Kolegij Instrumentalne metode je obvezni kolegij na prvoj godini (zimski semestar) Diplomskog sveučilišnog studija Sanitarno inženjerstvo i sastoji se od 20 sati predavanja, 15 sati seminara, 30 sati vježbi, ukupno 65 sati (5 ECTS). Kolegij se izvodi u prostorijama Medicinskog fakulteta u Rijeci (predavaone te praktikumi Zavoda za medicinsku kemiju, biokemiju i kliničku kemiju), na Nastavnom Zavodu za javno zdravstvo Primorsko-goranske županije i Laboratoriju za istraživanje makromolekula (NANORI) Sveučilišta u Rijeci.
Ciljevi i očekivani ishodi kolegija (razvijanje općih kompetencija)
Upoznavanje studenata Diplomskog studija sanitarnog inženjerstva s modernim tehnikama kemijske i strukturne analize pomoću suvremenih instrumenata. Ponavljanje teorijskih osnova vezanih uz tehnike i rad instrumenata. Upoznavanje sa specifičnostima pojedinih metoda i mogućnostima njihove primjene s obzirom na prednosti i ograničenja unutar zadanih eksperimentalnih uvjeta (prilagodba metode uzorku, granična osjetljivost, preciznost, točnost itd.).
Sadržaj predmeta je sljedeći:
UVOD U KOLEGIJ. Suvremene metode izolacije analita iz matrice. Pregled metoda identifikacije i kvantifikacije organskih i anorganskih zagađivala iz okoliša. Validacija metode. Usporedba metoda. Izbor odgovarajuće metode. Kalibracijski postupci.
SPEKTROSKOPSKE METODE ANALIZE. Uvod u spektroskopske metode. Vidljiva (VIS), ultraljubičasta (UV) i infracrvena (IR, FTIR) spektroskopija. Fluorescentna spektroskopija. Atomska apsorpcijska spektroskopija (AAS). Atomska emisijska spektroskopija (AES). Spektrometrija masa (MS). Nuklearna magnetska rezonancija (NMR).
KROMATOGRAFSKE METODE ANALIZE. Tankoslojna kromatografija (TC). Plinska kromatografija (GC). Tekućinska kromatografija visoke djelotvornosti (HPLC). Ionska kromatografija (IC).
VEZANI SUSTAVI ANALIZE. Induktivno spregnuta plazma - atomska emisijska spektroskopija (ICP-AES), Induktivno spregnuta plazma - spektrometrija masa (ICP-MS), Plinska kromatografija – spektrometrija masa (GC-MS), Tekućinska kromatografija visoke djelotvornosti – spektrometrija masa (HPLC-MS).
OSTALE METODE. Termoanalitičke metode. Elektroforeza. Izoelektrično fokusiranje.
ISHODI UČENJA ZA PREDMET:
I. KOGNITIVNA DOMENA – ZNANJE
1. Opisati i objasniti opća načela spektroskopskih (UV/VIS, IR, AAS/AES, NMR, EPR, FLS, FOS, MS) analitičkih tehnika te opisati građu i princip rada pripadajuće instrumentacije.
2. Primijeniti opća načela spektroskopskih metoda u odabiru spektroskopske metode a poradi određivanja sadržaja analita u uzorku.
3. Odrediti strukturu organskih molekula primjenom spektroskopskih metoda.
4. Opisati i objasniti opća načela kromatografskih (TC, HPLC, GC, IC) analitičkih tehnika te opisati građu i princip rada pripadajuće instrumentacije.
5. Primijeniti opća načela u odabiru prikladne kromatografske metode za razdvajanje komponenata smjese tvari te u određivanja sadržaja analita u uzorku na temelju podataka dobivenih kromatografskim separacijskim metodama.
6. Opisati i objasniti opća načela elektroforetskih (Elektroforeza, Izoelektrično fokusiranje) i termo (TG i DSC) analitičkih tehnika te opisati građu i princip rada pripadajuće instrumentacije.
7. Primijeniti opća načela u razdvajanju analita elektroforetskom tehnikom i izoelektričnim fokusiranjem te termo metodama.
II.PSIHOMOTORIČKA DOMENA – VJEŠTINE
1. Samostalno izvesti prema danim uputama jednostavniju spektrofotometrijsku, kromatografsku ili elektroforetsku analizu uzoraka.
2. Primijeniti stečeno znanje u prosudbi točnosti i preciznosti dobivenih eksperimentalnih podataka a na osnovu utjecaja pogrešaka koje se mogu javiti uslijed kemijske analize.
3. Prikazati i izračunati rezultate kvantitativne kemijske analize te primijeniti teoretsko znanje u interpretaciji rezultata.
Izvođenje nastave:
Kolegij se sastoji od predavanja, seminara te eksperimentalnih vježbi, prilagođenim postizanju ishoda navedenih u prvom stavku. Predavanja služe za podučavanje teorijskog dijela gradiva, seminari za rješavanje računskih zadataka vezanih uz specifičnu metodu ili instrument, dok vježbe služe za demonstracijski rad na instrumentima i opremi prisutnoj na Zavodu za medicinsku kemiju, biokemiju i kliničku kemiju Medicinskog fakulteta u Rijeci te partnerskim laboratorijima. Svi oblici nastave izvode se uz maksimalnu interakciju sa studentima
Studentu je obveza pripremiti gradivo o kojem se raspravlja
Eksperimentalne Vježbe iz kolegija Instrumentalne metode se izvode u praktikumima na Zavodu za kemiju, biokemiju i kliničku kemiju Medicinskog fakulteta u Rijeci, u laboratorijima na Nastavnom zavodu za javno zdravstvo Primorsko-goranske županije (NZZJZ PGŽ) te Laboratoriju za istraživanje makromolekula (NANORI) Sveučilišta u Rijeci. Prije pristupa vježbama studenti su obvezni usvojiti teorijska znanja o metodi instrumentalne analize koja će se izvoditi praktično, znati princip rada instrumenta kako bi bili u mogućnosti samostalno izvesti mjerenje na pojedinom instrumentu ili aktivno sudjelovati u demonstracijskim eksperimentima.