Verplicht in fase
Eerste semester
Tweede semester
Beide semesters
Niet ingericht
Dit jaar
Volgend jaar
Wisselende jaren
Extern
Voorwaarden
Onderwijstaal
Duur
Identieke opleidingsonderdelenInstrumentele analytische chemie (B-KUL-I0T52A)
Uitgesloten voor examencontract
Vankelecom Ivo (coördinator) | Roeffaers Maarten | Rombouts Ine | Vankelecom Ivo Doelstellingen
Deze cursus behandelt de belangrijkste instrumentele technieken voor analyse van chemische verbindingen en van ionen in oplossing.
In het hoorcollege komen de basisconcepten en de toepassingen van de verschillende technieken aan bod en leren de studenten hoe ze de verkregen resultaten moeten behandelen en interpreteren. In het practicum leren ze deze technieken te gebruiken op kwalitatieve en kwantitatieve wijze. De studenten moeten in staat zijn de meest geschikte methode te selecteren voor een gegeven probleem. Ze moeten de gegevens kunnen behandelen, interpreteren en rapporteren.
Tijdens het practicum verwerven de studenten de technische vaardigheid om kwalitatieve en kwantitatieve instrumentele analyses uit te voeren van ionen in oplossing en van anorganische en organische verbindingen. Na het succesvol doorlopen van dit practicum kunnen de studenten:
- werken met de verschillende toestellen (chromatografie, spectroscopie)
- de kwantitatieve en kwalitatieve resultaten interpreteren
- de resultaten samenvatten in een rapport
- in groep werken
- goede laboratoriumpraktijken toepassen
Begintermen
Om dit vak te volgen, wordt verwacht dat de student beschikt over kennis van organische en anorganische chemie.
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
Je moet voldoen aan een volgtijdelijkheidsvoorwaarde om dit opleidingsonderdeel te mogen opnemen. Volgtijdelijkheid kan STRENG of SOEPEL zijn of een GELIJKTIJDIGHEID inhouden. Ook kan een diplomaNIVEAU als voorwaarde gesteld zijn.
Verklaring:
STRENG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je geslaagd zijn voor of een tolerantie ingezet hebben voor de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt.
SOEPEL: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, gevolgd hebben.
GELIJKTIJDIG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ook de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, opnemen of al opgenomen hebben.
NIVEAU: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ten minste deze graad behaald hebben.
GELIJKTIJDIG( I0N26C ) OF SOEPEL( X0C33C ) OF SOEPEL( X0E41A )
Bovenstaande codes van opleidingsonderdelen stemmen overeen met onderstaande omschrijvingen van die opleidingsonderdelen:
X0C33C : Grondslagen van de chemie
X0E41A : Grondslagen van de chemie
I0N26C : Anorganische chemie
Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
I0U12A : Analytische organische chemie
Identieke opleidingsonderdelen
Dit opleidingsonderdeel is identiek aan de volgende opleidingsonderdelen:
X0D00A : Analytische basistechnieken
X0E52A : Analytische basistechnieken
Plaats in het onderwijsaanbod
- Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart vóór 2021-2022) (Leuven) 180 sp.
- Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen (verkort programma) (Leuven) 60 sp.
- Bachelor in de bio-ingenieurswetenschappen (programma voor studenten gestart in 2021-2022 of later) (Leuven) 180 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
4 sp. Instrumentele analytische chemie: hoorcollege (B-KUL-I0T52a)
Inhoud
Het hoorcollege is gestructureerd in vier verschillende delen. Elk onderdeel bespreekt een specifieke groep van instrumentele analystische technieken. Voor elke techniek worden de basisbegrippen uitgelegd en geïllustreerd met relevante toepassingen uit de leefwereld van de bio-ingenieurs. Het hoorcolleges bespreekt verder een aantal uitgewerkte oefeningen.
Deel 1: Spectrofotometrie
• Beginselen van de golftheorie; elektromagnetisch spectrum.
• Interactie van straling met materie: absorptie en emissie.
• Bepaling van de concentratie van een analyt met UV-Vis absorptie spectroscopie; wet van Lambert-Beer.
• Werking van spectrofotometers: stralingsbron, monochromatoren en detectoren.
• Infrarood spectroscopie.
Deel 2: Atomaire spectroscopie
• Atomaire absorptie, emissie en fluorescentie spectroscopie.
• Atomisatie: vlam, elektrotermische en inductief gekoppeld plasma (ICP).
• Effect van de temperatuur. Lijnbreedte. Stralingsbron. Detectielimieten.
Deel 3: Elektroanalytische technieken
• Elektrolyse en elektrolytische cellen. Drie-elektroden cel.
• Elektrogravimetrische analyse, Coulometrie, Voltammetrie en Amperometrie.
Deel 4: Chromatografie
• Inleidende concepten van chromatografie. Schoteltheorie.
• Gaschromatografie. Instrumentarium: injectiesystemen, detectoren, kolomtypes. Invloed van verschillende operationele parameters op een GC-analyse.
• Vloeistofchromatografie. Instrumentarium. Gelpermeatie, omgekeerde fase, ultrafast en ionenuitwisselingschromatografie.
