Ugrás a tartalomhoz

Illusztrált segédanyag a modern műszeres analitikai kémia oktatásához

Galbács Gábor (2013)

Szegedi Tudományegyetem; Pécsi Tudományegyetem

1. fejezet - Bevezetés

1. fejezet - Bevezetés

A jelen digitális segédanyag a hazai egyetemek természettudományos képzéseinek vegyész, környezettudományi és mérnök mesterszakos hallgatói számára készült. Ezeken a szakokon jellemzően a modern műszeres analitikai kémia oktatására nagy óraszámban kerül sor. Tapasztalataink szerint a modern műszeres analitika feldolgozása, megértése a hallgatók számára nem könnyű, mivel ahhoz a kémia mellett jelentős fizikai ismeretanyagra is szükség van, ráadásul a tárgyalt sokféle műszer működését csak elvétve van lehetőség élőben bemutatni. A legtöbb esetben a hallgatók számára az is nehézségként jelentkezik, hogy jobbára csak angol nyelvű szakirodalom áll rendelkezésükre (amely probléma egyébként a mesterszakokon általánosnak nevezhető).

A jelen segédanyag létrehozásának célja az volt, hogy megkönnyítsük a vonatkozó műszeres analitikai tananyag megértését a hallgatók számára azáltal, hogy egy képekkel és animációkkal gazdagon illusztrált, és magyar nyelvű magyarázatokkal kiegészített digitális tananyagot adunk közre. Amint azt a segédanyag elnevezés is jelzi, ez az elkészült anyag nem tankönyv, így az érintett részterületeket nem tárgyalja kimerítő részletességgel. Szándékaink szerint ezt a segédanyagot az előadásanyag mellékleteként lehet alkalmazni, kiegészítő információforrásként, a tanulást segítő digitális eszközként.

A segédanyag előzetes ismeretként az olvasótól a BSc (alap)szintű, kötelező fizika, analitikai kémia és fizikai kémia kurzusok anyagának ismeretét feltételezi. Ennek megfelelően nem kerülnek tárgyalásra azon műszeres analitikai módszerek, amelyek kielégítő részletességgel már tárgyalásra kerültek ezeken a korábbi kurzusokon. Így nem tárgyaljuk a termoanalitikai módszereket, a nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia és gázkromatográfia alapjait, az UV-Vis és IR spektrofotometriát, az alapvető atomspektroszkópiai és elektroanalitikai módszereket. A tárgyalás során a korszerű, hatékony, sokoldalú, de már rutinszerűen elterjedt, kereskedelmi forgalomban is megtalálható módszerek ismertetésére koncentráltunk, így a még csak kutató laboratóriumokban létező méréstechnikák nem kerülnek elő. Bevezető jelleggel tárgyaljuk azonban a korszerű képalkotási módszereket és a kémiai szerkezetvizsgálat legfontosabb módszereit, hiszen ezek ma számos területen megkerülhetetlenek és tárgyalásuk nem is kezdődhet korábban, mint mesterszakon.

A segédanyag szerkezetileg nyolc érdemi fejezetből (2-9. fejezetek) áll, amely fejezetek tartalma nagyjából az egyszerűtől a bonyolultabb, valamint az általánostól a speciális ismeretek felé való haladás elképzelését tükrözik. Az első érdemi fejezet a mintaelőkészítési eljárásokkal foglalkozik. A következő fejezet azoknak az eszközöknek a működési elvét ismerteti, amelyek a későbbi fejezetekben sorra kerülő műszerek fontos alkatelemét képezik. Mivel a modern műszeres analitikai kémia módszereinek többsége spektroszkópiai természetű, ezért ebben a fejezetben elsősorban - de nem kizárólag - spektroszkópiai vonatkozású eszközökkel foglalkozunk. Ezt követi előbb a szenzorok és miniatürizált analitikai rendszerek, majd a korszerű elválasztástechnikai, kvantitatív és kvalitatív spektrposzkópiai módszerek tárgyalása. Végül a felületek és vékonyrétegek vizsgálatára alkalmas, továbbá az automatikus és távoli elemzés korszerű módszereinek ismertetése kerül sorra.

Az önálló tanulás segítésére ellenőrző kérdéseket is talál az olvasó minden fejezet végén. Az ezen kérdésekre adandó válaszok minden esetben megtalálhatók a vonatkozó fejezetek szövegében. Szándékaink szerint az ellenőrző kérdéseket a megfelelő kurzusok elektronikus felületén (pl. CooSpace) is közzétesszük. Terveink szerint a segédanyaghoz a későbbiekben feladatgyűjtemény is fog készülni, amellyel kimondottan a kurzusokhoz kapcsolódó számolási gyakorlatok munkáját kívánjuk segíteni.

A segédanyag illusztrációs jellegéből adódóan teljességgel lehetővé teszi a szabad bejárású feldolgozást, azonban tartalmi összefüggései miatt inkább javasolható a lineáris feldolgozás, de legalábbis a feldolgozás 2 és 3. fejezettel való kezdése.