CH612 : كيمياء تحليلية متقدمة

القسم العلمي

قسم الكيمياء

البرنامج الدراسي

ماجستير في كيمياء فيزيائية

نوع المقرر

عام

الوحدات

03

الاسبقيات

نظرة عامة

تعريف الطالب بالتالي:1 ) حل مسائل متقدمة وحسابات رياضية في التحليل الوزني ودراسة انواعه بالتفصيل، دراسة التحليل الوزني الحراري 2 ) دراسة حالات الاتزان في الانظمة المعقدة في المحاليل المائية ودراسة الحسابات الرياضية والمغايرات الخاصة بها 3 ) معرفة الاسس والمبادئ النظرية للتحليل الكروماتوغرافي الالي الخاص بالأجهزة مثل HPLC-MS،GC-MS, 4 ) معرفة الأسس والمبادئ النظرية للتحليل الطيفي الالي الخاص بالأجهزة مثل UV، FTIR، NMR، AAS،ICP-MS5 ) كيفية تطبيق مبدأ الجودة في الطرق والنتائج واستخدام مايكروسوفت اكسل في معالجة النتائج.

المخرجات التعليمية المستهدفة من دراسة المقرر

أ‌. المعرفة والفهم (Knowledge & understand)

أ.1

استيعاب الحسابات الرياضية المعقدة للتحليل الوزني والتحليل الوزني الحراري

أ.2

اعطاء الطالب خبرة قوية في التحليل الوزني والتحليل الالي وخاصة على تركيب الاجهزة وكيفية برمجتها وتطبيقاتها في الكيمياء التحليلية

أ.3

القدرة على حل المسائل الحسابية المتعلقة بالأنظمة المعقدة والقدرة على حل المسائل الحسابية المتعلقة بعمل هذه الاجهزة

أ.4

تعلم طرق تحليل نتائج التحليل ومعالجتها باستخدام مايكروسوفت اكسل

أ‌. 5

تعلم المهارات الخاصة بالتعامل مع الاجهزة

ب‌. المهارات الذهنية (Mental skills)

ب.1

يحلل المشاكل ويطبق الحلول التقنية الخاصة بالتحليل الوزني بكافة أنواعه ويحلل المشاكل ويطبق الحلول التقنية الخاصة بالأجهزة

ب.2

القدرة على معالجة الاخطاء النظرية الخاصة بالأنظمة المعقدة ويقارن بين أجهزة التحليل الكروماتوغرافي والطيفي في التحليل البيئي

ب.3

القدرة على تحليل الانظمة المائية المعقدة وحالات الاتزان وحسابات الفعالية الخاصة بها

ب.4

القدرة على التعبير عن جودة النتائج ومعالجتها والتعرف على طرق التحليل الالي الخضراء

ب.5

القدرة على استخدام مايكروسوفت اكسل في حسابات الانظمة المائية والقدرة علي معالجة الاخطاء النظرية والعملية المتعلقة بعمل هذه الأجهزة

ت‌. المهارات العملية والمهنية (Practical & professional skills)

ج.1

استخدام انواع التحليل الوزني واجهزة التحليل الطيفي والكروماتوجرافي في تحليل عينات حقيقية

ج.2

تصميم تجارب عملية لمعيرات الاحماض متعددة البروتون والقواعد متعددة الهيدروكسيل

ج.3

القدرة على معالجة الاخطاء العملية أتناء القيام بمعايرات التعادل في الانظمة المائية المعقدة

ج.4

اختيار الجهاز المناسب لنوع التحليل الكيميائي في المعمل

ج.5

القدرة على استخدام الطرق الحسابية والاحصائية وطرق ISO لتحليل النتائج المتحصل عليها باستخدام مايكروسوفت اكسل

ث‌. المهارات العامة والمنقولة (Generic and transferable skills)

د.1

يعرض المعلومات ويفسر الية عمل التحليل الوزني والتحليل الطيفي الكروماتوغرافي المتقدمة شفاهه وكتابة

د.2

استخدام التقنيات المناسبة للتحليل الوزني والالي في تحليل عينات حقيقية

د.3

العمل في شكل فردي ومستقل معتمدا على المهارات الشخصية للفهم والتحليل

د.4

المناقشة بأسلوب علمي ويكون قادر على كتابة التقارير بلغة علمية سليمة

د.5

يكون قادر على عرض البيانات واستخدام برنامج مايكروسوفت اكسل في معالجة النتائج واكتساب مهارات في الجودة واستخدامها في الكيمياء التحليلية واكتساب مهارات في تشغيل الاجهزة

طرق التعلم والتعليم

محاضرات

واجبات

اختبارات دورية

طرق التقييم

1. طرق التقييم (Methods of assessments)

رقم التقييم

أساليب التقييم

مدة التقييم

وزن التقييم

النسبة المئوية

تاريخ التقييم

(الأسبوع)

ملاحظات

التقييم الأول

اختبار تحريري (نمط الاختيار مقالي {كتاب مغلق})

ساعتين

60

60%

الأسبوع 6

يتم مناقشة الطلاب وتكليفهم بالواجبات وتحليل التمارين ضمنيا كجزء من المذاكرة المستقلة

التقييم الثاني

حلقات نقاش وعرض مواضيع

40

40%

الأسبوع 11

-

المجموع

100 درجة

100%

-

-

1. محتوى المقرر (Course contents)

