faculty

 

وصف لمحتويات المقرر

 

رقم المقرر ورمزه: 550 كيم                        المستوى: الأول (ماجستير)

اسم المقرر: طرق التحليل الطيفي والذاتي

الوحدات الدراسية (نظري +عملي): (2+0)

  ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

 

Course No: 550 Chem.

Course Name: Spectrometric Methods of Analysis & Automation

Credit Hours: (2+0)

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

وصف مختصر لمحتويات المقرر:

وصف محتويات المقرر:

علم أطياف الجزئيات: الانبعاث والامتصاص الجزيئي في منطقة الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي.

أطياف الذرات: أ- الانبعاث الذري     ب- الامتصاص الذري      جـ- التألق الذري

التحليل الذاتي في الكيمياء التحليلية.

 

الكتب المقررة والمراجع:

1."Analytical Chemistry", G.D. Christian.

2."Fundamentals of Analytical Chemistry", 5th Edn. Skoog, West  and Holler.

3. "Atomic Absorption and fluorescence-Spectroscopy", G.F. Kirkbright and M. Sargent.

4."Spectrochemical methods of Analysis". Vo9", J.D. Wineforner.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

وصف تفصيلي لمحتويات المقرر:

الأسبوع الأول:

علم أطياف الجزيئات المرئي وفوق البنفسجي

 – خواص الأشعة الالكترومغناطيسية – تفاعل الأشعة مع المواد – امتصاص المواد للأشعة والانتقالات في مستويات الطاقة – الطيف الالكتروني وبنية الجزيئات – أنواع الانتقالات – حاملات الألوان – مزيدات الألوان – امتصاص المجموعات الماصة المعزولة والمتبادلة – امتصاص المركبات العطرية – امتصاص المركبات غير العضوية.

الأسبوع الثاني :

المذيبات المستخدمة في القياسات الطيفية – الحسابات الكمية – النفاذية – الامتصاص – معامل الامتصاص ومعامل الامتصاص الجزيئي – قانون بيير – تطبيق قانون بيير على المخاليط – أمثلة محلولة.

الأسبوع الثالث:

مكونات أجهزة قياس الأطياف الجزيئية – أنواع المصادر الضوئية – موحدات طول الموجه وتشمل:              ( المرشحات – المنشور- محزوز الحيود) – أوعية العينات ( الخلايا ) – المقدرات – تأثير عرض الممر الطيفي – أنواع الأجهزة وتشمل : (جهاز الطيف أحادي الحزمة ، جهاز الطيف ثنائي الحزمة).

الأسبوع الرابع:

الأخطاء الطيفية – الانحرافات عن قانون بيير وتشمل: ( الانحرافات الكيمائية – الانحرافات الآلية ) – طرق التعيير وتشمل : (منحنى التعيير القياسي – طريقة الإضافة القياسية ) – تطبيقات طرق الامتصاص الجزيئي وتشمل: (القياسي المباشر – طريقة تكوين مركب معقد ماص – الطرق غير المباشرة) - أمثلة ومسائل.

الأسبوع الخامس: 

دراسة الاتزان الكيميائي – المعايرات الطيفية وأشكالها ومميزاتها – تقييم طرق التحليل الطيفي وتشمل:           ( المصداقية – الدقة – الانتقائية – حد الكشف – أدنى حد للتقدير – الخطية والمدى -  الصلابة والقوة).

الأسبوع السادس: 

التألق الجزيئي (الفلورة) – أساسيات الفلورة – مخطط الطاقة الضيائي للجزيئات – سرعات الامتصاص والانبعاث – العمليات غير النشطة – الاسترخاء الاهتزازي – التحول الداخلي – العبور الداخلي – الفلورة والبنية الكيميائية  للجزيئات – الوميض الجزيئي (الفسفرة) – أساسيات الفسفرة – المحصول الكمي للتألق – الانطفاء التألقي – الاعتبارات العملية في التألق.

