Detail předmětu

Hmotnostní spektrometrie

FCH-MC_HMSAk. rok: 2024/2025

Fyzikální základy hmotnostní spektrometrie, historický vývoj. Ionizační techniky - základní přehled, vývoj, popis současně využívaných technik (elektronová ionizace, chemická ionizace, elektrosprej, chemická ionizace za atmosférického tlaku a další). Hmotnostně spektrometrické analyzátory (sektorové - magnetický, eletrický, kvadrupol, sférická a lineární intová past, průletová analyzátor, iontová cyklotronová rezonance, orbitrap). Detektory a vakuové systémy. Tandemové techniky. Postupy interpretace hmotnostních spekter s ohledem na použitou techniku ionizace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Ludmila Mravcová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie a technologie ochrany životního prostředí (ÚCHTOŽP)

Vstupní znalosti

Základní znalosti z fyziky - pohyb nabitých částic v elektrickém a magnetickém poli
Zevrubné znalosti obecné, anorganické, organické, fyzikální a analytické chemie

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška sestává z písemné a ústní části. Předmětem písemné části je interpretace zadaného spektra, v ústní části je ověřována znalost hmotnostní spektrometrie v rozsahu tématiky probírané na přednáškách. Ve výsledném hodnocení má výsledek písemné části podíl 40 %, výsledek ústní části 60 %.
Účast na přednáškách je nepovinná a není kontrolována, je však doporučená.

Učební cíle

Cílem tohoto předmětu je:
- seznámit studenty s teoretickými základy a fyzikáními principy hmotnostní spektrometrie
- poskytnout přehled o současné instrumentaci hmotnostní spektrometrie
- uvést studenty do problematiky interpretace hmotnostních spekter
- demonstrovat aplikační možnosti hmotnostní spektrometrie
Absolvováním tohoto předmětu student získají následující znalosti a dovednosti:
1. Budou znát princip funkce různých typů hmotnostních spektrometrů;
2. Budou schopni zvolit optimální přístroj pro maximálně efektivní řešení konkrétních analytických problémů;
3. Budou ovládat základy interpretace hmotnostních spekter v závislosti na použité technice ionizace a na rozlišení analyzátoru.

Základní literatura

Douglas A. Skoog et.al.: Analytická chemie, 2019 (CS)
J. H. Gross: Mass Spectrometry, Third Edition, 2017 (EN)
K. Záruba a spol.: Analytická chemie 2. díl, 2016 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NKCP_ECHT magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program NPCP_ECHT magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ludmila Mravcová, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do hmotnostní spektrometrie, fyzikální základy, přírodní izotopy prvků a jejich význam v MS.
2. Instrumentace v hmotnostní spektrometrii.
3. Techniky ionizace v hmotnostní spektrometrii.
4. Hmotnostní analyzátory.
5. Tandemové techniky (GC/MS, LC/MS, CE/MS).
6. Tandemové techniky, hybridní analyzátory ( MS/MS).
7. Zobrazovací techniky.
8. Hmotnostní spektrometrie v anorganické analýze.
9. Interpretace spekter při elektronové ionizace, základní fragmentační pravidla a mechanismy.
10. Interpretace spekter při elektronové ionizaci procvičování.
11. Interpretace hmotnostních spekter při ionizaci měkkými technikami.
12. Interpretace hmotnostních spekter při ionizaci měkkými technikami, procvičování.
13. Aplikace hmotnostní spektrometrie v praxi.

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ludmila Mravcová, Ph.D.