nevěčná a kol. vičení z fyzikální chemie I., skripta PřF UP. Olomouc, 1996. 7. T. Nevěčná :. Praktikum z fyzikální chemie , skripta PřF UP. Olomouc, 1990.


18.11.2014

14 / 60


KFC/RTGM

RTG metody studia materiálů X-ray methods for characterization of nanomaterials

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Jan Filip, Ph.D. Prof. RNDr. Radek Zbořil, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod do zdrojů RTG záření, charakter RTG záření, úprava RTG svazku s ohledem na použití v instrumentálních analytických metodách, základy radiační ochrany. 2. Difrakce RTG záření na periodické atomové mřížce, základní přehled krystalografie, základy monokrystalové RTG difrakce, RTG prášková difrakce teoretické základy, instrumentace, příprava vzorků, vyhodnocení difrakčních záznamů, kvantitativní fázová analýza, Rietveldova analýza, specifika při studiu nanostruktur, vysokoteplotní/nízkoteplotní RTG difrakce, analýza tenkých vrstev, vztahy s elektronovou a neutronovou difrakcí. 3. Maloúhlový rozptyl RTG záření (SAXS) - teoretické základy, instrumentace pro anorganické a organické systémy, standardizace, příprava vzorků, vyhodnocení výsledků. 4. RTG fluorescenční spektroskopie - teoretické základy, instrumentace (energiově-disperzní, vlnově disperzní spektrometry), standardizace, příprava vzorků, vyhodnocení výsledků, další využití fluorescenčních spektrometrů (elektronová mikroanalýza, přenosné spektrometry apod.). 5. RTG fotoelektroná a Augerova spektroskopie - teoretické základy, základní rozbor analýzy povrchů, instrumentace, příprava vzorků, vyhodnocení spekter, úhlově-rozlišená RTG fotoelektronová spektroskopie, hloubkové profilování, ultrafialová spektroskopie. 6. RTG absorpční spektroskopie - teoretické základy, instrumentace a varianty měření (XANES, EXAFS), příprava vzorků, standardizace, vyhodnocení výsledků. Literatura: Cahn, R.W., Haasen, P. & Kramer, J. (Eds.). Materials science and technology, a comprehensive treatment. Vol. 2a/2b: Characterization of materials. - WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (2005)., 2005. Pecharsky, V.K. & Zavalij, P.I. Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials. Springer Science+Business Media, LLC, 2009. ISBN 978-0-387-09578-3. Clearfield, A., Reibenspies, J.H. & Bhuvanesh, N. (Eds.). Principles and Applications of Powder Diffraction. Blackwell Publishing Ltd., 2008. ISBN 978-1405-16222-7. Hofmann, S. Auger- and X-ray Photoelectron Spectroscopy in Material Science. Springer Series in Surface Sciences 49, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 2013.


18.11.2014

15 / 60


KFC/SP

Studium povrchů Study of Surface

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Stranou nezůstávají ani konkrétní aplikace související se specifickými vlastnostmi povrchů ať již ve výzkumné chemické praxi (např. SERS) tak i v oblasti průmyslových technologií (např. katalýza, smáčení).Sylabus:1. Atomární struktura povrchů.2. Spektroskopické metody strukturní analýzy povrchů.3. Mikroskopické metody studia struktury povrchů.4. Termodynamický popis fázových rozhranní.5. Smáčení pevných povrchů a možnosti jeho ovlivnění.6. Metody měření povrchové energie a smáčivosti povrchů.7. Adsorpce látek na fázovém rozhranní.8. Povrchové monomolekulární a vícevrstvé (LB) filmy.9. Chemisorpce a katalýza.10. Adsorpční metody studia povrchů.11. Povrchový plazmon a jeho využití v praxi (SERS).12. Praktické metody přípravy anorganických a organických povrchových filmů. Literatura: Adamson, A.W., Gast, A.P. Physical Chemistry of Surfaces. Wiley, New York, 1997. Hudson, J.B. Surface Science. New York, 1998. Holmberg, E.:. Applied Surface and Colloid Chemistry I, II. Wiley, New York, 2002. Prasad, P.N. Nanophotonics. Wiley, New Jersey, 2004.


18.11.2014

16 / 60


KFC/SPM1

Spektroskopické metody 1 Spectroscopic Methods 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. Dr. Martin Hof, Ph.D.

Obsah: Následně jsou přednášky věnovány jednotlivým spektroskopiím - UV, IČ, Ramanova , NMR, ESR, Mössbauerova, emisní spektroskopie, fluorescenční spektroskopie zvláštní důraz je kladen na interpretaci spekter a použití jednotlivých spektroskopií pro konkrétní účely. V průběhu přednášek jsou studenti seznamováni rovněž i s nejmodernější poznatky vědy v každém druhu spektroskopií.1. Spektrum - pojem, základní veličiny a vztahy. Absorpční spektra - úvod.2. Spektroskopie v UV a viditelné oblasti. Instrumentace a interpretace spekter.3. Absorpční spektra a struktura látek.4. IČ spektroskopie. Úvod, základní vibrace. Instrumentace pro IČ spektroskopii.5. IČ spektra - struktura látek. Ramanova spektroskopie - úvod.6. Ramanova spektroskopie - použití ke studiu struktury biologických makromolekul.7. Resonanční Ramanova spektroskopie.8. Mössbauerova spektroskopie. Úvod do NMR a ESR.9. NMR spektra - instrumentace a aplikace. Spektra ESR.10. Emisní spektra. Fluorescenční spektroskopie - instrumentace.11. Steady- state a časově rozlišená fluorescence. Příklady aplikací ke studiu struktury látek a jejich interakcí.12. Fluorescenční korelační spektroskopie /FCS/, relaxace solvátových vrstev.13. Chirooptické metody /ORD,CD/. Studium struktury biologických makromolekul. Literatura:


18.11.2014

17 / 60


KFC/SZZFY

Fyzikální chemie Physical Chemistry

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0

Forma výuky: Rozsah výuky: Ukončení:

Státní závěrečná zkouška

Garant:


Obsah: 1. Skupenské stavy. Popis stavového chování ideálních a reálných plynů. Vlastnosti a struktura kapalin a tuhých látek. 2. I.věta termodynamiky a její praktický význam. Objemová práce. Tepelné kapacity. Termochemie. Kalorimetrie. 3. II. věta termodynamiky a její praktický význam. Entropie a její výpočet podle III. věty termodynamiky. Gibbsova energie a její význam při popisu rovnováh. 4. Fázové rovnováhy a jejich popis. Fázové diagramy jednosložkových soustav. Fázové přeměny. 5. Roztoky a jejich fázové diagramy. Raoultův zákon. Ebulioskopie, kryoskopie a osmotický tlak. 6. Dvousložkové soustavy. Soustavy kapalin s různým stupněm mísitelnosti a jejich dělení. Kondenzované soustavy. 7. Chemická rovnováha, její podmínky a popis. Možnosti ovlivnění chemické rovnováhy. 8. Elektrochemie roztoků elektrolytů. Faradayovy zákony. Vedení elektrického proudu v roztocích elektrolytů. Využití vodivostních měření v chemické praxi. 9. Silné a slabé elektrolyty. Disociační konstanta. Autoprotolýza. Kyselost roztoků. Přehled teorií kyselin a zásad. 10. Hydrolýza solí. Pufry, jejich popis a příklady. Málo rozpustné elektrolyty. 11. Elektrody a galvanické články. Nernstova rovnice. Třídění reverzibilních elektrod, jejich příklady a použití. Iontově selektivní elektrody. 12. Chemická kinetika. Kinetická rovnice a související pojmy. Určování řádu reakce. Základní typy simultánních reakcí. 13. Základní pojmy statistické termodynamiky. Soubor, partiční funkce, Boltzmannovo rozdělení, ekvipartiční teorém. Pravděpodobnostní interpretace entropie. 14. Interakce hmoty a záření. Základní metody studia struktur molekul. Teoretické základy spektroskopií 15. Spektroskopické metody. Elektronová spektroskopie, fluorescenční spektroskopie a vibrační spektroskopie, Základy NMR a MS. Literatura:


18.11.2014

18 / 60


KFC/SZZMN

Materiálová a nanomateriálová chemie Material and Nanomaterial Chemistry

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0



Garant:


Obsah: 1. Historie nanotechnologií 2. Klasifikace nanostrukturních systémů 3. Výskyt nanočástic v přírodě 4. Nanočástice železa - příprava, reaktivita, využití v technologiích čištění vod 5. Principy měření a interpretace TEM, SEM a AFM 6. Nanočástice stříbra - příprava, využití optických a antimikrobiálních vlastnosti, povrchový plazmon 7. Kvantové tečky a jejich aplikace 8. Principy měření a interpretace UV/Vis, IR a Ramanovy spektroskopie 9. Princip fluorescenční spektroskopie 10. Podstata magnetismu v pevných látkách, princip měření magnetických vlastností 11. Diamagnetické a paramagnetické systémy 12. Hysterezní smyčka, magnetické interakce 13. Feromagnetické, ferimagnetické a antiferomagnetické systémy 14. Superparamagnetismus 15. Aplikace nanočástic v MRI, cíleném transportu léčiv a magnetické fluidní hypertermii 16. Nanokompozitní materiály 17. Principy TG, DTA a DSC 18. Principy měření porozity a plochy povrchu materiálů (BET) 19. RTG metody studia strukturních, povrchových a chemických vlastností nanomateriálů - XRD, XPS, XRF 20. Fuleren - vlastnosti, příprava 21. Uhlíkové nanotrubičky - vlastnosti, metody přípravy, aplikace 22. Grafen - příprava, vlastnosti, aplikace 23. Uhlíkové tečky - příprava, aplikace Literatura:


18.11.2014

19 / 60


KFC/SZZAN

Analytická chemie Analytical Chemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

0



Garant:

Prof. RNDr. Karel Lemr, Ph.D.

