МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ СРЕД
Учебный план № 4184
ХТИ.330.68(04).2014
Код ООП
Направление/
Специальность
Профиль/ Программа
магистратуры/ Специализация
Код
дисциплины
по учебному
плану
Энерго- и
Промышленная экология и
М.2.2.10
ресурсосберегаю
рациональное использование
щие процессы в
природных ресурсов
химической
технологии,
нефтехимии и
биотехнологии
Рабочая программа дисциплины составлена авторами:
№ п/п
ФИО
Ученая степень,
Должность
Кафедра
Подпись
ученое звание
1
Шишов Михаил
К.х.н.
доцент
ХТТ и ПЭ
Георгиевич
с.н.с.
Программа дисциплины одобрена на заседании кафедр:
№
ФИО
Наименование кафедры
Дата
заведующего
Подпись
кафедрой
1 Химической
технологии
топлива
и 16.01.2014 Стахеев С. Г.
промышленной экологии
протокол
[Кафедра-координатор модуля]
№1
2 Химической
технологии
топлива
и 16.01.2014 Стахеев С. Г.
промышленной экологии
протокол
[Читающая кафедра]
№1
3 Химической
технологии
топлива
и 16.01.2014 Стахеев С. Г.
промышленной экологии
протокол
[Выпускающая кафедра]
№1
18.04.02-03-2012
(241000.68-03-2012)
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Код
Раздел
разделов
дисциплины
1
2
Р1
Введение
Р2
Методы
инструментальног
о контроля
загрязнения
природных сред
Содержание
3
Предмет дисциплины, ее цели, задачи, объем,
содержание, роль в подготовке специалиста-эколога.
Порядок изучения материала. Формы контроля
самостоятельной работы. Характеристика учебной
литературы.
Химические и физико-химические методы анализа
загрязнений и сфера их применения. Инструментальные
методы
анализа
загрязнений.
Контактные
и
дистанционные методы. Значение и возможности
пассивных и активных дистанционных методов.
Комбинирование методов биотестирования с инструментальными методами.
Важнейшие инструментальные методы анализа
загрязнений объектов окружающей среды.
Спектральные
методы,
основанные
на
поглощении
света.
Фотоколориметрия
и
спектрофотометрия в видимом и УФ диапазонах.
Основные характеристики и сфера применения. ИК
спектроскопия как метод идентификации загрязняющих
веществ. Особенности ИК-Фурье спектроскопии.
Атомно-абсорбционный спектральный анализ в контроле
загрязнения окружающей среды металлами.
Эмиссионные спектральные методы. Приборы с
индуктивно связанной плазмой в анализе природных
объектов. Люминесцентные методы. Особенности
применения
и
возможности
флуоресценции
и
хемилюминесценции в контроле загрязнений.
Электрохимические методы. Потенциометрия и
ионометрия.
Газовые
сенсоры.
Кулонометрия,
особенности применения в контроле загрязнений.
Вольтамперометрия, ее возможности и значение для
контроля загрязнения металлами в полевых условиях.
Основные методы контроля радиоактивного
загрязнения окружающей среды.
Роль,
значение
и
сфера
применения
хроматографических методов анализа
Р3
Теория
хроматографическ
ого метода анализа
Сущность
хроматографического
разделения.
Подвижные и неподвижные фазы. Классификация
методов хроматографии. Хроматография в закрытой
системе и открытом слое. Газовая и жидкостная
хроматография. Фронтальный, вытеснительный и
элюэнтный методы анализа. Хроматограмма и ее параметры.
Качественные
и
количественные
хроматографические характеристики веществ. Время
удерживания: абсолютное, исправленное, относительное.
Удерживаемый объем.
Р4
Оценка работы
хроматографическ
их систем
Причины размывания хроматографических зон.
Диффузионные и кинетические факторы. Теория
равновесной и неравновесной хроматографии. Основные
положения теории равновесных теоретических тарелок и
диффузионно-кинетической. Критерии эффективности
хроматографической системы. Число теоретических
тарелок. Высота, эквивалентная теоретической тарелке.
(ВЭТТ). Связь числа теоретических тарелок с
параметрами хроматографического пика. Уравнение ВанДеемтера. Критерии качества разделения. Селективность,
разрешение. Влияние условий хроматографирования на
качество разделения.
Р5
Методы газовой
хроматографии
Классификация методов. Объекты анализа.
Подвижные
фазы.
Аппаратура
для
газовой
хроматографии. Устройство и функции основных
элементов. Насадочные и капиллярные колонки.
Изотермический режим хроматографирования и режим
программирования температуры.
Газоадсорбционная хроматография, характерные
особенности, область применения. Основные типы
неподвижных фаз: цеолиты, силикагели, активированные
угли, пористые полимерные сорбенты
Газожидкостная
хроматография
(ГЖХ),
характерные
особенности,
область
применения.