الأسبوع السابع :

العلاقة بين طيف الاثارة وطيف التألق – العلاقة بين التركيز وشدة التألق – أجهزة التحليل التألقي – مكونات الفلورومترات والسبكتروفلورومترات – التوهج الكيميائي – ظاهرة التوهج –  قياس التوهج الكيميائي – التطبيقات التحليلية للتوهج الكيميائي (تحليل الغازات ، تحليل الجزيئات غير العضوية في الطور السائل ، تحليل الجزيئات العضوية ).

 

الأسبوع الثامن :

أطياف الذرات  

مقدمة عن ( طيف الانبعاث الذري – طيف الامتصاص الذري – طيف التألق الذري) – التذرية باللهب – أنواع اللهب – تركيب اللهب – المذررات اللهبية – أجهزة الاتبعاث الذري اللهبي – دور المذيبات العضوية في طرق التحليل الذري باللهب – الانبعاث الجزئي اللهبي.

الأسبوع التاسع :

طيف الامتصاص الذري – مصادر الأشعة في طرق الامتصاص الذري – المصباح ذو المهبط المجوف – أجهزة طيف الامتصاص الذري – التداخلات ( تداخلات طيفية – فيزيائية – كيميائية – أيونية – الامتصاص الذاتي) – تطبيقات طيف الامتصاص الذري – المذرات الكهروحرارية – مميزات المذررات الكهروحرارية – التقدير غير اللهبي للزئبق.

الأسبوع العاشر:

طيف التألق الذري – أنواع التألق الذري: ( التألق الرنيني – التألق غير الرنيني وتشمل : التألق ذو الخط المباشر – التألق ذو الخط المتدرج – التألق ذو الحالة المثارة – التألق المساعد حرارياً) – أجهزة التألق الذري – مقارنة بين طرق الانبعاث الذري والامتصاص الذري والتألق الذري – الانبعاث الذري الكهربائي المعتمد على التذرية بالقوس والشرارة الكهربية – تقديم العينة.

الأسبوع  الحادي عشر:

المصادر في طريقة التذرية بالقوس الكهربائي – طيف القوس الكهربائي – المصادر في طريقة التذرية بالشرارة الكهربية – الأجهزة المستخدمة لطيف القوس الكهربائي والشرارة الكهربية – المقدرات الفوتوغرافية – مقدرات الخلايا الضوئية المضاعفة – الانبعاث الذري المعتمد على مصادر البلازما – مصادر ICP – تقديم العينة – ظهور البلازما والطيف الناتج عنها – مصدر التيار المباشر لأرجون البلازما – أجهزة طيف البلازما – التطبيقات الكمية لمصادر البلازما. 

الأسبوع الثاني عشر:

طرق التحليل الذاتي (الأتوماتيكي)

 مقدمة – مميزات وعيوب التحاليل الأتوماتيكية – وحدة العمليات في التحليل الكيميائي – أنواع أنظمة التحليل الذاتي – التحليل بالحقن السرياني – الأجهزة المستخدمة – نظام سريان العينة والكواشف – وحدة حقن العينة والمقدرات – الفصل في طرق الحقن السرياني – أساسيات التحليل الحقني السرياني (FIA) – الانتشار – تطبيقات التحليل الحقني السرياني (تطبيقات الانتشار المحدود – تطبيقات الانتشار المتوسط ) - طرق السريان المتقطع – معايرات الحقن السرياني – أنظمة التحليل الذاتي المنفصلة وتحضير العينة الذاتي (سائلة وغازية) – الروبوتات.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

 

Contents of the Course 550 Chem: 

1st Weak:

Interaction of electromagnetic radiation with matter – The electromagnetic spectrum -  The absorption of radiation – Electronic spectra and molecular structure – Kinds of transitions - Chromophores – Auxochromes – Absorption of isolated and conjugated chromophores – Absorption of aromatic compounds – Absorption of inorganic compounds. 

