Методическая разработка "Чек-листы для усвоения методов физико-химических методов анализа"
материал

Даная методическая разработка позволяет контролировать уровень теоретической и практической подготовки студентов СПО специальности "Технология аналитического контроля химических соединений". Разработка удобна преподавателю и студентам.

Скачать:


Предварительный просмотр:

Чек-лист усвоения программы «Спектрофотомерия»

Теоретический материал

Понять принципы поглощения света веществом и закон Бугера-Ламберта-Бэра.

Изучить устройство спектрофотометра: оптическую систему, источник излучения, монохроматор, детектор.

Разобраться в основных характеристиках спектрофотометров: диапазоне длин волн, чувствительности, точности измерений.

Знать типы спектрофотометрического анализа: абсорбционная спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия, отражательная спектроскопия.

Освоить методы калибровки прибора и подготовки образцов.

Понимать основы обработки результатов и построения графиков зависимостей.

Практическое освоение

Провести подготовку приборов к работе согласно инструкции производителя.

Подготовить образцы растворов различной концентрации для измерения спектра поглощения.

Выполнить измерение спектра поглощения раствора вещества и построить график зависимости коэффициента пропускания или оптической плотности от длины волны.

Научиться определять концентрацию неизвестного образца методом стандартных добавок или внешнего стандарта.

Интерпретировать полученные спектры и определить максимальные значения поглощения веществ.

Анализ ошибок и корректировка методики

Выявлять возможные причины систематических и случайных ошибок при проведении спектрофотометрических исследований.

Обсудить влияние факторов окружающей среды (температура, влажность воздуха) на показания прибора.

Предложить меры повышения точности и надежности спектрофотометрических анализов.

Чек-лист освоения программы «Рефрактометрия»

Теоретический материал

Ознакомление с основными понятиями и принципами преломления света.

Понять зависимость показателя преломления от состава и структуры вещества.

Изучение устройства рефрактометра: призмы, осветительная система, шкала показателей преломления.

Определение области применения метода рефрактометрии в химии, биологии, пищевой промышленности и медицине.

Описание методик приготовления образцов для анализа и выбора режима измерения.

Принцип расчета массовой доли растворенных веществ по показателю преломления.

Практическое освоение

Подготовка рефрактометра к работе согласно руководству пользователя.

 Иметь навык правильной установки исследуемого образца на прибор.

Техника точного считывания показаний индикатора или дисплея прибора.

Получение практических навыков оценки чистоты жидкости путем сравнения полученного показателя преломления с табличными значениями.

Проведение измерений для количественного анализа содержания сахара в растворах фруктовых соков.

Анализ влияния температуры на показатель преломления и компенсационные процедуры.

Анализ возможных проблем и контроль качества

Применение методов контроля стабильности и правильности показаний прибора.

Регулярная проверка калибровки прибора стандартными образцами жидкостей с известным показателем преломления.

Оценка возможности влияния загрязнений поверхностей призм на конечный результат измерения.

Чек-лист освоения программы «Хроматография»

Теоретический материал

Изучение принципов разделения компонентов смеси в процессе хроматографии.

 Понятие подвижной и неподвижной фаз, механизм удерживания веществ.

Классификация видов хроматографических методов: газовая, жидкостная, тонкослойная, колоночная, высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).

 Основные характеристики хроматограммы: пик, площадь пика, высота пика, время удерживания.

Расчет важнейших параметров: разрешение, эффективность, селективность, емкость колонки.

Фактор емкости (k'), фактор симметричности (AS), коэффициент разделения (α).

Практическое освоение

Правильная подготовка образцов и стандартов перед проведением хроматографического анализа.

Выбор подходящего типа колонки и условий элюирования для конкретной задачи.

Установка и настройка оборудования (газовые, жидкостные хроматографы).

Запуск эксперимента и запись хроматограмм.

Качественный и количественный анализ полученных хроматограмм: идентификация компонентов, расчет площади пиков.

Методы очистки и регенерации колонок, уход за оборудованием.

Контроль качества и устранение неисправностей

Проверка воспроизводимости и повторяемости экспериментов.

Диагностика и исправление распространенных проблем: искажение формы пиков, снижение эффективности разделения.

Регулярный мониторинг состояния системы подачи подвижной фазы и газовых потоков.

Использование внутреннего стандарта для учета потерь компонента при анализе сложных смесей.