Неподвижная жидкая фаза, основные свойства. Типы
неподвижных жидких фаз для ГЖХ, наиболее
распространенные фазы. Полярность и селективность
неподвижных жидких фаз. Влияние полярности на
хроматографическое
разделение.
Носители
для
неподвижных жидких фаз, основные свойства.
Дисперсность носителя. Основные типы носителей.
Детекторы
газовых
хроматографов.
Классификация, основные типы, область применения.
Характеристики детекторов: чувствительность, линейность.
Термокондуктометрический
(катарометр),
пламенно-ионизационный детекторы, принцип действия,
область
применения.
Селективные
детекторы:
термоионный, пламенно-фотометрический, электроннозахватный.
Хроматомасс-спектрометрия, ее значение для
анализа супертоксикантов.
Автоматизированные
аппаратно-программные
газохроматографические
комплексы.
Серийно
выпускаемое отечественное оборудование. Компьютерные программы сбора и обработки хроматографической
информации.
Программа
«Хроматэк-Аналитик»,
структура, функциональные возможности.
Р6
Качественный и
количественный
газохроматографи
ческий анализ
Р7
Методы
жидкостной
хроматографии
Качественные
характеристики
хроматографируемых веществ. Методы идентификации
анализируемых
компонентов.
Идентификация по
эталонным соединениям и индексам удерживания.
Приемы и методы расшифровки хроматограмм.
Методы
абсолютной
калибровки,
внутренней
нормализации, внутреннего стандарта. Особенности
применения и расчета концентраций.
Классификация
методов:
адсорбционная,
распределительная,
ионная,
гельпроникающая
хроматография, область применения.
Тонкослойная хроматография. Подвижные и
неподвижные фазы. Условия выполнения анализа.
Появление
хроматографических
зон,
Хроматографические характеристики анализируемых
веществ.
Факторы,
влияющие
на
величину
«подвижности» (Кг ). Особенности качественного и
количественного анализа в тонкослойной хроматографии
Высокоэффективная жидкостная хроматография
(ВЭЖХ). Схема хроматографической установки для
ВЭЖХ. Основные элементы жидкостного хроматографа,
их функциональное назначение. Типы подвижных и
неподвижных фаз. Условия выполнения анализа. Режим
градиентного элюирования.
Р8
Заключение
Детекторы
жидкостных
хроматографов:
рефрактометрический,
флуресцентный,
спектрофотометричекский, диодная матрица, основные
характеристики и возможности.
Качественный и количественный анализ в
жидкостной хроматографии.
Перспективы
развития
автоматизированных
средств исследования состава природных сред.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
5.1. Рекомендуемая литература
5.1.1. Основная литература
1. Другов Ю.С. Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды, почвы и
биосред: практич. Руководство / Ю.С. Другов, И.Г. Зенкевич, А.А. Родин. М. :БИНОМ;
Лаборатория знаний, 2005. 752 с.
5.1.2. Дополнительная литература
1. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды:
Уч.пособие: Ч 2. М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. 337.
2. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды:
Уч.пособие: Ч 1. М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. 208 с.
3. Аранович Г.И. Справочник по физико-химическим методам исследования окружающей
среды. М.: Судостроение, 1989. 647 с.
4. Максимов М.Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение. М.:
Энергоатомиздат, 1989. 304 с.
5. Хроматэк Аналитик. Программа сбора и обработки хроматографической информации.
Руководство пользователя. Йошкар-Ола: Изд. Хроматэк, 2002. - 80 с.
6. Васильев В.П. Физико-химические методы анализа. М.: Высшая школа. 1989. - 384с.
7. Столяров Б.В., Савинов И.М., Виттенберг А.Г. и др. Практическая газовая и жидкостная
хроматография. СПб.: Изд-во С.-Петербург, ун-та. 1998 -620с.
8. Другов Ю.С. Методы анализа загрязнений воздуха. М.: Химия, 1998. 384 с.
9. Вяхирев Д.А. Руководство по газовой хроматографии: учеб, пособие / Д.А. Вяхирев, А.Ф.
Шушунова. М.: Высшая школа, 1987. 335 с.
5.1.3. Методические разработки
1.Шишов М.Г. Хроматографический анализ: методические указания к лабораторным работам.
Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. – 40 с.
2.Хроматэк Аналитик. Программа сбора и обработки хроматографической информации.
Руководство пользователя. Йошкар-Ола: Изд. Хроматэк, 2002. - 80 с.
5.2. Электронные образовательные ресурсы
Не используются

5.3.Программное обеспечение
Microsoft Office (Word).
5.4. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
http://yandex.ru, http://google.ru, http://rambler.ru – поисковые системы в сети Интернет;
http://rushim.ru/books/electrochemistry/electrochemistry.htm - электронная библиотека
5.6. Используемые информационные сервисы УрФУ
Портал информационно-образовательных ресурсов УрФУ www.study.ustu.ru
Скачать

5.2. Электронные образовательные ресурсы