Sensory i sensoryka

brak

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (50 godz.):

- udział w wykładach – 10 godz.

- udział w laboratorium – 30 godz.

- konsultacje i praca z nauczycielem akademickim – 10 godz.

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (75 godz.):

- przygotowanie do laboratorium – 45 godz.

- przygotowanie studenta do egzaminu – 30 godz.

Łącznie: 125 godz. (5 ECTS)

Student:

W1. Zna pojęcia dotyczące czujników chemicznych K_W01

W2. Posiada wiedzę z zakresu klasyfikacji czujników chemicznych ze względu na typ przetwornika. K_W03

Student:

U1: Umie wyjaśnić zasadę działania poszczególnych czujników chemicznych - K_U01

U2: Potrafi dobrać odpowiedni czujnik do wykonania konkretnego oznaczenia - K_U05

U3:Potrafi pracować w zespole, podejmować zobowiązania i kierować jego pracą – K_U03

Student:

K1: Potrafi formułować i przedstawiać opinie na temat zagadnień chemicznych w kryminalistyce oraz ma świadomość znaczenia zdobytej wiedzy w rozwiązywaniu problemów- K_K01.

K2: Jest gotowy do samodzielnego podjęcia działań, rozwiązuje problemy związane z wykonywaniem zawodu chemika w laboratorium badawczym - K_K03.

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny) z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych.

Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratorium: laboratoryjna – zajęcia laboratoryjne związane są z treściami programowymi przerabianymi na wykładzie. Student wykonuje zadania samodzielnie po przygotowaniu w oparciu o dostępną instrukcję oraz zalecaną literaturę. W oparciu o poczynione obserwacje i wyniki pomiarów student zapisuje stosowne równania reakcji, wykonuje obliczenia oraz wyciąga wnioski.

Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z tematyką związaną z historią, nomenklaturą, budową, zasadą działania oraz zastosowaniem czujników chemicznych ze szczególnym uwzględnieniem tzw. biosensorów.

Wykład:

Definicja sensora wg IUPAC. Sensory chemiczne i fizyczne. Stosowanie pomiarów sensorowych: off-line, at-line oraz in-line. Analiza sensoryczna a zaawansowana analiza instrumentalna. Parametry użytkowe sensorów: czułość, powtarzalność, selektywność, stabilność, odtwarzalność, czas reakcji. Biosensory jako specjalna kategoria sensorów chemicznych. Rodzaje sensorów ze względu na zasadę działania: elektrochemiczne (amperometryczne, potencjometryczne), rezystancyjne, rezystancyjne - katalityczne, optyczne, pojemnościowe, termiczne, masowe. Elektroda pH – metryczna jako najstarszy sensor potencjometryczny. Sensor tlenu wg Clarka. Sensor glukozy wg Clarka jako pierwszy biosensor enzymatyczny. Biosensory glukozy I, II i III generacji. Wady i zalety biosensorów enzymatycznych. Elektrody jonoselektywne. Biosensory optyczne. Biomarkery jako naturalne biosensory do detekcji skażenia środowiska naturalnego.

Wykład:

Definicja sensora wg IUPAC. Sensory chemiczne i fizyczne. Stosowanie pomiarów sensorowych: off-line, at-line oraz in-line. Analiza sensoryczna a zaawansowana analiza instrumentalna. Parametry użytkowe sensorów: czułość, powtarzalność, selektywność, stabilność, odtwarzalność, czas reakcji. Biosensory jako specjalna kategoria sensorów chemicznych. Rodzaje sensorów ze względu na zasadę działania: elektrochemiczne (amperometryczne, potencjometryczne), rezystancyjne, rezystancyjne - katalityczne, optyczne, pojemnościowe, termiczne, masowe. Elektroda pH – metryczna jako najstarszy sensor potencjometryczny. Sensor tlenu wg Clarka. Sensor glukozy wg Clarka jako pierwszy biosensor enzymatyczny. Biosensory glukozy I, II i III generacji. Wady i zalety biosensorów enzymatycznych. Elektrody jonoselektywne. Biosensory optyczne. Biomarkery jako naturalne biosensory do detekcji skażenia środowiska naturalnego.

Treści programowe laboratorium:

1. Podstawy odorymetrii. Wyznaczanie zapachowej jakości powietrza statyczną metodą tak-nie

2. -Ocena parametrów powietrza - psychometr Assmana

3. Wyznaczanie charakterystyki detekcyjnej komercyjnych czujników wilgotności oraz rezystancyjnych czujników węglowych

4. Oznaczanie chlorków w wodzie za pomocą elektrody jonoselektywnej

5. Wykrywanie śladów krwi

6. Wykrywanie śladów metali na ludzkiej skórze i materiałach

1) Z. Brzózka, W. Wróblewski, Sensory Chemiczne, OWPW, 1999.

2) A. Hulanicki, Współczesna chemia analityczna. Wybrane zagadnienia, PWN, Warszawa 2001. Rozdz. XV - Czujniki chemiczne

3) Z. Brzózka, E. Malinowska, W. Wróblewski, Sensory chemiczne i biosensory, PWN, Warszawa, 2022.

4) P. Grundler, Chemical Sensors, Springer, 2007.

5) J. Janata, Pronciples of Chemical Sensors, Springer, 2009.

6) B. R. Eggins, Chemical Sensors and Biosensors, J. Wiley & Sons, Chichester, 2002

7) D. G. Buerk, Biosensors: Theory and Applications, CRC Press, 1999.

Metody oceniania:

wykład - K_W01, K_W03, K_U01, K_U05, K_K01, K_K03

laboratorium - K_W01, K_W03, K_U01, K_U03, K_U05, K_K01, K_K03,

Kryteria oceniania:

Wykład:

Zaliczenie blokowe z następującymi wagami:

- 60% dwugodzinny egzamin pisemny obejmujący treści omawiane na wykładzie

- 40 % ocena z laboratorium

Wymagany próg na ocenę:

- dostateczną: 50 -60 %

- dostateczną plus: 61 – 65 %

- dobrą: 66 – 75 %

- dobrą plus: 76 – 80 %

- bardzo dobrą: 81-100 %

Laboratorium:

Zajęcia laboratoryjne odbywane w grupach dwu- lub trójosobowych, kolejno na 4 stanowiskach doświadczalnych (4 ćwiczeń obowiązkowych). Zakończenie i zaliczenie kolejnych ćwiczeń na podstawie pisemnych sprawozdań ocenianych przez prowadzących zajęcia.

Wymagany próg na ocenę:

- dostateczną: 50 -60 %

- dostateczną plus: 61 – 65 %

- dobrą: 66 – 75 %

- dobrą plus: 76 – 80 %

- bardzo dobrą: 81-100 %

nie dotyczy