Obsah: I. Protolytické rovnováhy - klasifikace rozpouštědel; stupnice kyselosti ve vodném, smíšeném a nevodném prostředí; distribuce složek v rovnovážných systémech. Komplexotvorné rovnováhy - podmínky tvorby a stability komplexů v roztoku, vliv prostředí na posun rovnováh; distribuce složek v rovnovážných systémech; konstanty stability a hlavní metody jejich zjištění; organická činidla v anorganické analýze. Srážecí rovnováhy - podmínky vzniku sraženin, vliv reakčního prostředí na rozpustnost sraženin, selektivní srážení. Oxidačně redukční rovnováhy - podmínky kvantitativního průběhu redoxní reakce; oxidačně redukční potenciál a jeho ovlivnění prostředím. Extrakční rovnováhy v systému kapalina-kapalina. Katalytické a indukované reakce. II. Podmínky chemické analýzy; statistické zpracování výsledků analýzy; citlivost reakcí, detekční limit, mez stanovitelnosti. Gravimetrie, termická analýza a enthalpiometrie; metody a analytická aplikace odměrné analýzy, průběh acidobázických, chelatometrických, srážecích a redoxních titračních křivek; způsoby indikace bodu ekvivalence ve vodném i nevodném prostředí, charakterizace jakosti barevných přechodů indikátorů (včetně systému CIE). Chemická analýza organických látek - třídění na základě rozpustnosti, elementární analýza, analýza funkčních skupin. III. Separační analytické metody - prekoncentrační techniky (HSA, LLE, LSE, SPE, SPME, SFE, destilace/extrakce); teorie chromatografického děje; plynová chromatografie (GLC, GSC, dávkovací systémy, kolony, detektory); kapalinová chromatografie (plošná a kolonová, LLC, LSC, GPC, IEC, chirální separace, detektory); elektromigrační techniky (ITF, CE); spojené techniky (GC, HPLC, CE/MS, FTIR, AAD). Optické a spektrální metody - optická emisní spektrometrie, plazmová spektrometrie, AAS, atomová fluorescenční spektroskopie, rentgenová spektroskopie; molekulová absorpční spektrometrie v oblasti UV/VIS, IČ, Ramanova spektrometrie, NMR, EPR, Mössbauerova spektroskopie; luminiscenční metody; spektropolarimetrie; metody elektronové spektroskopie (ESCA, Augerova aj.); hmotnostní spektrometrie; propojení metod. Elektroanalytické metody potenciometrie v diskontinuálních a kontinuálních systémech, rovnovážná potenciometrie (včetně pH-metrie), titrace; polarografické a voltametrické techniky (DCP, ACP, SWP, DPP, DMPP; CV), metody s kontrolovanou konvekcí (ASV, CSV, AdSV, PSA), voltametrická detekce v průtokových systémech; chronopotenciometrie; titrace s polarizovanými elektrodami; coulometrie, voltametrické a coulometrické analyzátory; vodivostní metody. IV. Aplikovaná analýza - odběr a úprava vzorků anorganických a organických materiálů, převádění vzorků do roztoku; analýza kovových slitin, silikátů, vod a půd; analýza polutantů životního prostředí, analytika zemědělských laboratoří, analýza potravin; určování struktury a identifikace organických látek. Literatura:


18.11.2014

20 / 60


KFC/SZZHS

Heterogenní systémy Heterogeneous Systems

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

0



Garant:


Obsah: 1. Povrchová energie, popis povrchových jevů, jejich praktická aplikací včetně základních měřících metod. 2. Adsorpce, povrchově aktivní látky. 3. Vznik a růst nové faze, kinetika heterogenních reakcí. 4. Povrchová energie a mezimolekulární interakce v kondenzované fázi. 5. Vliv zakřivení povrchu na rovnováhu v jednosložkové soustavě. 6. Metody stanovení povrchové energie. 7. Termodynamika adsorpce - Gibbsova rovnice, struktura a vlastnosti adsorpčních vrstev. 8. Adsorpce na povrchu pevné fáze, izoterma BET, rtuťová porozimetrie. 9. Povrchová energie v třífázové soustavě, smáčení. 10. Klasifikace povrchově aktivních látek a jejich využití při řízení procesu smáčení. 11. Homogenní nukleace a heterogenní nukleace, kinetika vzniku zárodků nové fáze. 12. Základy kinetiky heterogenních reakcí. 13. Termodynamika tvorby micel, solubilizace. Vznik a stabilita koloidních soustav. 14. Molekulárně kinetické, optické, elektrické a reologické vlastnosti koloidů. Literatura:


18.11.2014

21 / 60


KFC/SZZKV

Kvantová chemie a chemická struktura Quantum Chemistry and Chemical Structure

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

0



Garant:

Prof. Ing. Pavel Hobza, DrSc. Doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Obsah: 1) Fyzika atomů a molekul. Kvantování, fotoelektrický jev, částice a vlny, princip neurčitosti. Atomová a molekulová spektra. 2) Základy kvantové mechaniky. Formalismus kvantové mechaniky, operátory, Hamiltonián, vlnová funkce, Schrödingerova rovnice. 3) Povrch potenciální energie. Bornova-Oppenheimerova aproximace, hyperplocha potenciální energie a její topologie, důležité body na hyperploše, optimalizace geometrie. 4) Vlnová funkce. Konstrukce vlnové funkce, orbital, atomové orbitaly, molekulové orbitaly, Bázové funkce a jejich typy, pseudopotenciály, bázová superpoziční chyba (BSSE). 5) HF metoda, jednoelektronová aproximace, metoda self-konzitentního pole (SCF), Slaterův determinant. Koopmansův teorém. Hückelova metoda, semiempirické metody. 6) Elektronová korelace. Korelační energie, metody výpočtu - poruchové metody, Moller-Plesetova metoda, konfigurační interakce (CI), excitované determinanty, metoda vázaných klastrů (CC), multireferenční metody. 7) Metoda funkcionálu hustoty (DFT). Funkcionál hustoty, metody LDA a GGA a hybridní. Popis korelační energie v DFT. Srovnání náročnosti a kvality popisu korelace DFT a metodami vlnové funkce. 8) Mezimolekulové interakce. Rozdělení, základní složky a fyzikální původ. Interakce molekul s rozpouštědlem, solvatace a její popis (kontinuální a explicitní modely). 9) Molekulové modelování. Empirický potenciál, atomové náboje, molekulová mechanika (MM), klasická molekulová dynamika (MD). Hybridní metody QM/MM. 10) Spektroskopie. Excitace molekul, relaxační procesy, Jablonského diagram. Rotační a vibrační spektroskopie, vibrace molekul, energie nulových vibrací (ZPVE), elektronová spektroskopie. Literatura:


18.11.2014

22 / 60


AFC/KSRD

Krystalová struktura a rentgenová difrakce Crystal Structure and X-ray Diffraction

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Zdeněk Trávníček, Ph.D.

Obsah: - úvod, historie, rozšíření základních pojmů z krystalografie - nová definice krystalu; mřížka, Millerovy indexy, Bravaisovy buňky, krystalografické soustavy a minimální symetrie, reciproká mřížka - bodová symetrie, stereografická projekce - teorie grup, krystalografické bodové grupy a jejich symbolika - maticové reprezentace operací symetrie - prostorové grupy, symbolika, grafické znázornění - základy krystalochemie, krystalizační procesy, poruchy krystalové struktury - krystalová struktura a chemická vazba - Rentgenovo záření - vznik, druhy, monochromatizace, registrace, jednotky - interakce Rentgenova záření s látkou - difrakce Rtg-záření na krystalech; Laueho a Braggovy rovnice; strukturní faktor F(hkl) - rentgenografické difrakční metody a jejich rozdělení na základě Ewaldovy konstrukce, Laueho metoda - práškové metody - Debye-Scherrerova metoda Práškový difraktometr, indexace práškových snímků, fokusační metody, maloúhlové komory, možnosti využití práškových metod, monokrystalové metody - princip Weissenbergovy a precesní metody, cíle kompletní rentgenostrukturní analýzy látky Literatura: F. Březina a kolektiv. Stereochemie a některé fyzikálně chemické metody studia anorganických látek. UP, Olomouc, 1994. J. Chojnacki. Základy chemické a fyzikální krystalografie. Academia, Praha, 1979. Kraus, I. Úvod do strukturní rentgenografie. Academia, Praha, 1995. B. Kratochvíl. Základy fyziky a chemie pevných látek. VŠCHT, Praha, 1988. J. Loub. Krystalová symetrie a rentgenová difrakce. UK, Praha, 1982. Z. Žák. Rentgenová difrakce a studium struktury látek. MU, Brno, 1982.


18.11.2014

23 / 60


AFC/RTGAX

Rentgenostrukturní analýza X-Ray Structural Analysis

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Zdeněk Trávníček, Ph.D.

Obsah: " krystalografie a internet, krystalografické časopisy " symetrie látek, vlastnosti krystalů, metody přípravy monokrystalů organických a komplexních sloučenin, výběr monokrystalu " zdroje rentgenového záření - konvenční zdroje vs. zdroje typu rotační anoda, synchrotronové záření, monochromatizace a kolimace rtg. záření " difrakce rtg. záření na krystalu, interakce rtg. záření s látkou (absorpce, Thompsonův a Comptonův rozptyl), interference rozptýlených vln, teplotní faktory " monokrystalové difraktometry, detekce difraktovaného rtg. záření (detektory), redukce dat, korekce, orientační matice " řešení struktury, fázový problém, Pattersonova funkce, Přímé metody " "vypřesnění" dat a jejich interpretace, R-faktory, ? " praktické ukázky krystalografického, vizualizačního a "konverzního" software (SHELX, SIR92, XFPA, CRYSTALS, ORTEP, XP, WinGX, BABEL, ?), příklad řešení struktury " srovnání experimentálních (X-ray) a teoretických (DFT-výpočty) výsledků (Gaussian03, PC Spartan Pro, HyperChem, ?) " práce s CSD (Cambridge Structural Database) Literatura: C. Giacivazzo. Fundamentals of Crystallography. Oxford University Press, IUCr, 1992. Fázový problém. G. H. Stout & L. H. Jensen. X-Ray Structure Determination : A Practical Guide. John Wiley & Sons, New York, 1989. H. Schenk. Direct Methods of Solving Crystal Structures. Plenum Press, New York, 1991. International Tables for Crystallography, Vol. A, Space Group Symmety. Dordrecht, 1983. International Tables for Crystallography, Vol. B, Reciprocal Space. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1993. International Tables for Crystallography, Vol. C, Mathematical, Physical and Chemical Tables. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1995. J. P. Glusker, M. Lewis & M. Rossi. Crystal Structure Analysis for Chemists and Biologists. VCH Publishers, New York, 1994. Kraus, I. Úvod do strukturní rentgenografie. Academia, Praha, 1995. Krystalografie malých molekul. L. A. Aslanov, G. V. Fetisov and J. A. K. Howard, Edited by J.A.K Howard. Crystallographic Instrumentation. International Union of Crystallography, Oxford University Press, 1998. V. Valvoda, M. Polcarová a P. Lukáč. Základy strukturní analýzy. Univerzita Karlova, Praha, 1992. Všeobecně krystalograficky zaměřená. W. Borchardt-Ott. Crystallography. Springer, 1995.


18.11.2014

24 / 60


AFC/TA

Termická analýza Thermal Analysis

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Richard Pastorek, CSc.

Obsah: " historie termické analýzy, rozdělení termických metod " materiály a zařízení užívané v TA " termogravimetrie " využití TG při stanovení kinetických dat " zvláštní způsoby TG-analýzy " ostatní metody spojené se změnou hmotnosti vzorku " diferenční TA " využití DTA při určování kinetických dat a reakčního tepla " speciální postupy DTA a příbuzné metody " využití TG a DTA v chemii a technické praxi " metody spojené se změnou jiných vlastností vzorku " termické chování některých látek a důležitých minerálů Literatura: Blažek, A. Termická analýza. SNTL, Praha, 1972. F. Březina a kolektiv. Stereochemie a některé fyzikálně chemické metody studia anorganických látek. UP, Olomouc, 1994. J. Rosický. Termická analýza. Praha, 1989. K. Györyová, V. Bálek. Termická analýza. Košice, 1992. T. Hatakeyama, Zhenhai Liu. Handbook of thermal analysis. New York, 1998. Wendlandt, W. W. Termičeskije metody analiza. Moskva, 1978.


