Uniwersytet Jagielloński w Krakowie - Punkt LogowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Panel: zaawansowane metody syntetyczne i analityczne

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WCh-SD04-19 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Panel: zaawansowane metody syntetyczne i analityczne
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 3.00 (w zależności od programu)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2020/2021" (w trakcie)

Okres: 2020-10-01 - 2021-06-15
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Warsztat, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Barbara Gil
Prowadzący grup: Paweł Knihnicki, Jolanta Kochana, Joanna Kozak, Małgorzata Król, Piotr Kuśtrowski, Katarzyna Madej, Paweł Nowak, Dawid Pinkowicz, Wiesław Roth, Bartosz Trzewik, Marcin Wieczorek, Renata Wietecha-Posłuszny, Aneta Woźniakiewicz, Michał Woźniakiewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę
Pełny opis:

Część 1

Prowadzący: prof. dr W. Roth

Cel: Celem wykładów jest przedstawienie różnych metod preparatyki powyższych typów materiałów, szczególnie w oparciu o materiały krystaliczne, takie jak zeolity oraz ilustracje jak rozwijać obiecujące odkrycia laboratoryjne (hot leads) w realne procesy przemysłowe (cold industrial reality).

Opis: Synteza nowych uporządkowanych materiałów porowatych i hierarchicznych jest jednym z głównych motorów innowacji w katalizie, selektywnej adsorpcji i innych procesach o dużym praktycznym znaczeniu dla społeczeństwa jak wytwarzanie energii, ochrona środowiska, medycyna i inne. Przestawione zostaną również perspektywy komercyjnego wdrożenia materiałów MOF.

Część 2

Prowadzący: dr hab. D. Pinkowicz, prof. UJ

Cel: Kurs umożliwi zrozumienie w jaki sposób struktura cząsteczek i ciał stałych określa ich właściwości magnetyczne oraz w jaki sposób chemia umożliwia projektowanie układów molekularnych o żądanych właściwościach magnetycznych. Omówione zostaną również podstawowe aspekty multifunkcjonalności materiałów magnetycznych oraz nowe zjawiska występujące w tej klasie związków: przełączanie magnetyczne za pomocą cząsteczek gości, przełączenie światłem oraz multiferroiczność.

Opis: Kurs rozpoczyna się od przeglądu podstawowych pojęć z dziedziny magnetyzmu a następnie koncertuje się na ich zastosowaniu w nowej interdyscyplinarnej dziedzinie: magnetyzmie molekularnym. Molekularny magnetyzm zajmuje się zrozumieniem i opracowywaniem strategii łączenia ze sobą cząsteczek oraz anionów i kationów, aby możliwe było uzyskanie wielordzeniowych układów molekularnych (jak również supramolekularnych) wykazujących nietrywialne właściwości magnetyczne. W trakcie kursu omówione zostaną najbardziej podstawowe jednordzeniowe kompleksy metali przejściowych, jak również złożone wielocentrowe układy koordynacyjne i supramolekularne, paramagentyczne cząsteczki organiczne oraz polimery koordynacyjne i układy typu MOF, których badanie wymaga wiedzy zarówno z dziedziny syntezy chemicznej (organicznej, organometalicznej i koordynacyjnej), chemii fizycznej, analitycznej, krystalografii i inżynierii krystalicznej oraz fizyki eksperymnetalnej.

Część 3

Prowadzący: dr B. Trzewik

Cel: Celem jest przedstawienie nowoczesnych i niestandardowych metod syntezy organicznej

Opis: Czasami nie potrzeba ciepła do utworzenia związku - niestandardowe metody dostarczania energii do układów reakcyjnych.

Zdecydowana większość przemian chemicznych zachodzi dopiero wtedy, kiedy wystarczająca liczba cząsteczek substratu albo substratów uzyska odpowiednią energię. W przypadku wielu reakcji zdarza się, że w temperaturze pokojowej jedynie mała liczba cząsteczek ma energię pozwalającą na pokonanie bariery aktywacji, co powoduje, że szybkość takich reakcji jest niewielka albo nawet niezauważalna. Najczęstszym i klasycznym sposobem spowodowania rozpoczęcia lub skrócenia czasu przemiany chemicznej jest wtedy dostarczenie energii z otoczenia na sposób ciepła przez ogrzanie mieszaniny reakcyjnej. Chociaż prosta, metoda ta posiada zauważalne wady, związane chociażby z dużymi stratami ciepła w przypadku konieczności osiągnięcia wysokiej temperatury, nierównomiernym jego dostarczaniem do układu lub niekontrolowanym wrzeniem ogrzewanej zawartości. Na szczęście można wzbudzić cząsteczki reagentów na wiele innych sposobów, dostarczając energię innego typu niż cieplna. Może to być osiągnięte chociażby przez wykonanie pracy mechanicznej, działanie fal elektromagnetycznych o różnej długości fal: światła bądź mikrofal, działanie ultradźwięków albo prądu elektrycznego. W wielu przypadkach zastosowanie takich niestandardowych metod dostarczania energii do układu reakcyjnego pozwala drastycznie skrócić czas reakcji, zwiększyć ich wydajność i czystość uzyskiwanych produktów lub uniknąć konieczności używania rozpuszczalnika. Zostaną przedstawione przykłady zastosowania takich metod, ich porównanie z klasycznym ogrzewaniem mieszanin reakcyjnych, połączone z krótkimi warsztatami w laboratorium.