Чек-лист усвоения программы «Кондуктометрия»

Теоретический материал

Изучение природы электропроводности растворов электролитов.

Понимание связи проводимости с концентрацией и природой ионов в растворе.

Знать законы влияния концентрации на удельную электрическую проводимость.

Отличие эквивалентной электрической проводимости от молярной проводимости.

Особенности поведения сильных и слабых электролитов при изменении концентрации.

Принципы функционирования кондуктометров и их использование в лаборатории и промышленности.

Практическое освоение

 Правильно подготовить электроды и аппаратуру к проведению измерений.

Осуществить градуировку прибора стандартными растворами известных концентраций.

Провести измерение удельной и эквивалентной электрической проводимости водных растворов солей, кислот и оснований.

Рассчитать концентрацию ионогенного вещества в растворе на основании измеренной проводимости.

Определить точку эквивалентности титрования с использованием кондуктометрического метода.

Установить зависимость проводимости от температуры и скорректировать полученные данные.

Анализ экспериментальных данных и контроль качества

Оценить возможное влияние примесей и посторонних частиц на показатели проводимости.

Использовать процедуру параллельных измерений для проверки воспроизводимости данных.

Применять корреляционный анализ для выявления связей между показателями проводимости и составом растворов.

Чек-лист усвоения программы «Гравиметрический анализ»

Теоретический материал

Изучение принципа взвешивания массы определяемого компонента для вычисления его количества.

Формирование понятий осадитель, осаждаемая, весовая формы и их свойств.

Овладеть правилами расчёта количества осадителя для полного осаждения искомого элемента.

Освоить условия образования кристаллических осадков и правила фильтрации.

Изучит процессы прокаливания и сушки образцов.

Понять природу потерь и загрязнений при подготовке пробы.

Практическое освоение

Получить навыки отбора проб и подготовительных процедур.

Совершенствовать технику взвешивания аналитических весов.

Проводить качественное осаждение целевого компонента с минимальным количеством примеси.

Отработать процесс промывания и высушивания осадков.

Осуществить правильное прокаливание и охлаждение продуктов реакции.

Приводить расчеты концентрации и процента содержания определяемых элементов.

Критерии качественного анализа и оценка результата

Провести оценку качества проведенного анализа на предмет полноты осаждения и чистоты продукта.

Применить статистические методы для обработки данных и нахождения среднего значения и стандартного отклонения.

Произвести проверку наличия загрязнения или потери вещества при обработке пробы.

Сделать выводы о пригодности выбранного метода для конкретного случая анализа.

Чек-лист усвоения программы «Титриметрический анализ»:

Теоретический материал

Освоить общие положения и цели титриметрического анализа.

Понимать сущность прямого, обратного и заместительного титрования.

Изучить виды титрантов и индикаторов для различных типов реакций.

Знать определения: точка эквивалентности, индикатор, стандартный раствор, титрант.

Овладеть расчётами эквивалентов и нормальности растворов.

Построить кривые титрования и интерпретировать их.

Практическое освоение

Строго соблюдать правила техники безопасности при выполнении титрования.

Грамотно готовить стандартные растворы реагентов и фиксаналы.

Подобрать подходящий индикатор и провести определение точки эквивалентности визуально или инструментально.

Точно проводить операции дозировки титранта вручную или автоматическим способом.

Пользоваться стеклянной посудой (бюретками, мерными цилиндрами, пипетками) правильно.

Составлять отчёт о проведённом опыте с результатами расчетов.

Качество выполненного анализа

Организовать проведение контрольных опытов и сопоставить результаты.

Уметь оценивать воспроизводимость и правильность полученных значений.

Продемонстрировать способность распознавать ошибки, возникающие при несоблюдении правил титрования.

Объяснять влияние изменений условий опыта на точность результатов.

Чек-лист усвоения программы «Потенциометрия»

Теоретический материал

Изучение фундаментального закона Нернста и механизма формирования потенциала электрода.

Освоение классификации электродов: индикаторные, вспомогательные, насыщенный хлорсеребряный электрод.

Понятие индикаторного электрода и выбор соответствующего типа для разных целей исследования.

Основы строения и эксплуатации рН-метров и ионометров.

Правила градуировки и калибровки электрохимических датчиков.

Методики прямого и косвенного потенциометрического титрования.

Практическое освоение

Грамотно выбирать и проверять работоспособность электродов.

Умение устанавливать правильный контакт датчика с раствором.

Владение техникой поддержания постоянной температуры и перемешивания раствора.