18.11.2014

25 / 60


ACH/SEM1

Separační metody 1 Separation Methods 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Petr Barták, Ph.D.

Obsah: Rozdělení separačních metod. Separace podle velikosti částic na základě rozdílných migračních rychlostí v silových polích (sedimentace, cetrifugace, ultracentrifugace, cyklony, inpaktory, pěnová flotace, termodifúze, elektrostatické a magnetické separace, techniky tokové analýzy-FFF), permeační metody (prosévání, filtrace, membránové metody, ultrafiltrace, dialýza, elektrodialýza, reverzní osmoza, elektroultrafiltrace). Fyzikálně-chemické separace (vymrazování, krystalizace a zonální krastalizace, vysolování a srážení, inkluzní sloučeniny, sublimace, lyofilizace, destilace a rektifikace- , azeotropní destilace, ko-destilace, vakuová destilace, molekulární destilace). Selektivní rozpouštění ( L-S extrakce). Kapalinová (L-S) extrakce (odchylky od rozdělovacího zákona, extrakční soustavy jednoduchých molekul, pseudomolekulárních látek, chelátů a iontových asociátů, techniky extrakce, kinetika extrakce). Plynová chromatografie: teorie - Van Deemterova rovnice a charakteristika jednotlivých členů, rovnice pro náplňové a kapilární kolony, rozlišení a jeho ovlivňování, výběr kolon. Dávkovací systémy pro náplňové a kapilární kolony, detektory TCD, FID, AFID (TID, NPD), HeD(ArD), CSD, ECD, PID, elektrochemické detektory, O-FID, kombinované techniky (GC/AED GC/MS, GC/FTIR). Kvalita v GC - retenční data, retenční indexy jejich souvislosti se strukturou, selektivní detekce, derivatizace, reakční plynová chromatografie (abstrakční techniky, hydrogenace, dehydrogenace, chromatografie uhlíkatého skeletu, pyrolýza, identifikační reakce za kolonou). Kvantifikace výsledků v kolonových metodách. Literatura: J. Churáček a kol.: Analytická separace látek, SNTL Praha, 1990. W. Jennings: Analytical Gas Chromatography. Academic Press, INC. 1987. Modern Analytical Chemistry, D. Harvey, The Mc Graw Hill 2000. Modern Practice of Gas Chromatography Ed. R.L. Grob, E.F. Barry, WileyInterssience , 2004. Štulík K. a kol: Analytické separační metody, Karolinum UK Praha 2004.


18.11.2014

26 / 60


ACH/SEM2

Separační metody 2 Separation Methods 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Úvod, kapalinová chromatografie, vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) historie, základní pojmy, základní veličiny. Separační principy využívané v kapalinové chromatografii - termodynamická stránka separačního děje.Transport látek kolonou - kinetická stránka separačního děje, porovnání HPLC a GC. Mimokolonové příspěvky v HPLC. Ovlivnění separačního děje v HPLC (rozlišení, selektivita, kapacita, účinnost).Instrumentace v HPLC-vysokotlaká čerpadla, dávkovací zařízení, předkolony, kolony. Detektory, reakční detektory, pomocná zařízení. Záznam a zpracování dat. Spojení HPLC se spektrálními technikami (HPLC-MS, HPLC-FTIR, HPLC-NMR).Tok mobilní fáze kolonou, používané náplně a jejich porovnávání. Chromatografické systémy - popis retence, mechanismus separace, použití. Chromatografie na polárních sorbentech. Chromatografie v systémech s obrácenými fázemi, chromatografie iontových párů. Chromatografie na středně polárních chemicky vázaných fázích. HILIC systémy. Chromatografie v systému kapalina - kapalina.Separace chirálních látek. Ionexy v analytické chemii, chromatografie na měničích iontů. Gelová chromatografie. Afinitní chromatografie. Využití dalších rovnováh v HPLC.Volba chromatografického systému, pracovních podmínek a jejich optimalizace.Mikrokolonová HPLC, preparativní kapalinová chromatografie. Další uspořádání v kolonové kapalinové chromatografii (středotlaká, nízkotlaká). Kapalinová chromatografie v plošném uspořádání (papírová a tenkovrstvá) - materiály, volba podmínek, detekce, instrumentace, použití.Pohyb iontů v elektrickém poli. Pohyblivost iontů. Pohyblivost limitní, aktuální, efektivní. Typy elektromigračních metod. Elektroforetický a elektroosmotický pohyb. Elektrická dvojvrstva, elektrokinetický potenciál. Ovlivnění elektroforetické rychlosti, pohyblivosti a elektroosmózy.Zónová elektroforéza. Rozšiřování zón a potlačení difúze stabilizací zón. Zonová elektroforéza v gelech. Analytická a preparativní elektroforéza v plošném uspořádání. Kapilární zónová elektroforéza. Účinnost a rozlišení. Vliv disipovaného tepla, osmózy, adsorpce, elektromigrační disperze na účinnost. Vliv chemické úpravy kapiláry radiálního napětí, volby základního elektrolytu, pracovní napětí. Instrumentální uspořádání.Separace neutrálních molekul. Micelární kapilární elektroforéza. Speciální ovlivnění efektivních pohyblivostí. Inkluzní komplexy, crown komplexy, afinitní komplexy, separace optických isomerů. Speciální úpravy s proměnným složením základního elektrolytu.Izoelektrická fokusace, charakteristika techniky. Fokusace v gradientu pH, gradientu ligandu. Samozaostřující a koncentrační efekt. Spojení IEF a CZE. Kapilární izotachoforéza, charakteristika techniky. Samozaostřující efekt, izotachoforetická podmínka. Kohlrauschova regulační funkce-podmínka kontinuity. Vedoucí a koncové elektrolyty. Předpověď a výpočet optimálních podmínek separace. Spojení ITP a CZE.On-line prekoncentrační techniky. Aplikace metod na malé molekuly a makromolekuly. Literatura: D. R. Baker, Capillary electrophoresis, Wiley and sons, 1995. F. Fore, L. Křivánková, P. Boček, Capillary zone electrophoresis, Wiley and sons, 1993. Churáček J. a kol.: Analytická separace látek, SNTL Praha, 1990. Poole C., F., Poole S., K.: Chromatography Today, Elsevier, Amsterdam, 1991. Altria K. D.: Capillary Electrophoresis Guidebook, Methods in Molecular Biology


18.11.2014

27 / 60


52, Humana Press Totowa, NJ, USA, 1996. Foret F., Křivánková L., Boček P.: Capillary Electrophoresis (Radola B. J., ed.), VCH Verlagsgesellschaft Weinheim, 1993. Heiger D. N.: High Performance Capillary Electrophoresis ? An Introduction, Hewlett-Packard GmbH Waldbronn, 1992. Li S. F. Y.: Capillary Electrophoresis, Journal of Chromatography Library 52, Elsevier Amsterodam, 1993. I. Wilson, C. Poole, M. Cooke: Encyclopedia of separation science. Academic Press, San Diego, London, Boston, New York, Sydney, Tokyo, Toronto 2000. J. P. Landers, Handbook of capillary electrophoresis, CRC Press, 1997. R. E. Ardrey: Liquid Chromatography - Mass Spectrometry: An Introduction. John Wiley & Sons, Chichester 2003. R. Westermeier, Electrophoresis in Practice, A Guide to Methods and Applications of DNA and Protein Separartions, Wiley and sons, 2005.


18.11.2014

28 / 60


KEF/PRFA1

Přístrojová fyzika 1 Instrumental Physics 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška,Cvičení

Rozsah výuky:


Ukončení:

Zápočet

Garant:

Prof. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc.

Obsah: 1. Struktura měřícího řetězce. Převodníky fyzikálních veličin na elektrické. Jejich statické a dynamické charakteristiky a zmenšování chyb. Signály a jejich charakteristiky. 2. Senzory (detektory, převodníky) viditelného světelného záření. Tepelné a fotoelektrické detektory (fotonka, fotonásobič, fotorezistor, fotodioda). 3. Senzory teploty. Odporové, polovodičové, termoelektrické, pyroelektrické teploměry. Teplotní stupnice IT90. 4. Detekce ionizujícího záření. Scintilační, plynové a polovodičové detektory. Detekce nabitých částic, fotonů záření gama, neutronů. 5. Senzory mechanických veličin 6. Vakuová technika. Získávání vakua, typy vývěv. Měření nízkých tlaků. Konstrukce vakuových aparatur. 7. Nízkoteplotní měření. Získávání nízkých teplot. Specifika měření nízkých teplot. Kryostaty. Literatura: Ďad´o, S., Kreidl, M. Senzory a měřící obvody. ČVUT Praha, 1996. Dubravcová, V. Vákuová a ultra vakuová technika. Alfa Bratislava, 1992. Gerndt, J. Detektory ionizujícího záření. ČVUT Praha, 1994. Jelínek, J., Málek, Z. Kryogenní technika. Praha, SNTL, 1982. KAdlec, K., KMínek, M. Měřící a řídící technika. Pátý, L., Petr, J. Vakuová technika. ČVUT Praha, 1990. Ripka, P.,Ďado, S., Kreidl, M., Novák, J. Senzory a převodníky. ČVUT, 2005.


18.11.2014

29 / 60


KEF/PRFA2

Přístrojová fyzika 2 Instrumental Physics 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Dalibor Jančík, Ph.D.

Obsah: 1. Analogové zpracování signálů z detektorů. Typy zesilovačů. Integrace a derivace signálů. Amplitudová a časová analýza signálů. 2. Číslicové zpracování signálů. Logické obvody. 3. Digitálně-analogové a analogově digitální převodníky. 4. Číslicové měřící přístroje. Digitální osciloskopy. Měření času, frekvence, fázového posunu. Spektrální analyzátory. 5. Automatizační měřící systémy CAMAC, NIM, VXI. Virtuální měřící přístroje. Literatura: Čejka, M. Elektronické měřicí systémy. VUT-FEKT, 2002. Haasz. V., Roztočil J., Novák J. Číslicové měřící systémy. ČVUT, 2002. Kesl, J. Elektronika 1 - analogová technika. BEN - technická literatura, 2004. Kesl, J. Elektronika 3 - číslicová technika. BEN - technická literatura, 2004. Mašláň, M., Žák, D. Analogové obvody. Olomouc, 1996. Mašláň, M., Žák, D. Logické obvody. Olomouc, 1994. Podroužek, V. Analogové obvody a převodníky. Skripta FEI VUT. UREL FEI VUT, Brno, 2000. Vedral, J. Fischer. Elektronické obvody pro měřící techniku. ČVUT Praha, 1999.