Część 4

Prowadzący: prof. dr hab. P. Kuśtrowski

Cel: W ramach warsztatów doktoranci zapoznają się z możliwościami i ograniczeniami przeskalowania syntezy chemicznej do skali technicznej.

Opis: Zajęcia o charakterze pokazowym zostaną poprowadzone w wybranym zakładzie produkującym chemikalia (np. Zakłady Azotowe w Tarnowie, Synthos S.A. w Oświęcimiu). Na wybranych przykładach przedstawione zostaną techniki reaktorowe, jak również urządzenia do operacji jednostkowych wykorzystywane w skali przemysłowej. W zależności od docelowego miejsca warsztatów doktoranci zapoznają się z funkcjonowaniem instalacji do otrzymywania gazu syntezowego, amoniaku i kwasu azotowego(V), nawozów azotowych, prowadzenia procesów polimeryzacji, czy otrzymywania materiałów w ilościach kilogramowych.

Część 5

Koordynator: prof. dr hab. P. Kościelniak

Cel: Zajęcia będą składały się z 4 niżej wymienionych bloków tematycznych. Każda tematyka będzie przekazywana przez 2.5 godz. w formie wykładu i seminarium o charakterze pokazowo-warsztatowym (rozmiar czasowy obu części w obrębie 2.5 godz. będzie zależał od specyfiki poruszanych zagadnień i oczekiwania doktorantów). Ogólnym celem zajęć jest zapoznanie doktorantów z nowoczesnymi zagadnieniami chemii analitycznej i badaniami prowadzonymi w tych obszarach na przykładzie prac prowadzonych w laboratoriach Zakładu Chemii Analitycznej

Jakość metod analitycznych

Prowadzący: J. Kozak, M. Wieczorek, P. Nowak

Cel: Zapoznanie doktorantów z: pojęciami dotyczącymi jakości metod analitycznych, walidacją analityczną, modelem kompleksowej oceny jakości metody analitycznej, zasadami zielonej chemii, przykładami metod analizy przepływowej o dobrej kompleksowej jakości.

Opis: W części seminaryjnej zademonstrowany zostanie nowatorski algorytm kompleksowej oceny metody analitycznej oparty na modelu barw RGB. Na przykładzie zaprezentowanego układu do analizy przepływowej doktoranci nauczą się w praktyce stosować model RGB do oceny przykładowych metod analitycznych, co pozwoli im w przyszłości oceniać potencjał ich własnych metod, którymi będą się posługiwać w toku realizacji pracy doktorskiej.

Przygotowanie próbek do analizy chemicznej i biochemicznej

Prowadzący: K. Madej, R. Wietecha-Posłuszny, M. Król

Cel: Teoretyczne i praktyczne zapoznanie z nowoczesnymi sposobami przygotowania próbek różnorodnych materiałów do analizy chemicznej.

Opis: Przedstawione zostaną podstawy teoretyczne procesu separacji (opis termodynamiczny, podstawowe mechanizmy rozdzielania i oddziaływania międzycząsteczkowe), a także zagadnienia związane z nowoczesnymi sposobami wyosobniania analitów (m.in. MAE, MEPS, CPE, itp.) z różnorodnych matryc oraz rozkładu próbek (m.in. spopielanie, mineralizacja wspomagana promieniowaniem mikrofalowym). Zaprezentowane zostaną możliwości modyfikacji tych technik (np. miniaturyzacji) i ich zastosowania w praktyce analitycznej.

Analiza wieloskładnikowa i specjacyjna

Prowadzący: M. Woźniakiewicz, A. Telk

Cel: Pokazanie możliwości współczesnych technik sprzężonych (LC-MS, GC-MS, CE-MS, LC-ICP-MS) w analizie wieloskładnikowej i specjacyjnej.

Opis: Obszary zainteresowań analizą specjacyjną i wieloskładnikową (kierunki prowadzonych na świecie badań ilustrowane przykładami, wskazanie na interdyscyplinarność), warsztat pracy z wykorzystaniem technik sprzężonych: prezentacja technik z położeniem nacisku na wielowymiarowość badań, konieczność łączenia wielu technik w celu zapewnienia komplementarności uzyskiwanej wiedzy. Pokaz aparatury w HPLC-ICP-MS, LC-Q-TOF-MS, CE-MS i omówienie wymagań stawianych analizowanym próbkom.

Czujniki i bioczujniki analityczne

Prowadzący: J. Kochana, P. Knihnicki

Cel: Poznanie podstawowych zagadnień związanych z czujnikami i bioczujnikami

Opis: Definicja czujnika i bioczujnika, podział (bio)czujników, matryce immobilizujące oraz kompozyty modyfikujące czujniki, immunosensory. Przykłady (bio)czujników i ich zastosowania w diagnostyce medycznej.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.