• Staalvoorbereiding (met daarin aandacht voor fysische methoden: extractie, destillatie, sublimatie, headspaceanalyse) en staalderivatisering.
• Chirale chromatografie en chromatografiegekoppelde massaspectrometrie.
Studiemateriaal
Beschikbaar via Toledo:
Cursusmateriaal, slides van de lessen, oefening en voorbeelden, type examenvragen
Handboeken (meer info op Toledo):
- D.C. Harris, Quantitative Chemical Analysis (algemeen)
- D.A. Skoog, F.J Holler, S.R. Crouch, Principles of Instrumental Analysis (elektroanalytische technieken en chromatografie)
- Braithwaite/Smith, Chromatographic Methods (chromatografie)
Toelichting werkvorm
Interactief hoorcollege
1 sp. Instrumentele analytische chemie: practicum (B-KUL-I0T53a)
Inhoud
Inleiding. Het analytische proces. Meten en verwerken van resultaten. Significante cijfers. Systematische en toevallige fout. Nauwkeurigheid, precisie en experimentele onzekerheid. Berekening van gemiddelde en standaarddeviatie. Vergelijken van verschillende methoden. Opsporen van outliers.
Practicum. Door het uitvoeren van verschillende experimenten leren de studenten in kleine groepen de belangrijkste chemische analytische technieken gebruiken die gebaseerd zijn op:
(i) elektrochemie (potentiometrie)
(ii) spectroscopie (atomaire en moleculaire spectroscopie: AAS, AES, ICP, UV-VIS, FTIR)
(iii) chromatografie (LC, GC)
Er wordt aandacht besteed aan goede laboratoriumpraktijken (GLP) en methodevalidatie (optreden van interferenties, detectielimiet, nauwkeurigheid, betrouwbaarheid, interne en externe standaarden).
Studiemateriaal
- handleiding ter beschikking gesteld door de docent
- extra literatuur (handboeken, artikels) beschikbaar in het labo en/of via toledo
- online leermodules aangeboden via toledo
Toelichting werkvorm
Laboratoriumsessie
Na een inleidende sessie en een aantal experimenten over betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van analyses worden in kleine groepjes instrumentele analyses uitgevoerd. Dit gebeurt in een carrousselsysteem zodat elke groep tijdens elke sessie een ander experiment uitvoert.
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Instrumentele analytische chemie (B-KUL-I2T52a)
Toelichting
De evaluatie van het opleidingsonderdeel 'Instrumentele Analytische Chemie' bestaat uit 2 delen:
(a) Evaluatie van het hoorcollege door middel van een eindexamen (16 punten) dat uit twee examenmomenten bestaat die op twee afzonderlijke dagen worden ingepland
- 1e examenmoment (spectrofotometrie, atomaire spectroscopie): schriftelijke oefeningen en vragen. Duur: 3 uur.
- 2e examenmoment (elektroanalytische technieken, chromatografie): deels mondeling, deels schriftelijke oefeningen en vragen. Duur: 3 uur.
Gesloten boek. Een formularium wordt verschaft. Voor meerkeuzevragen tijdens het eindexamen geldt een giscorrectie (meer informatie via toledo).
Indien op het theoretische deel minder dan 8/16 behaald wordt, wordt deze score met 1 punt verlaagd.
(b) Permanente evaluatie van het practicum (4 punten)
- Op basis van vaardigheidstoetsen en attitude tijdens de practica (technische en sociale vaardigheden).
- Op basis van groepsverslagen (resultaten en rapportering). De groepsscore wordt gecorrigeerd aan de hand van een peer evaluatie.
Alle practicumonderdelen, inclusief de infosessie, zijn verplicht. Een afwezigheid moet zo snel mogelijk en uiterlijk vóór de start van de sessie gemeld worden aan de lesgever. Bovendien moeten studenten hun niet-deelname verantwoorden aan de hand van een geldig bewijsstuk. Gewettigd afwezige studenten moeten de gemiste sessie inhalen wanneer en zoals gecommuniceerd door de docent. Studenten die niet (tijdig) hun afwezigheid melden of niet (tijdig) een geldig attest bezorgen of de sessie niet inhalen, worden uitgesloten voor het eindexamen van het opleidingsonderdeel (OPO) in alle examenperiodes van het betreffende academiejaar. Het betreffende OLA en OPO worden in alle examenperiodes van dat academiejaar als "niet-afgelegd" (NA) beschouwd.
Een score vanaf 2/4 voor het practicumonderdeel kan worden overgedragen naar het volgende academiejaar. Vóór de ISP-deadline van semester 1 van het volgende academiejaar richt de student hiertoe zijn vraag per e-mail aan de verantwoordelijke lesgever.
Studenten kunnen niet slagen voor het OPO indien ze een score van minder dan 8/20 behalen voor het eindexamen (dus < 6,4/16) of voor het practicum (dus < 1,6/4). Indien voor één van beide een deelscore van minder dan 8/20 behaald wordt, kan voor het OPO maximaal 9/20 behaald worden.
Toelichting bij herkansen
Er is geen herkansing voor het practicumonderdeel. Het resultaat voor het OLA behaald bij de eerste examenkans wordt overgedragen naar de derde examenperiode.