18.11.2014

30 / 60


KFC/FF

Fotochemie a fotoelektrochemie Photochemistry and Photoelectrochemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Pavel Banáš, Ph.D. Doc. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Obsah: Kromě popisu chemických přeměn vyvolaných excitací je věnována pozornost i procesu opačnému, tj. tvorbě excitovaných stavů při chemických reakcích.Výklad reakčních mechanismů jednotlivých fotochemických reakcí je omezen ve prospěch obecných teoretických základů fotochemie a fyzikálně chemických experimentálních technik studia fotochemických procesů. Pro získání uceleného přehledu fotochemické problematiky jsou zařazeny i vybrané partie chemie volných radikálů, zejména kyslíkových. Probírány jsou přírodní fotochemické děje, řada aplikací v technologické praxi a fotodynamický jev (medicínská aplikace). Elektrochemická část přednášky zahrnuje teorii excitace polovodičových elektrod a novější aplikace těchto elektrod, jako jsou např. Grätzelovy články. 1. Tvorba a deaktivace excitovaných stavů2. Přenosy elektronové excitační energie a zhášení3. Teorie fotochemických reakcí4. Experimentální metody fotochemie, zdroje záření, reaktory, záblesková fotolýza,5. Přehled mechanismů fotochemických reakcí6. Reaktivní formy kyslíku a jejich reaktivita singletový kyslík, superoxidový, peroxidový a hydroxylový radikál7. Chemiluminiscence teorie, mechanismy a použití chemiluminiscenčních reakcí8. Fotochemie beze světla9. Fotochemické procesy v technické praxi,fotografické a fotolitografické postupy10. Medicinské a environmentální aspekty fotochemie, fotosyntéza, degradace polymerů11. Polovodičové elektrody - typy, vlastnosti a fotoexcitace polovodičových elektrod12. Fotoelektrochemické procesy- štěpení vody, Grätzelovy články13. Elektrogenerovaná chemiluminiscence- využití ve fyzikální a analytické praxi Literatura: 1. Lapčík L., Pelikán P., Čeppan M.:. Fotochemické procesy, . Alfa Bratislava, 1989. 2. Adam W., Cilento G.:. Chemical and biological generation of excited states. Academic Press New York, 1982. 3. Kopecký J., Pancíř J.:. Organická fotochemie v obrázcích, schematech a tabulkách. Academia Praha, 1987. 4. Klán P.:. Organická fotochemie. Skripta Masarykovy Univerzity Brno, 2001.


18.11.2014

31 / 60


KFC/FZP

Fotochemie v životním prostředí Photochemistry in Environment

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Jaromír Jirkovský, CSc.

Obsah: Fotochemické reakce, tj. chemické přeměny vyvolané působeních viditelného světla či ultrafialového záření, hrají důležitou roli v životním prostředí, a to jak v atmosféře, povrchových vodách či půdě, tak i v živých organismech. Cílem přednášek bude popsat současný stav poznání přírodních fotochemických procesů a jejich mechanismů. Dalším tématem bude využití slunečního záření pro detoxifikaci zamořené vody pomocí heterogenní fotokatalýzy. Její role v přírodním prostředí je sice omezená, ale jde o perspektivní metodu eliminace organických i anorganických škodlivin obsažených ve vodě popř. ve vzduchu. Probrány budou též fotokatalytické desinfekční a samočisticí povrchové úpravy a rovněž možnosti využití fotokatalýzy pro zpracování vyhořelého jaderného paliva. Literatura: Boule, P., Bahnemann, D.W., Robertson, P.K.J. The Handbook of Environmental Chemistry, Volume 2, Part M : Environmental Photochemistry Part II. SpringerVerlag, Berlin - Heidelberg, 2005. Boule, P. The Handbook of Environmental Chemistry, Volume 2, Part L : Environmental Photochemistry. Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg, 1999.


18.11.2014

32 / 60


KFC/MAMA

Magnetismus materiálů Magnetism of materials

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Jiří Tuček, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod do magnetismu v pevných látkách (magnetický moment, klasická a kvantová mechanika spinu), magnetická susceptibilita, diamagnetismus, paramagnetismus, krystalová pole, magnetické interakce mezi magnetickými momenty (magnetické dipolární interakce, původ výměnných interakcí, přímé, nepřímé, dvojné a anizotopní výměnné interakce). 2. Uspořádání magnetických momentů (feromagnetismus, antiferomagnetismus, ferimagnetismus, helimagnetismus a spinová skla), domény a Blochovy stěny (tvorba domén, magnetizační procesy, pozorování magnetických domén). 3. Magnetismus v nanosvětě: jednodoménové magnetické struktury (kvalitativní a kvantitativní popis, Stoner-Wohlfarthův model), superparamagnetismus, povrchové jevy vs. jevy spojené s konečným rozměrem částic, spinové sklánění, kvantové fázové přechody, tenké filmy a několikanásobné vrstvy. 4. Magnetoresistance (anisotropní, výměnná a kolosální magnetorezistance, Hallův jev). 5. "Kandidáti" nanostruktrur: Oxidy železa, perovskity. 6. Frustrace a spinová skla: Topografická vs. magnetická frustrace, kvalitativní popis, podmínky frustrace, spinová skla (náhodnost interakcí, amorfní magnety, detekce spinových skel). 7. Aplikace magnetických (nano)materiálů v technických, medicínských a environmentálních oblastech. Literatura: Awschalom, D. D.; Buhrman, R. A.; Daughton, J. M.; von Molnar, S.; Roukes, M. L. Spin Electronics. Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, 2004. Blundell, S. Magnetism in Condensed Matter. Oxford University Press, 2003. Dormann, J.L., Fiorani, D., Tronc, E. Magnetic Relaxation in Fine-Particle Systems, in Advances in Chemical Physics. edited by I. Prigogine and S. A. Rice, John Wiley, New York, Vol.98, p.283., 1997. Mydosh, J. A. Spin Glasses: An Experimental Introduction. Taylor & Francis, London, 1993. Craik, D. J. Magnetism: Principles and Applications. Wiley, 1995. Jiles, D. Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Second Edition. Chapman & Hall, London, 1997. O'Handley, R. C. Modern Magnetic Materials: Principles and Applications. John Wiley & Sons, New York, 1999. Borisenko, V.E., Ossicini, S. What is What in the Nanoworld. A Handbook of Nanoscience and Nanotechnology. Wiley-VCh, Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhein, 2004. Poole, Ch.P., Owens, F.J. Introduction to Nanotechnology. John Wiley & Sons, New


18.11.2014


Jersey, 2003.

33 / 60


18.11.2014

34 / 60


KFC/MOMAT

Modelování materiálů a nanomateriálů Modeling of materials and nanomaterials

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. František Karlický, Ph.D. Prof. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

Obsah: Přednáška: 1. Krystalová struktura, mřížka, primitivní buňka, operace symetrie, bodové grupy, reciproký prostor, Brillouinova zóna, souřadné systémy. 2. Krystalová vazba, interakce, modely a metody popisu materiálů, úrovně modelování materiálů (od konceptu iontových poloměrů až k ab initio metodám), vybrané metody kvantové chemie, teorie funkcionálu hustoty a empirických potenciálů 3. Periodické okrajové podmínky, Blochův teorém, pseudopotenciály, báze, implementace - přehled software, ab-initio molekulární dynamika 4. Geometrická struktura a energetika, hledání stacionárních bodů na nadploše potenciální energie, metody optimalizace, vybrané pojmy statistické termodynamiky 5. Elektrické a optické vlastnosti, elektronická pásová struktura, izolanty, polovodiče, kovy, hustota stavů, excitony 6. Vibrace, Einsteinův, Debyeův model, anharmonicita, tepelné vlastnosti, fonony, magnetické vlastnosti, bodové poruchy, dislokace 7. Přístupy k modelování nanomateriálů Cvičení: 1. Seznámení se s vybraným software, periodické okrajové podmínky, symetrie, typy souřadnic, navržení modelu periodické struktury materiálu, výběr metod, výpočet celkové energie 2. Přesnost výsledků, konvergenční testy, lokalizované orbitaly, rovinné vlny, pseudopotenciály, optimalizace geometrických struktur materiálů 3. Výpočet elektronické pásové struktury materiálu, znázornění pomocí řezu Brillouinovou zónou, interpretace, hustota stavů 4. Výpočet elektronické pásové struktury materiálu, přímé a nepřímé materiály, izolanty, polovodiče, kovy 5. Interakce povrch - molekula, fyzisorpce, chemisorpce, reaktivita, molekulární dynamika 6. Optické, tepelné a magnetické vlastnosti materiálů Literatura: C. Kittel. Úvod do fyziky pevných látek. Praha, 1985. Otyepka, M. Struktura atomů a molekul. Olomouc, 2010. Kaxiras, E. Atomic and Electronic Structure of Solids. Cambridge University Press, 2003. ISBN 978-80-244-2471-2.


18.11.2014

35 / 60


KFC/MSKX

Metody studia koloidních soustav Methods of Study of Colloid Systems

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Základní popis koloidních soustav, jejich definice, charakteristika, příprava a stabilita. Molekulárně kinetické vlastnosti koloidních soustav - Brownův pohyb, difuze, osmóza. Sedimentační analýza, využití osmózy při čištění a analýze makromolekulárních látek. Optické vlastnosti koloidních soustav - rozptyl světla - statický a dynamický. Metody studia koloidů založené na rozptylu světla. Mikroskopické metody studia koloidů. Elektrokinetické jevy - elektrokinetický potenciál a jeho měření, elektrokapilární jevy. Elektroforéza a elektroosmóza, vliv el. vlastností na stabilitu koloidů. Reologie koloidních soustav, viskozita a využití viskozitních měření ke studiu koloidů. Povrchové napětí a jeho měření. Povrchově aktivní látky v koloidní chemii, flotace. Uplatnění koloidů a jejich specifických vlastností v průmyslové a výzkumné praxi. Literatura: 1. S. S. Vojuckij :. Kurs koloidní chemie. SNTL Praha, 1984.