الموضوع العلمي

عدد الساعات

محاضرة

تمارين

مناقشة

مذاكرة مستقلة

الاسبوع

Gravimetric analysis

Examples of Gravimetric Analysis Advanced Problems) Precipitation Colloids and Dialysis Examples of Gravimetric Calculations Combustion Analysis

Thermogravimetric analysis

Instrumentation

4

4

0

0

0

2

CHEMICAL EQUILIBRIA

Aqueous Solutions and Chemical Equilibria Effect of Electrolytes on Chemical Equilibria Equilibrium Problems for Complex Systems

1. Activity and the Systematic Treatment of Equilibrium Opener: Hydrated Ions The Effect of Ionic Strength on Solubility of Salts Effect of Ionic Strength on Ion Dissociation Salts with Ions of Charge Activity Coefficients pH Revisited Systematic Treatment of Equilibrium Calcium Carbonate Mass Balance in Rivers Applying the Systematic Treatment of Equilibrium

2. Polyprotic Acid-Base Equilibria Diprotic Acids and Bases Carbon Dioxide in the Air and Ocean (new) Successive Approximations Polyprotic Acids and Bases Which Is the Principal Species? Fractional Composition Equations Isoelectric and Isoionic Dependence of Solubility on pH (Advanced Problems) Analyzing Acid-Base Titrations with Difference Plots (Advanced Problems)

4

4

0

0

0

2

3. The Need for Quality Assurance Basics of Quality Assurance Control Charts Method Validation The Horwitz Trumpet: Variation in Inter laboratory Precision Standard Addition Internal Standards Efficiency in Experimental Design

4. Using Microsoft Excel in Advanced Analytical Chemistry Problems

2

2

0

0

0

1

Principles of Chromatography

Introduction to Chromatography

What Is the Chromatographic Process

Chromatography in More than One Dimension

Visualization of the Chromatographic Process at the Molecular Level: Analogy to

Basic Equations Describing Chromatographic Separations

How Do Column Variables Affect Efficiency (Plate Height)

5. Practical Optimization of Chromatographic Separations

Qualitative Chromatography: Analyte Identification

Quantitative Measurements in Chromatography

Peak Area or Peak Height: What Is Best for Quantitation

Calibration with an External Standard

Calibration with an Internal Standard

Examples of Chromatographic Calculations

2

2

0

0

0

1

Gas Chromatography

Historical Development of GC: The First Chromatographic Instrumentation

Advances in GC Leading to Present-Day Instrumentation

GC Instrument Component Design (Injectors)

Syringes.

Autosamplers

SPME

Split Injections

Splitless Injections

GC Instrument Component Design (the Column)

Column Stationary Phase

Selecting a Stationary Phase for an Application

Effects of Mobile Phase Choice and Flow Parameters

GC Instrument Component Design (Detectors)

Hyphenated GC Techniques (GC-MS, GC-IR, GC-GC, or 2D GC

Comprehensive 2D Gas Chromatography

Retention Indices (A Generalization of Relative Rt Information)

Scope of GC Analyses

GC Behavior of Organic Compound Classes

Derivatization of Difficult Analytes to Improve GC Elution Behavior

2

2

0

0

0

1

High-Performance Liquid Chromatography

HPLC Column and Stationary Phase

Support Particle Considerations

Stationary-Phase Considerations.

Chiral Phases for Separation of Enantiomers

Effects on Separation of Composition of the Mobile Phase

New HPLC-Phase Combinations for Assays of Very

Ion-Exchange Chromatography.

HPLC Detector Design and Operation

Interfacing HPLC to Mass Spectrometry

Applications of HPLC

Chromatography of Ions Dissolved in Liquids

Ion Chromatography

Single-Column IC

Indirect Detection in IC

Affinity Chromatography

Size-Exclusion Chromatography

Supercritical Fluid Chromatography

4

4

0

0

0

2

6. Ultraviolet, Visible,

I. Introduction

II. Spectrophotometer Characteristics

A. The Architecture of a Spectrophotometer

III. Present and Future UV – VIS – NIR Spectrometers Instrumentation

Practical and Applications

2

2

0

0

0

1

7. Atomic Absorption Spectrometry and Related Techniques

I. Introduction

A. AAS

Graphite Furnace

II. Atomic Spectra in Absorption, Emission, and Fluorescenc

Spectrometers for AAS

III. The Techniques of Atomic Spectrometry

A. The FAAS Technique

B. The GFAAS Technique Chemical Vapor Generation

C. Spectrometers for AFS

Spectrometers for Flame OES

IV. Measurement, Calibration, and Evaluation in AAS, AFS, and OES

A. Samples and Measurement Solution

B. Calibration, Evalution

ICP

ICP-MS

4

4

0

0

0

2

NMR

Introduction

Instrument Design

Magnet Systems

B. NMR Probes

C. RF Generation and Signal Detection

D. Magnetic Field Gradients

E. Computer Systems

F. Accessories

III. Theoretical Background

Data Analysis and Interpretation

2

2

0

0

0

1

Mass Spectrometry Instrumentation

V. Ionization Methods

A. Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization

B. Electrospray Ionizatio

VI. Mass Analyzers

A. Triple Quadrupole Mass Spectrometer

Time of Flight Mass Spectrometer

Data analysis and problems

2

2

0

0

0

1