G9831 Analytická geochemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2008
Rozsah
1/2. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr.
Rozvrh
Út 12:00–12:50 01006, Út 13:00–14:50 01006
Předpoklady
( G6100 Metody laboratorního výzkumu || G6101 Laboratorní metody v geologii ) && ( (!( PROGRAM ( B - GE )|| PROGRAM ( D - GE4 )|| PROGRAM ( N - GE )|| PROGRAM ( D - GE )|| PROGRAM ( C - CV ))) || ( NOW ( G0101 Školení BOZP a PO pro geology )&& NOW ( C7777 Zacházení s chemickými látkami )))
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 11 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/11, pouze zareg.: 0/11, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/11
Mateřské obory/plány
předmět má 58 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Hlavní cíle kurzu je přehled hlavních analytických metod využitelných při řešení geologických problémů, zejména
- vybrané klasické metody (gravimetrická a volumetrická stanovení vysokých obsahů křemíku, železa, hliníku a síry)
- moderní instrumentální metody (spektrální /ICP, AAS, OES/, elektrochemické /měření Eh, pH, polarografie/ a chromatografie /plynová, kapalinová, gelová)
- speciální metody (IČ spektrometrie, NMR, hmotová spektrometrie, neutronová aktivační analýza, RTG spektrální metody)
Další cíle jsou:
- znalost výpočtů v oblasti správnosti/přesnosti metod, šíření chyb, vyjadřování chyb, přepočtů na minerální fáze
- praktická cvičení v laboratoři, procvičení nabytých znalostí a dovedností
Osnova
  • Aplikace analytických metod v geologii: Specifické problémy při analýzách geologických materiálů. Vhodnost metod a jejich testování. Geologické standardy. Rozdělení chyb, jejich vlastnosti, vliv počtu operací. Přesnost a správnost metody. Limity detekce a stanovení. Silikátové analýzy.
  • Volba metody: Destruktivní a nedestruktivní metody. Chemické a instrumentální metody. Použitelnost metody, citlivost stanovení a "rozsah" metody. Kriteria "účelnosti" a "nutnosti" při volbě. Poměr "přesnost/cena". Výpočty, zpracování a prezentace výsledků.
  • Příprava vzorků k analýze: Odběr geologických vzorků, důraz na reprezentativnost. Drcení, mletí, možnosti kontaminace a změn ve složení. Kvartace. Velikost navážky. Rozpouštění ve směsi kyselin. Zásadité, kyselé a oxidační tavení. Zásobní roztoky, alikvotní díly. Problémy a chyby.
  • Aktuální chemické metody: Gravimetrická stanovení vysokých obsahů S, Si, H2O, CO2. Komplexometrická stanovení vysokých obsahů Al, Ca, Mg. Acidimetrická stanovení vyšších obsahů B, Si. Oxidimetrická stanovení Fe(III), Fe(II). Extrakce, měniče ionů, ultrafiltrace, odstřeďování, maskování.
  • Spektrální emisní metody: Celková kvalitativní a semikvantitativní analýza geol. materiálů metodou OES. Stanovení Li, Na, K, (Rb, Ca, Sr, Ag, Al) plamenovou spektrofotometrií, vliv teploty plamene. Stanovení nízkých koncentrací kovů a některých nekovů metodou ICP, výhody, problémy, aplikace. Kompletní silikátové analýzy metodou rentgenové fluorescence (energiová a vlnová disperze), aplikace, výhody.
  • Spektrální absorpční metody: Stanovení nízkých koncentrací kovů (Cu, Zn, Pb, Mg, Ca, Sr, Ni, Cr) metodou AAS (plamenová verze, ETA), výhody, problémy, aplikace. Stanovení nízkých koncentrací prvků (Fe, Ti, Si) metodou molekulové absorpční spektrofotometrie, výhody, problémy, aplikace.
  • Speciální metody: Neutronová aktivační analýza. Infračervená spektrometrie, aplikace v geologii. Hmotnostní spektrometrie, stanovení stabilních izotopů. Kapalinová a plynová chromatografie. Geologické aplikace. Analýza minerálních povrchů (metody AES, XPS, ERD, RBS, SIMS). Metody NMR, ESR.
  • Elektrochemické metody: Elektrody I. a II. druhu. Měření Eh a pH. Přímé stanovení prvků (F, Cl, NO3, Ca, Na) iontově-selektivními elektrodami, indikace bodu ekvivalence při titraci, kontinuální monitoring. Polarografická stanovení, rozpouštěcí voltametrie, limity stanovení, aplikace při sledování stavu životního prostředí. Tribopolarograf. Kapilární izotachoforéza, stanovení nízkých koncentrací anionů ve vodách.
Literatura
  • GILL, Robin. Modern Analytical Geochemistry (Longman Geochemistry Series) (Paperback). Addison Wesley Longman; 1st edition, 2000. ISBN-13: 978-0582099. info
  • HYMAN, Marian a Marvin W. ROWE. Advances in Analytical Geochemistry (Hardcover). JAI Press LTD, 1995. ISBN 1-55938-785-8. info
  • FAIMON, Jiří. Základní metody analytické geochemie. VŠ skripta, 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 1992, 147 s. ISBN 80-210-0498-3. info
Metody hodnocení
Přednášky, diskuse v hodině, domácí úkoly, četba (povinná literatura)
2 písemné testy, závěrečný test
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: Výuka proběhne v podzimním semestru akademického roku 2008/2009.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2010 - akreditace, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2010, podzim 2011 - akreditace.