18.11.2014

36 / 60


KFC/NEK

Nekovalentní interakce Noncovalent Interactions

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. Ing. Pavel Hobza, DrSc. Doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Obsah: Struktura vody a její atypické vlastnosti, významné pro vznik a existenci života, jsou určeny nekovalentními interakcemi. Prakticky všechny procesy v živém prostředí jsou od začátku až do konce jednoznačně určeny nekovalentními interakcemi. Struktura biomakromolekul (DNA a bílkoviny), daná koexistencí vodíkových vazeb, elektrostatických, dispersních, repulsních a hydrofobních příspěvků určuje jednoznačně jejich funkci. 1. Původ a popis nekovalentních interakcí, srovnání kovalentních a nekovalentních interakcí 2. Experimentální detekce nekovalentních interakcí 3. Kvantověchemické a statistickothermodynamické určení nekovalentních interakcí; statický a dynamický pohled 4. Počítačové experimenty: metody molekulové dynamiky a Monte Carlo 5. Nekovalentní interakce v chemii a fyzice 6. Energie, enthlapie, entropie, volná energie; hydrofobní interakce 7. Vodíkové vazby; nepravé vodíkové vazby; dvouvodíkové vazby 8. Mezimolekulové komplexy v plynné fázi 9. Úloha kapalné fáze a struktura nekovalentních komplexů v kapalném prostředí 10. Nekovalentní interakce v biodiscilínách 11. Struktura a funkce basí, párů basí a oligomerů nukelových kyselin; struktura a funkce DNA a komplexů DNA s léčivy a cizorodými látkami 12. Struktura a funkce bílkovin; sbalování bílkovin 13. Interakce bílkovin s léčivy, inhibitory a cizorodými látkami; navrhování a modelování nových léčiv Literatura: Hobza P., Havlas Z. Blue-Shifting Hydrogen Bonds. Chem. Rev. 100, 4253., 2000. Hobza P., Šponer J. Structure, Energetics, and Dynamics of the Nucleic Acid Base Paris. Chem. Rev. 99, 3247, 1999. Hobza P., Zahradník R. Intermolecular Interactions between Medium-Sized Systems. Chem. Rev. 88, 871, 1988. Hobza P., Zahradník R. Mezimolekulové komplexy. Academia Praha, 1988. Mueller-Dethlefs K., Hobza P. Noncovalent Interactions: A Challenge for Experiment and Theory. Chem. Rev. 100, 143, 2000.


18.11.2014

37 / 60


KFC/PFCH

Pokročilé kapitoly z fyzikální chemie Advanced Lectures in Physical Chemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Pavel Banáš, Ph.D.

Obsah: Výklad bude v první třetině přednášky zaměřen na matematické a fyzikální základy kvantové teorie a vytvoření teoretického základu pro pochopení metod kvantové chemie. Poté budou probrány metody řešení diferenciálních rovnic se zvláštním zřetelem na lineární diferenciální rovnice 1. a 2. řádu a aplikace těchto metod na problémy chemické kinetiky. Poslední část přednášky bude věnována matematickým a fyzikálním základům teoretických postupů používaných ve statistické termodynamice. 1. Základy kvantové teorie I: popis systému v makro- a mikrosvětě, vlnová funkce, Diracova notace 2. Základy kvantové teorie II: maticová reprezentace operátorů, práce s maticemi (inverzní matice, vlastní hodnoty a vlastní vektory matice), práce s operátory 3. Matematické základy pro řešení diferenciálních rovnic popisující problémy ve fyzikální chemii: řešení vybraných diferenciálních rovnic, integrály, derivace 4. Řešení rovnic chemické kinetiky: lineární diferenciální rovnice 1. a 2. řádu, aplikace Lagrangeovy transformace pro řešení těchto rovnic 5. Tailorův a Fourierův rozvoj a jejich aplikace ve fyzikální chemii. 6. Problém vázaného extrému: řešení rovnic s vaznou podmínkou pomocí Lagrangeova multiplikátoru. 7. Základy vektorové algebry: operátory gradientu, rotace a divergence a jejich aplikace ve fyzikální chemii. Literatura: Formánek J. Úvod do kvantové teorie. Academia, Praha, 1983. Kvasnica, J. Statistická fyzika. Academia Praha, 1998. Kvasnica, J. Teorie elektromagnetického pole. Academia, Praha, 1985. Kvasnica, J.:. Termodynamika. SNTL Praha, 1965. Rektorys K. Přehled užité matematiky. SNTL Praha, 1981.


18.11.2014

38 / 60


KFC/PLC2

Pokročilé laboratorní cvičení 2 Advanced Laboratory Practise 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

5 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. Mgr. Barbora Lapčíková, Ph.D. Doc. RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Obsah: (i) Koloidní chemie1. Měření povrchového napětí2. Měření viskozity roztoků a past, tixotropie suspenzí pigmentů3. Měření Zeta-potenciálu4. Submicelární klastry a iontové flotace5. Turbidimetrie6. Mösbauerova spektroskopie železitých pigmentů (ii) Spektrální a separační metody8. IČ 9. Ramanova spektroskopie 10. Plynová chromatografie 11. Kapalinová chromatografie Literatura: 1. Rouessac, F.,Rouessac, A.:. Chemical Analysis-Modern Instrumentation Methods. J.Wiley, N.Y., 2001. 2. R. J. Hunter :. Foundations of Colloid Science. Oxford,, 200. 3. J. Zýka a kol. :. Analytická příručka. SNTL, Praha, 1988. 4. M. Takeo :. Disperse Systems. Wiley-VCH, Weinheim, 1999.


18.11.2014

39 / 60


KFC/PZT

Procesy a zařízení chemických technologií The Proceedings and Fittings in Chemical Technology

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D.

Obsah: Současně budou probrány základní typy používaných technologických zařízení a na jednoduchých příkladech demonstrovány chemicko-inženýrské výpočty . Přednášky budou doplněny praktickým seznámením s problematikou formou exkurze v a.s. FARMAK Olomouc. Sylabus 1. Soustavy jednotek 2. Hmotnostní bilance 2.1. Množství látky, tok látky 2.2. Bilanční rovnice 3. Mechanické operace s kapalinami 3.1. Doprava kapalin 3.2. Filtrace, usazování, odstřeďování 3.3. Míchání 3.4. Základní typy zařízení 4. Energetické bilance 5.Sdílení tepla 5.1. Výměníky tepla 5.2. Teplonosné látky 5.3. Odpařování 5.4. Odparky 6. Difusní operace 6.1. Destilace 6.2. Rektifikace 6.3. Extrakce 6.4. Sušení 6.5. Základní typy zařízení 7. Mechanické operace 7.1. Základní typy zařízení ( mlýny, homogenizátory ) 8. Základy farmaceutického inženýrství 8.1. Správná výrobní praxe 8.2. Výběr zařízení podle zásad Správné inženýrské praxe 8.3. ISPE ( International Society for Pharmaceutical Engineering ) Literatura: Bafincová, S.:. Chemické inženierstvo - príklady a úlohy. Alfa Bratislava, 1992. Holland, CH., D. Fundamentals and Modeling Separation Processes. Prentice-Hall, New Jersey, 1975. Mc Cube, W.L., Smith, J.C.:. Unit Operations of Chemical Engineering. McGraawHill, 2001. Míka, V. Základy chemického inženýrství. SNTl Praha, 1977. Swiastowski, H., Smith H.:. Výpočty procesů převodu hmoty. SNTL Praha, 1969.


18.11.2014

40 / 60


KFC/QCH

Kvantová chemie Quantum Chemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Obsah: Výklad začíná u Hartree-Fockovy metody a je dále rozšiřován na metody zahrnující elektronovou korelaci. Zvýšená pozornost je věnována i tzv. bázovým funkcím. Dále jsou zevrubně rozebnány metody funkcionálu hustoty. Následně je výklad více zaměřen na aplikace a některé vybrané partie a problémy kvantově chemických metod. 1. HF metody I.adiabatická a Bornova-Oppenheimerova aproximace, SCF teorie, Slaterův determinant, Koopmansův teorém, bázové funkce (basis set) 2. HF metody II.RHF a UHF metody, techniky SCF, semiempirické metody 3. Metody zahrnující elektronovou korelacipojem elektronové korelace, excitované Slaterovy determinanty, konfigurační interakce - CI, poruchové metody - MP, metoda vázaných klastrů - CC 4. Basis set - bázeSTO a GTO funkce, kontrahované báze - Poplovy báze, Dunning Huzinagovy báze, ANO báze, cc - báze, ECP báze, BSSE - superpoziční chyba bází 5. DFT metodymetody lokální hustoty, gradientově korigované metody, hybridní metody 6. Analýza vlnové funkcepopulační analýzy, přirozené orbitaly NO a NBO analýza 7. Hyperplocha potenciální energie a výpočet vlastností molekulpojem PES, identifikace minim, interakce s externími poli, výpočet IR spekter 8. Srovnání kvality metodsrovnání ab-initio metod a DFT metod z hlediska konvergence geometrie, výpočtu IR spekter a dipólových momentů 9. Statistická mechanikavýpočty termodynamických funkcí na základě kvantově mechanických výpočtů 10. Solvatace a solvatační modelykontinulání solvatační modely a model supermolekuly 11. Aplikaceukázky aplikací - slabé mezimolekulové interakce, nepravá vodíková vazba, vliv solvatace na konformační chování Literatura: A.Szabo, N.S.Ostlund. Modern Quantum chemistry. C.J.Cramer. Essentials of Computational Chemistry. J.Wiley, N.Y. Polák R., Zahradník R. Kvantová chemie. Academia, Praha, 1989. Skála J. Kvantová teorie molekul. Karolinum, Praha, 1998.


18.11.2014

41 / 60


KFC/RKPF

Reakční kinetika v pevné fázi Solid phase reaction kinetics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D.

Obsah: Sylabus 1. Úvod do problematiky reakcí v pevné fázi.2. Krystalizace - nukleace a růst krystalů, difúze v krystalech, 3. Krystalizace tavenin. Modifikační přeměny. Tepelný rozklad pevných látek 4. Reakce pevných látek s kapalinami, s plyny, reakce dvou pevných látek5. Kinetika heterogenních katalyzovaných reakcí, enzymová katalýza, heterogenní nekatalyzované reakce, fyzikální děje, limitující kinetiku technologických pochodů - difuse, adsorpce, vznik nové fáze6. Koroze, druhy koroze a způsoby napadení materiálu korozí. Podstata korozních dějů, termodynamika a kinetika korozních procesů. 7. Metody studia kinetiky a reakčních mechanismů reakcní v pevné fázi. Literatura: Atkins, P.W. Physical Chemistry. 6. vyd. STU Bratislava,, 1999. Jungers, J.C. akol. Chemická kinetika. Praha, ČSAV, 1963. Treindl, L. Chemická kinetika. SPN Bratislava, 1990.