Чёткое выполнение операций титрования с применением электрометрических устройств.

Обработка данных путём построения графика изменения потенциала в ходе процесса.

 Анализ полученных результатов и интерпретация графика.

Оценка надёжности и применимости результатов

 Организация параллельного эксперимента для подтверждения точности измерений.

 Устойчивость воспроизведения данных при повторных замерах.

 Наличие понимания ограниченности применяемого метода в конкретных условиях.

 Способность выявлять факторы, влияющие на стабильность сигнала электрода.

Чек-лист усвоения программы «Вольтамперометрия»

Теоретический материал

 Понимание общих положений и областей применения вольтамперометрии.

 Знать виды вольтамперных методов

 Понимать роли рабочего электрода, вспомогательного электрода и электрода сравнения.

 Изучение влияния скорости сканирования напряжения на форму и амплитуду тока.

 Овладение процедурой регистрации вольтамперограмм и их интерпретацией.

 Закрепление формул для расчета концентрации и числа электронов в реакциях окисления-восстановления.

Практическое освоение

 Грамотно подобрать рабочие электроды и растворы фона.

Правильно установить оборудование и обеспечить надежный электрический контакт.

 Безошибочно настроить диапазон напряжений и скорость развертки.

Экспериментальным путем выявить оптимальные условия для максимального отклика аналита.

 Самостоятельно зарегистрировать вольтамперограмму и проанализировать её.

 Выполнять необходимые расчеты концентрации вещества на основе полученной информации.

Анализ экспериментальных данных и вывод

 Четко сформулировать гипотезу и цель эксперимента.

Оформить отчет о проделанной работе с подробным описанием методики и результатов.

 Обоснованно оценить качество полученных данных и возможную ошибку.

Показать умение применять изученную методику для решения реальных аналитических задач.

Чек-лист усвоения программы «Поляриметрия»

Теоретический материал

Освоить понятие плоскополяризованного света и явления вращения плоскости поляризации.

Понять связь угла вращения с концентрацией оптически активного вещества.

Изучить конструкцию поляриметра и назначение его составных частей.

Научиться рассчитывать удельное вращение вещества и его применение в химическом анализе.

 Разобраться в различиях левовращающих и правовращающих соединений.

Понимать влияние температурных и концентрационных факторов на угол вращения.

Практическое освоение

 Грамотно выбрать длину пути луча и толщину слоя образца.

Уметь самостоятельно произвести настройку поляриметра и измерение угла вращения.

 Работать с определенными растворами органических соединений и осуществлять их качественный и количественный анализ.

Решать практические задачи по определению оптической активности веществ и молекул.

 Уметь оформлять протоколы испытаний и обрабатывать результаты измерений.

Сформулировать рекомендации по улучшению точности проводимых исследований.

Критерий качественной работы

Независимо подтвердить свою квалификацию проверочным тестом или экзаменационным заданием.

Самостоятельно продемонстрировать независимость и аккуратность проведенных измерений.

 Четко изложить и обосновать выводы по результатам собственных исследований.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Физико-химические методы исследования и ТЛР (1 семестр)

Контрольно-измеритеьные материалы для контроля знаний студентов по теории. Специальность 31.02.03 Лабороторная диагностикаРазработчик: Маятникова Н.И 2018г...

Физико-химические методы исследования и ТЛР (2 семестр)

Контрольно-измеритеьные материалы для контроля знаний студентов по теории. Специальность 31.02.03 Лабороторная диагностикаРазработчик: Маятникова Н.И 2018г...

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ ПМ.04 ПРОВЕДЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ

Рабочая программа профессионального модуля ПМ.04 Проведение химических и физико-химических анализов разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по профессии 18.01.33...

Методическое пособие по теме "Инструментальные методы исследования. Эндоскопические методы исследования" для проведения практического занятия по ПМ.04 специальность Сестринское дело

Инструментальные методы исследования – это одни из самых распространенных в настоящее время дополнительных методов обследования, применяемые при патологии практически всех систем организма. Диаг...

Тема 5 Физические, физико-химические, химические и биологические методы анализа лекарственных средств

Данная тема рассматиривается при изучении МДК 02.02 Контроль качества лекарственных средств и предназначена для студентов 2 курса специальности Фармация....

Физико-химические методы анализа

Материалы посвящены анализу различных объектов окружающей среды...

Физико-химические методы анализа

Материалы посвящены анализу различных объектов окружающей среды...