2st Weak:

Solvents for spectrometry – Quantitative calculations – Transmittance – Absorbance – Absorptivity and molar absorptivity – Beer's law – Mixtures – Examples.

3rd Weak:

Principles of instrumentation – Sources – Monochromators (Optical filters – Prisms, Diffraction gratings ) – Cells – Detectors – Slit Width – Types of instruments (Single - Beam spectrometers & Double – Beam spectrometers).

4th Weak: 

Spectrometric errors – Deviations from Beer's law (Chemical deviations & Instrumental deviations) – Calibration methods (standard calibration curve & standard addition method) – Applications to spectrophotometry (Direct measurement - formation of absorbed complex – Indirect methods) – Examples and problems.

5th Weak: 

Chemical equilibrium – Spectrophotometric titrations – Titration Curves & advantages of spectrophotometric titration – Validation of the spectrophotometric methods (Accuracy – Precision – Specificity – Limit of Detection – Limit of Quantitation – Linearity and Range – Ruggedness).

6th Weak: 

Fluorometry: Principles of Fluorescence – Energy level diagram for photoluminescent molecules – Retes of absorption and emission – Deactivation processes – Vibrational relaxation – Internal conversion – Intersystem crossing – Chemical structure and fluorescence – Phosphorescence – Quantum yield – Fluorescence quenching – Practical consideration fluorometry.

7th Weak: 

Relationship between excitation spectra and fluorescence spectra – Relationship between concentration and fluorescence intensity – Fluorescence instrumentation – Components of Fluorometers and Spectrofluorometers – Chemiluminescence – The chemiluminescence phenomenon – Measurement of Chemiluminescence – Analytical Applications of chemiluminescence (Analysis of gases, Analysis of inorganic species in the liquid phase, and Analysis of organic species).

8th Weak:

Atomic Spectrometric Methods: Introduction to: Atomic emission spectra - Atomic absorption spectra Atomic – Atomicfluore scence spectra - Flame atomization - Types of flames - Flame structure – Flame atomizers - Instrumentation for flame atomic emission – Role of organic solvents in flame spectroscopy – Flame moleculer emission .

9th Weak:

Atomic absorption spectroscopy : Radiation sources for atomic absorption methods – Hollow cathode lamps – Instruments for atomic absorption spectroscopy – Interferences (Spectral interferences, Physical interferences, Chemical interferences, Ionic interferences, and Self – absorption) - Application of atomic absorption spectroscopy – Electrothermal atomizers – Advantages of electrothermal atomizers – Flameless Mercury determination .

10th Weak:

Atomic fluorescence spectroscopy : Types of atomic fluorescence (Resonance fluorescence, Nonresonance fluorescence including : direct – line fluorescence, excited state fluorescence ,and thermally assisted fluorescence ) –Instrumentation – Comparison of atomic emission , atomic absorption and atomic fluorescence methods – Emission spectroscopy based upon Arc, and Spark atomization - sample hanling.

11th Weak: 

Arc sources and arc spectra – Spark sources – Instruments for arc and spark source spectroscopy – Photographic detection – Photomultiplier tubes detectors -  Emission spectroscopy based on plasma sources - The inductively coupled plasma source – Sample introduction – Plasma appearance and spectra – Analyte atomization and ionization – The direct current Argon plasma source – Instruments for plasma spectroscopy – Quantitative application of plasma sources .

12th Weak:

Automated Methods of Analysis : Introduction – Advantages and disadvantages of automatic analysis – Unit operations in chemical analysis – Types of automatic analytical systems – Flow Injection Analysis (FIA) – Instumentation – Sample and reagent transport system – Sample injectors and detectors – Separation in FIA – Principles of flow injection analysis –Dispersion – Applications of flow injection analysis : (limited dispersion applications, medium dispersion applications) -  Stopped flow methods – Flow Injection Titrations – Discrete automatic systems – automatic sampling and sample definition of liquids and gases – Robotics .