18.11.2014

42 / 60


KFC/SPM2

Spektroskopické metody 2 Spectroscopic Methods 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Hmotnostní spektroskopie (MS) - podstata metody a její využití; experimentální uspořádání; druhy ionizace; hmotnostní analyzátory; detektory v hmotnostní spektroskopii; hmotnostní spektrum; molekulární ion a jeho štěpení; vliv přirozených izotopů Nukleární magnetická rezonance (NMR) - podstata metody a její využití; magnetické vlastnosti atomů a molekul; relaxace; chemické posuny a spin-spinové štěpení; instrumentace v NMR; sledování chemické záměny pomocí NMR Rentgenová spektrometrie - teoretické základy; použití primárního rentgenového záření; použití sekundárního rentgenového záření (rentgenová fluorescenční spektrometrie); využití absorpce rentgenového záření (rentgenová absorpční spektrometrie); difrakce paprsků X (krystalů, prášků, kapalných krystalů) Elektronová paramagnetická rezonance (EPR) - podstata metody a její využití; experimentální uspořádání; spin-orbitální a spin-spinové interakce v EPR Základy spektroskopie elektronů - principy a aplikace: fotoelektronová spektroskopie (XPS; UPS); Augerova elektronová spektroskopie (X-AES, E-AES) Základy rentgenové fluorescenční analýzy (XRF) Základy laserové spektrometrie - princip laseru; významné typy a příklady laserů; laserová spektroskopie - lineární, nelineární a speciální metody Neutronová difrakce a neutronová aktivační analýza (NAA) - princip; experimentální uspořádání; využití. Literatura: Boudroux E. A., Mulay L. N. Theory and applications of molecular paramagnetism. Wiley&Sons N.Y., 1976. Ed. C. Giacivazzo. Fundamentals of Crystallography. Oxford University Press, IUCr, ()., 1992. Kalous, V. Metody chemického výzkumu. SNTL, Praha, 1987. Lindon, J.C., Tranter, G.E., Holmes, J.L. Encyclopiedia of spectroscopy and spectrometry. Moore J.H., Spencer N.D. Encyclopedia of chemical physics and physical chemistry. Prosser,V. a kol. Experimentální metody biofyziky. Academia Praha, 1989.


18.11.2014

43 / 60


KFC/SSM

Seminář ze spektrometrických metod Seminar in Spectroscopic Methods

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Prof. Dr. Martin Hof, Ph.D. RNDr. Karolína Machalová Šišková, Ph.D.

Obsah: Elektromagnetické spektrum - základní pojmy a veličiny; výpočty Electromagnetic spectrum - basic notions and quantities, calculations Elektronová absorpce - propustnost, absorbance, Lambert-Beer zákon, extinkční molární koeficient, aplikace, vliv pH, efekt konjugace. Electron absorption - transmittance, absorbance, Lambert-Beer law, extinction molar coefficient, applications, influence of pH, effect of conjugation Polarizace světla, optická aktivita látek, příklady využití cirkulárního dichroismu a optické rotační disperze Polarization of light, optical activity of species, examples of circular dichroism and optical rotational dispersion applications Molekulová symetrie - prvky symetrie, bodové grupy, určení bodové grupy, tabulky charakterů, výběrová pravidla přechodů Molecular symmetry - elements of symmetry, point groups, determination of point groups, character tables, selection rules of transitions Vibrační spektroskopie Infračervená spektroskopie (IR) - teorie a realita molekulových vibrací, základní typy vibrací víceatomových molekul, charakteristické vlnočty vibrací některých funkčních skupin, experimentální uspořádání, využití vibrační absorpce Ramanova spektroskopie (RS) - porovnání s IR, výběrová pravidla, princip, Stokes a anti-Stokes, využití Rezonanční Ramanova spektroskopie (RRS) - princip a využití Povrchem zesílený Ramanův rozptyl (SERS) - původ zesílení, nanočástice vzácných kovů, detekce na úrovni jedné molekuly, využití Další sofistikované techniky RS/SERS: micro-Raman, NSOM, TERS Literatura: Fišer J. Úvod do molekulové symetrie (Aplikace teorie grup v chemii). Vydavatelství UP Olomouc, 2002. Kalous, V. Metody chemického výzkumu. SNTL, Praha, 1987. Prosser,V. a kol. Experimentální metody biofyziky. Academia Praha, 1989.


18.11.2014

44 / 60


KFC/VVL

Statut:

Metody studia povrchového napětí a viskoelastické vlastnosti látek Methods for Study of Surface Tension and Viscoelasticity of Mat Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Posluchač bude seznámen s přehledem existujících metod měření povrchového a mezifázového napětí a kontaktního úhlu a jejich vhodnosti pro jednotlivé aplikace, a rovněž tak s principy a použitím nejvýznamnějších a nejvíce používaných metod. Chybět nebudou ani konkrétní aplikace a postupy ve specifických případech z oblasti výzkumné a průmyslové praxe. 1. Teoretické základy povrchového napětí jako fyzikální veličiny. 2. Povrchová a mezifázová napětí látek. 3. Viskoelastické vlastnosti látek 4. Metody měření povrchového napětí, jejich rozdělení a použitelnost 5. Metody vycházející z měření síly 6. Metody vycházející z měření tvaru 7. Ostatní a nekonvenční metody 8. Shrnuti metod a porovnání jejich použitelnosti v praxi. 9. Měření souvisejících fyzikálních veličin či veličin potřebných jako vedlejší údaje - hustota. 10. Měření souvisejících fyzikálních veličin či veličin potřebných jako vedlejší údaje - viskozita. 11. Příklady konkrétních aplikací ve výzkumné sféře. 12. Příklady konkrétních aplikací v průmyslové sféře. Literatura: Bartovská I., Čechová M., Šišková M. Přehled metod pro stanovení rovnovážných mezifázových napětí. Chemické listy 86, 1992. Bartovská L., Šišková M. Co je co v povrchové a koloidní chemii. Bartovská L., Šišková M. Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. Cibulka I., Hnědkovský L., Hynek V. Základní fyzikálně-chemické veličiny a jejich měření. (5. kapitola). Hála E., Reiser A.:. Fyzikální chemie I. SNTL Praha, 1971. Horák Z., Krupka J. Praktická fyzika. SNTL Praha, 1981. Jůza J. Měření povrchových napětí polymerů. ÚMCH AV ČR Praha, 1995. Jůza J. Povrchové a mezifázové vlastnosti polymerů. ÚMCH ČSAV Praha, 1990. Moore W. J. Fyzikální chemie. SNTL, Praha, 1979. Pozrikidis C. (ed.). Fluid Dynamics- Theory, Computation and Numerical Simulation. Kluwer Academic Publishers, 2001.


18.11.2014

45 / 60


OCH/MMC

Makromolekulární chemie Macromolecular Chemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Jakub Stýskala, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod do makromolekulární chemie. Přehled vývoje a základní pojmy. 2. Názvosloví polymerů. 3. Syntézy makromolekulárních sloučenin. Podmínky syntéz makromolekulárních sloučenin. Reakce vedoucí k polymerům. Řetězové polyreakce, polykondenzace, polyadice, polymerace cyklických monomerů, enzymatické polymerace, polymerační způsoby. 4. Surovinová základna. 5.-6. Některé velkotonážní výroby polymerů. Polyolefiny, polyvinylchlorid, polystyren a styrenové kopolymery, fenoplasty a aminoplasty, nenasycené polyesterové pryskyřice a polyestery nasycené, epoxidové pryskyřice, polyakryláty a polymethakryláty, ostatní plasty. 7. Chemické přeměny polymerů. Chemické modifikace polymerů, mechanické modifikace polymerů, degradační reakce. 8. Molekulární charakterizace polymerů. Základní charakteristiky, molekulová hmotnost a její distribuce, zředěné roztoky polymerů, stanovení základních charakteristik polymerů v roztocích, některé další charakteristiky polymerů v roztocích. 9. Fyzikální vlastnosti polymerů v pevném stavu. Uspořádání makromolekul v pevném stavu, Mechanické vlastnosti, elektrické vlastnosti, optické vlastnosti, tepelné vlastnosti. 10. Zpracování polymerů. Lisování (přímé a nepřímé), vstřikování, vytlačování, vyfukování, válcování, rotační sváření, zvlákňování, lehčení, nanášení. 11. Orientační identifikace polymerních materiálů. 12. Laboratorní příprava některých polymerů. Polymerace radikálové, polykondenzace a polyadice, polymerace cyklických sloučenin, zvláštní způsoby přípravy polymerů, příprava syntetických pryskyřic, depolymerace. Literatura: Carraher C.E. Polymer Chemistry: An Introduction. Marcel Dekker, New York, 1999. Flory P.J. Principies of polymer chemistry. New York, 1953. Nálepa K. Stručné základy chemie a fyziky polymerů. UP Olomouc, 1990. Ravve A. Organic chemistry of macromolecules. Marcel Dekker Inc., New York, 1967. Stoy A. Úvod do makromolekulární chemie. SNTL Praha, 1973. Vollmert B. Základy makromolekulární chemie. Academia Praha, 1970.


18.11.2014

46 / 60


ACH/MTAC

Mikrotechniky v analytické chemii Microtechniques in Analytical Chemistry

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D.

Obsah: 1. Mikroskopie, fluorescenční mikroskopie (derivatizace, imunochemické barvení, vyhodnocování obrazu), histochemie 2. Průtoková cytometrie, laserová mikropreparace 3. Mikroskopie atomárních sil (AFM, SPM), Ramanova spektrometrie a mikroskopické techniky, mechanické operace v nanoměřítku 4. Senzory, mikrosenzory, nanopóry, stochastické senzory 5. Totální mikroanalytické systémy ("microTAS"), laboratoř na čipu ("lab-on-achip"), mikrofluidika, fyzika miniaturizovaných systémů 6. Výroba mikrofluidických zařízení - materiály a technologie 7. Mikrofluidika - tok kapaliny, dávkování látek, separace látek 8. Mikrofluidika - detekční techniky, spojení s MS, regulace toku 9. Aplikace mikrofluidiky - tvorba kapiček ("droplet chemistry"), PCR, sekvenátory, proteomika, 10. Aplikace mikrofluidiky - diagnostika chorob, imunochemie 11. Nízkonákladové čipy (papírové technologie), elektrosmáčení na dielektriku, digitální mikrofluidika 12. Nanočástice a mikročástice v analytické chemii Literatura: C. H. Li. Microfluidic Lab-on-a-Chip for Chemical and Biological Analysis and Discovery. CRC Press, 2005. E. M. Goldys. Fluorescence Applications in Biotechnology and Life Sciences. Wiley-Blackwell, 2009. J. P. Landers. Handbook of Capillary and Microchip Electrophoresis and Associated Microtechniques. CRC Press, 2007. P. Tabeling. Introduction to Microfluidics. Oxford University Press, 2006.


18.11.2014

47 / 60


ACH/PHS

Hmotnostní spektrometrie Mass Spectrometry

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Úvod do hmotnostní spektrometrie, terminologie, vznik hmotnostního spektra; přístrojové schéma, rozlišovací schopnost, systémy zavádění vzorků. Mechanismus ionizace, konstrukce vybraných iontových zdrojů a jejich využití (ionizace elektronem - EI, chemická ionizace - CI, chemická ionizace za atmosférického tlaku - APCI, ionizace elektrosprejem - ESI, fotoionizace za atmosférického tlaku - APPI, termosprej - TSP, ionizace rychlými atomy resp. ionty - FAB, CFFAB, FIB, ionizace polem - FI, desorpce polem - FD, desorpce laserem - LD, ionizace laserem za asistence matrice - MALDI, DESI, přímá analýza v reálném čase - DART a další desorpční techniky).Typy hmotnostních spektrometrů - princip a teorie separace iontů v plynné fázi, oblast aplikace (sektorové přístroje, lineární kvadrupól, iontová past, průletový analyzátor, iontová cyklotronová rezonance, orbitální past). Tandemové přístroje (MS/MS resp. MSn). Indukovaná disociace (CID, SID). Detekce a registrace iontů, vakuové systémy.Hmotnostní spektrometrie ve strukturní analýze. Stanovení molekulové hmotnosti a určování elementárního složení, využití přirozených izotopů, měření při vysokém rozlišení. Dusíkové pravidlo, určení počtu nenasycených míst v molekule, určení strukturního typu a funkčních skupin.Fragmentace iontů po ionizaci elektronem, vybrané typy fragmentací a přesmyků, metastabilní ionty, přehled fragmentace vybraných skupin organických sloučenin (uhlovodíky, halogenderiváty, alkoholy a fenoly, ethery, aldehydy a ketony, karboxylové kyseliny, estery, dusíkaté a sirné sloučeniny), postup interpretace spekter.Metody kvantitativní analýzy v hmotnostní spektrometrii. Hmotnostní spektrometrie anorganických látek. Literatura: Barker J.: Mass spectrometry, John Wiley and sons, Chichester, 1999. Cole, R. B. (editor): Electrospray ionization mass spectrometry, Wiley Chichester, 1997. de Hoffmann E., Stroobant, V.: Mass Spectrometry. Principles and Applications. John Wiley and sons, Chichester, 2002. Niessen W.M.A.: Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, Marcel Dekker, New York, 1999. Scientific publications devoted to mass spectrometry (mass spectrometric and analytical journals). Technical and application notes of leading producers of mass spectrometers. 1. Watson J.T.: Introduction to Mass spectrometry, Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia, 1997. 2. Ubik K.: Fyzikálně-chemické metody, část 2, Hmotnostní spektrometrie, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Praha, 2000. 3. Jandera P.: Molekulová spektroskopie v organické analýze. Univerzita Pardubice, Pardubice, 1999. 4. Barker J.: Mass spectrometry, John Wiley and sons, Chichester, 1999. 5. Holčapek M. (editor): Spojení vysokoúčinné kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie, Spektroskopická společnost Jana Marca Marci a Univerzita Pardubice, Pardubice, 2001. 6. Vřešťál J. (editor): Hmotnostní spektrometrie, Masarykova Univerzita, Brno, 1998.


18.11.2014

48 / 60


KBC/BPOL

Struktura a funkce biomakromolekul Structure and Function of Biomacromolecules

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Ivo Frébort, CSc., Ph.D.

Obsah: Struktura proteinů. Primární a sekundární struktury. Fibrilární proteiny. Globulární proteiny. Terciární a kvarterní struktura. Určení prostorové struktury pomocí krystalografie a rentgenostrukturní analýzy a pomocí NMR. Skládání proteinů. Protein-protein interakce. Struktura nukleových kyselin. Interakce DNA/RNA-protein. Strukturní a zásobní polysacharidy. Glykoproteiny a proteoglykany. Neuraminová kyselina. Lipidy, lipidové agregáty a biologické membrány. Signální komplexy a signalizace na buněčných membránách. Literatura: Cooper G. M. The cell. A molecular approach. ASM Press, Washington DC, USA, 1997. Voet D., Voet J. G. Biochemie, Victoria Publishing Praha, 1995 (respektive anglická verze).


18.11.2014

49 / 60


KEF/MBAS

Mössbauerova spektroskopie Mössbauer Spectroscopy

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Prof. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc.

Obsah: Mössbauerova spektroskopie 1. Podstata Mössbauerova jevu. 2. Hyperjemné interakce jader. 3. Parametry mössbauerovských spekter (izomérní posun, kvadrupólové štěpení, magnetické štěpení, kvadrupólový posun, forma spektrálních čar). 4. Základy techniky mössbauerovských měření (detektory, pohybová zařízení). 5. Mössbauerovy spektrometry (modulační, časové, časově-modulační). 6. Mössbauerovská měření za nízkých a vysokých teplot a v magnetických polích. 7. Aplikace Mössbauerovy spektroskopie v chemii. 8. Aplikace Mössbauerovy spektroskopie ve fyzice pevných látek. Studium magnetických vlastností materiálů. 9. Aplikace Mössbauerovy spektroskopie v mineralogii. Literatura: 1. M. Mašláň: Mössbauerova spektroskopie, Vydavatelství Univerzity Palackého,Olomouc, 1993, 43 s. 2. G. Schatz, A. Weidinger: Nuclear condensed mater physics, Wiley, 1992. 3. S. Mitra: Applied Mössbauer spectroscopy, Pergamon Press, 1992. A. Vertes, Z. Homonnay: Mössbauer spectroscopy of sophisticated oxides, 1997. 4. G.J. Long: Mössbauer spectroscopy applied to magnetism and Materials Science, vol.1, vol.2, Plenum Press, 1996.


18.11.2014

50 / 60


KFC/BFCH

Biofyzikální chemie Biophysical Chemistry

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Obsah: Termodynamika v biochemii, entropie, disipativní děje, hnací síly dějů v organismu, získávání a ukládání energie. Voda a roztoky solí jako prostředí pro biochemické děje. Organismus jako otevřený systém v ustáleném stavu. Kinetika, nestacionární termodynamika, oscilatorní reakce v komplexních systémech, biorytmy, farmakokinetika. Proteiny, struktura, strukturní motivy a domény, stabilita, význam nevazebných interakcí, hydrofobní efekt a "hrůza z vakua", další faktory stabilizující proteiny, Ramachandranův diagram, sbalování proteinů jako kombinatorická úloha, úloha entropie, mechanismy sbalování. Principy enzymové katalýzy. Interakce proteinů s ligandy a inhibitory, dokování. Lipidy, membrány, samoorganizace, povrchové napětí, modelování membrán, koncentrační spády a potenciály na membránách, membránové proteiny, transport přes membránu. Nukleové kyseliny, formy DNA, stabilita a sbalování RNA, strukturní motivy v RNA, vliv iontů, rozpouštědla a iontové síly. Interakce DNA a RNA s proteiny, molekulové rozpoznávání. Metody studia biomolekul. Spektroskopie, mikroskopické metody, kryoelektronová mikroskopie, fluorescence, NMR, rentgenová difrakce, hmotnostní spektrometrie, kalorimetrické metody. Silné stránky a omezení jednotlivých metod. Modelování biomolekul. Počítačové modelování, provedení a postupy, informace, které modelování nabízí. Kombinace modelování a experimentu. Literatura: Cooper A. Biophysical Chemistry, The Royal Society of Chemistry, 2004. Finkelstein A., Ptitsyn O.B. Protein Physics, Academic Press, 2002. Kalous V., Pavlíček Z. Biofysikální chemie. SNTL Praha, 1980. Kodíček, M., Karpenko, V. Biofyzikální chemie. Academia Praha, 2000. Tsai C.S. An Introduction to Computational Biochemistry, Wiley, 2002. Vodrážka,Z. Fyzikální chemie pro biologické vědy. Academia Praha, 248 s.


18.11.2014

51 / 60


KFC/ELC

Elektrochemie Electrochemistry

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Libor Kvítek, CSc. Ing. Veronika Urbanová, Ph.D.

Obsah: Předmět navazuje na přednášku Fyzikální chemie 2. Pozornost je zaměřena jednak na termodynamický popis roztoků elektrolytů, zejména na problém aktivity a jejího měření a otázky transportních dějů. Podstatná část přednášky je věnována popisu kinetiky elektrodových dějů a v praxi používaných elektrochemických metod ve výzkumných a analytických aplikacích. Další část se zabývá existencí membránových potenciálů a jejich využití v praxi. V základních rysech je rovněž rozebrána problematika fotoelektrochemických dějů.Aktivita a aktivitní koeficient. Difúze a migrace v roztocích elektrolytů, měření difúzního koeficientu. Elektrochemické děje v heterogenních soustavách, elektrody a elektrodový potenciál. Elektrodová kinetika - Butler-Volmerova rovnice, Tafelovy rovnice. Vliv transportních procesů na elektrodový děj, reverzibilita elektrodového děje. Experimentální metody elektrodové kinetiky ? přehled a základní principy metod. Uspořádání a podmínky elektrochemického experimentu. Potenciostatické metody studia elektrodových reakcí. Cyklická voltametrie. Fotoelektrochemie. Potenciály kapalinového rozhraní. Iontově selektivní elektrody a biologické membrány. Literatura: 1. Dvořák J., Koryta J., Boháčková V. Elektrochemie. Academia, Praha, 1975. 2. K. Štulík, J. Barek :. Elektrochemické analytické metody. PřF UK, Praha, 1984. 3. J. Zýka a kol. Analytická příručka. SNTL, Praha, 1988. 4. R. Brdička, J. Dvořák :. Základy fysikální chemie. , Academia, Praha, 1977. 5. Z. Samec. Elektrochemie. skripta PřF UK, Praha, 1999. 6. J. Dvořák, J. Koryta and L. Kavan :. Principles of Electrochemistry. John Wiley, 1993.


18.11.2014

52 / 60


KFC/CHSX4

Současná chemie 2014 Current chemistry 2014

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Jsou vybrány čtyři základní oblasti chemie, které nejsou zahrnuty v povinných a běžných přednáškách a které tvoří integrální a ucelené časti. Jsou důležité pro současnou praktickou aplikovanou chemii a často jsou opomíjené v osnovách chemických předmětů pro svůj interdisciplinárních charakter. Základní struktura přednášky zahrnuje následující oblasti (v závorce jsou uvedeny čeho se výuka převážně týká). 1. chemie fázových rozhraní (nové materiály, průmysl, denní provoz domácnosti) 2. nanochemie (chemická syntéza, katalýza, biochemie, biofyzika a ochrana životního prostředí) 3. reaktivita a vlastnosti radikálů a excitovaných stavů (chemie, biochemie, biofyzika, medicina) 4. topochemické reakce (fyzikální chemie) Historický úvod má ukázat studentům, že to, co znají nebylo objeveno tak, jak se třeba domýšlejí z klasicky postavených přednášek. Hlavním cílem je poukázat na interdisciplinární charakter všech oborů a dále, jejich uplatnění význam pro současnost a budoucnost. Výběr látky byl proveden tak, aby vhodně doplnil stávající soubor přednášek chemie a ukázal jejich provázanost s ostatními studijními programy. Přednáška není určena pouze studentů chemie, ale i studentům biologických a fyzikálních předmětů a biochemie. Součástí přednášek budou přednášky předních českých chemiků. Literatura: Hiementz P.C. Principles of colloid and surface chemistry. Marcel Dekker, 1986. Lasovský J. Světlo a hmota z pohledu chemie. Mikroskripta UP Olomouc, 2001. Mollin J. Heterogenní systémy. skripta UP Olomouc, 1988. Moore W. J. Fyzikální chemie. SNTL, Praha, 1979. Vold R. D., Vold M. J. Colloid and Interface Chemistry. Reading, Massachusets, 1983.


18.11.2014

53 / 60


KFC/KM

Chemie krystalických materiálů Chemistry of Crystalline materials

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Ing. Roman Gabriel, PhD.

Obsah: Přednášky zahrnují základy materiálové chemie, důraz je pak kladen na teorii krystalizace, na krystalizační postupy ve farmacii a na polymorfní vlastnosti krystalických látek a vliv těchto vlastností při přípravě léčiv. 1. Úvod do studia pevných látek ( rozdělení a vlastnosti pevných látek ) 2. Příprava pevných materiálů ( heterogenní soustavy, fázové přechody, nukleace ) 3. Vybrané pevné materiály ( kapalné krystaly, kompozitní materiály ) 4. Krystalické látky 1 ( krystalický stav, fyzikální a tepelné vlastnosti krystalických látek 5. Krystalické látky 2 ( roztoky a rozpustnost látek, fázová rovnováha ) 6. Základy procesu krystalizace ( nukleace, růst krystalů, rekrystalizace ) 7. Krystalizace ve farmaceutickém průmyslu ( vsádková krystalizace, faktory ovlivňující krystalický proces ) 8. Polymorfismus - vlastnost krystalických látek ( termodynamika polymorfie molekulárních krystalů, termodynamické a kinetické podmínky při krystalizaci ) 9. Polymorfismus 2 ( analytické metody při charakterizaci a studiu polymorfie ) 10. Polymorfismus farmaceutických substancí ( vliv polymorfie na vlastnosti léčiv ) 11. Charakteristika a hodnocení krystalických částic ( metody hodnocení velikosti a tvaru krystalů ) 12. Vybrané metody přípravy polymorfních látek 13. Polymorfismus a patentová ochrana 14. Závěrečné shrnutí Literatura: Bernstein, J. Polymorphism in Molecular Crystals.. Oxford Press, 2002. Brittain, H. G. (ed.). Polymorphism in Pharmaceutical Solids., Vol. 95. Marcel Dekker, New York, 1999. Kratochvíl B., Švorčík V., Vojtěch D. Úvod do studia materiálů.. VŠCHT Praha, 2005. Mulin, J.W. Crystallization. 4th. edn.. Butterworth-Heinemann Ltd., Oxford, 2001.


18.11.2014

54 / 60


KFC/MSJ

Moderní systémy řízení jakosti Modern Quality Management Systems

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Jiří Šimek, CSc.

Obsah: Přednášky jsou věnovány problematice ISO norem. V neposlední řadě je upřena pozornost studentů na nástroje zabezpečení jakosti, metodologii auditu spojeného se systémy jakosti. Část přednášek je věnována konkrétním příkladům v systémech jakosti ve zkušebních a zdravotních laboratořích, potravinářství a zemědělské prvovýrobě. 1. Úvod do problematiky - Historický vývoj . QA/QC standardy.. 2. Standardně používané nástroje řízení kvality- Kontrolní tabulka. Vývojový diagram.Histogram.Išikawův diagram.Paretova analýza. Bodový diagram. Regulační diagram. Afinitní diagram. Diagram vzájemných vztahů. Stromový, maticová diagram. Analýza údajů v matici. Diagram PDPC. Síťový diagram. 3. Společné znaky systémů kvality - Dokumentace systémů kvality. SOP pro tvorbu a řízení dokumentace (SOP o SOP). Organizační řád a organogram (organizační schéma) společnosti. Školení a vzdělávání. Interní audit (interní prověrky). Metrologie 4. Validace a kvalifikace 5. Analýza rizik. - Odpovědnosti za QRM. Zavedení procesu QRM. Posouzení rizik. Kontrola rizik. Komunikace rizik. Přezkoumání rizik. Metodiky řízení rizik. Integrace QRM do činností výrobce i státních autorit 6. Systémy kvality ve výrobě léčivých přípravků 7. Systémy kvality ve výrobě kosmetických přípravků 8. Systémy kvality ve výrobě potravin 9. Normy ISO 9001, ISO 14001 a OHSAS 18001 10. SJ ve zkušební a zdravotnické laboratoři 11. Postup při certifikaci společnosti podle zvoleného systému jakosti Literatura: ČSN EN ISO 15189. ČSN EN ISO 17025. ČSN EN ISO 22716. Nenadál, J. a kol. Moderní systémy řízení jakosti. Quality management. Praha, 2002. Šimek, J. Moderní systémy řízení jakosti. VUP Olomouc, 2013. Zákon č. 378/2007 Sb., o léčivech, a na něj navazující vyhlášky O správné výrobní praxi.


18.11.2014

55 / 60


KFC/MSRM

Metody studia reakčních mechanismů Methods of Study of Reaction Mechanisms

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Obsah: 1. Význam kinetiky a mechanismu chemických reakcí. 2. Experimentální metody studia rychlosti chemických reakcí. 3. Techniky pro studium kinetiky reakcí v plynné fázi. Moderní experimentální techniky. 4. Postupy při stanovování rychlostních konstant Určování reakčních produktů a meziproduktů. 5. Vliv reakčních podmínek na rychlost reakce. Určování kinetické rovnice. 6. Bodensteinova aproximace kvazistacionárního stavu. Následné reakce. Předřazené rovnováhy. 7. Stanovení aktivačních parametrů chemické reakce. 8. Studium katalyzovaných reakcí Acidobazická katalýza. Specifická a obecná kyselá, resp. bazická katalýza. 9. Primární a sekundární kinetický izotopový efekt. Izotopový efekt rozpouštědla. 10. Enzýmová katalýza. 11. Vliv prostředí na chemickou reakci. Vliv solí na reakční rychlost. 12. Klasifikace rozpouštědela jejich vliv na chemickou reaktivitu. Empirické a semiempirické parametry polarity rozpouštědel. 13. Reakce v silně kyselém a silně zásaditém prostředí. 14. Lineární vztahy Gibbsovy energie (LFER). Literatura: Hine j.:. Structural Effects on equilibria in Organic Chemistry. Wiley&Sons, N.Y., 1975. Jungers, J.C. a kol.:. Chemická kinetika. ČSAV, Praha, 1963. Logan, S.R.:. Fundamentals of Chemical Kinetics. Longman, Edinburg, 1996. Masel J.:. Chemical Kinetics and Catalysis. John Wiley, N.Y., 2001. Nevěčná, T., Bekárek, V. Rozpouštědlové vlivy v chemii a jejich hodnocení. Academia Praha, 1992. Štěrba, V., Panchartek, J. Kinetické metody při studiu reakcí organických sloučenin, SNTL, Praha. SNTL Praha, 1985.


18.11.2014

56 / 60


OCH/PPC

Průmyslové právo v chemii Law in Chemical Industry

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Prof. Ing. Pavel Hradil, CSc.

Obsah: 1) Základní předpisy a smlouvy o patentovém právu2) Zákon o vynálezech a zlepšovacích návrzích I3) Zákon o vynálezech a zlepšovacích návrzích II4) Zlepšovací návrhy, užitné vzory, vynálezy5) Typy patentů používané v chemii a jejich rozdíl 6) Patentové informační zdroje7) Struktura patentu a psaní patentu 8) Odchylky amerického a evropského patentového práva9) Precedens Bolar-Roche a jeho vliv na farmaceutický průmysl10) Porušování autorských práv11) Patenty a jejich dodržování ve světě, sankce za jejich porušování12) Vynález a jeho odměňování Literatura: Effmert J. Předpisy se vztahem k průmyslovému vlastnictví. Úřad průmyslového vlastnictví Praha, 2001. Jakl L. Evropský systém ochrany průmyslového vlastnictví. Úřad průmyslového vlastnictví Praha, 1999. Kolektiv autorů. Mezinárodní smlouvy na ochranu průmyslového vlastnictví. Úřad průmyslového vlastnictví, 2002.


18.11.2014

57 / 60


VCJ/AK3

Anglická konverzace pro pokročilé 3 Upper-intermediate English Conversation 3

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Marian Siedloczek, M.A.

Obsah: Název lekce 1. Introductions 2. Reporting (first impressions) 3. Family customs and traditions 4. Small talk 5. Money talks 6. Music and art 7. Discussing your area of expertise with a non-expert 8. Handling questions after presentation 9. Gadgets and gizmos (mobile phone mania) 10. Travel 11. Food and eating 12. Revision Literatura: Sue Kay, Jon Hird, Peter Maggs. Move Upper-Intermediate. Oxford, 2006. ISBN 140500341-3.


18.11.2014

58 / 60


VCJ/AK4

Anglická konverzace pro pokročilé 4 Upper-intermediate Eng. Conversation 4

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Název lekce - Jazykové zaměření 1. Introductions and getting familiar: Personality tests and their validity 2. Personal qualities and types of intelligence 3. Flawed scientific endeavours: Eugenics and other influencial theories 4. Nature versus Nurture 5. The world of dreams: Lucid dreaming 6. Health and medicine 7. Hurry sickness: Is technology the primary cause of stress? 8. Life without death: Implications of extending human life span 9. The idea of sport 10. Sport terminology in everyday English 11. Leisure and relaxation 12. Erring is human Literatura: VCJ/ATPC1

Chemická terminologie a prezentace v anglickém jazyce 1 English Terminology and Presentations - Chemistry 1

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Mgr. Eva Karasková

Obsah: 1. English for specific purposes 2. Working with a dictionary 3. Presentations 4. Chemical aspects of the world 5. Chemistry as a subject 6. History of chemistry 7. Atomic structure 8. Chemical structure

Literatura:


18.11.2014

59 / 60


VCJ/ATPC2

Chemická terminologie a prezentace v anglickém jazyce 2 English Terminology and Presentations - Chemistry 2

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Eva Karasková

Obsah: 1. Presentations 2. Numbers 3. Graphs and charts 4. Chemical nomenclature 5. The periodic table 6. Group VII-halogens 7. Nanochemistry 8. Environmental chemistry

Literatura: VCJ/AW1

Academic Writing 1 Upper-intermediate Academic Writing 1

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Obsah předmětu* 1. Introduction to Writing 2. Brainstorming and Free writing 3. Mapping, Organization and Editing 4. Paragraphs 5. Supporting your ideas 6. Peer Review and Editing 7. Descriptive writing 8. Process Writing 9. Process Writing II 10. Opinion Writing 11. Cause-Effect Writing * Může se podle potřeby měnit Literatura: Zemach, Rumisek. Academic Writing from paragraph to essay. Oxford, 2003. ISBN 978-1-4050-8606-6.


18.11.2014


VCJ/AW2

Academic Writing 2 Upper-intermediate Academic Writing 2

Statut:

Volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. English syntax: sentence length 2. Concision 3. Avoiding ambiguity and vagueness 4. Linking words 5. Paraphrasing 6. Quoting 7. Providing information for non-experts 8. Writing an abstract 9. Introductions and conclusions 10. Hedging and criticizing 11. Expressing disagreement and making logical connections between other authors´ findings and ours 12. Dealing with the limitation of our research Literatura: Zemach and Rumisek. Academic Writing.

60 / 60

D - PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

Recommend Documents