Detail předmětu

Chemie stavebních látek

FAST-BC02Ak. rok: 2013/2014

Současný stav a vývoj zkušebních metod. Způsobilost zkušebních laboratoří, jejich organizace a dislokace, akreditace.
Odběry vzorků a jejich příprava k analýze. Separační metody. Látkové složení, mol, způsoby vyjadřování složení roztoků a směsí tuhého skupenství.Teoretické základy klasické kvantitativní analýzy, kinetika chemických reakcí, rovnováhy chemických reakcí,. Vážková analýza, její princip, praktické provedení a využití. Odměrná analýza, její princip, rozdělení . Neutralizační analýza, oxidimetrie, reduktometrie, komplexometrie, merkurimetrie, argentometrie a jejich použití při analýze stavebních látek. Vlastnosti silikátů, schéma klasické silikátové analýzy, její využití ve zkušebních laboratořích ve stavebnictví. Teoretické základy fyzikálně-chemických zkušebních metod - optických, elektroanalytických a jejich využití ve stavebnictví. Rentgenová spektrometrie a spektrometrie buzené rentgenovým zářením a jejich využití ve stavebnictví.Termochemická analýza. Chyby chemických stanovení, zpracování a interpretace výsledků zkoušek.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie (CHE)

Výsledky učení předmětu

Student získá znalosti o dělení chemických laboratoří a požadavcích na jejich provoz.
Student zvládne základní analytické techniky, tj. filtaci, titraci, srážení, žíhání.
Student zvládne analýzu základních složek stavebních materiálů.
Dokáže zpracovat a vyhodnotit výsledky provedených analýz.
Bude se orientovat v běžně používaných fyzikálně chemických metodách.

Prerekvizity

Základy obecné a anorganické chemie, chemické složení stavebních materiálů, základní chemické výpočty, chemické názvosloví.

Korekvizity

žádné

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Studenti pracují samostatně, každý dostane vlastní vzorek, který podle předepsaných návodů zanalyzuje a vyhodnotí obsah stanovovaných látek ve vzorku. Z každé aalýzy poté sepíše protokol, který předloží vedoucímu cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti získají zápočet za cvičení na základě vypracovaných protokolů a úspěšně složených 3 kontrolních testů. Zkouška z teorie je ústní.

Osnovy výuky

1. Současný stav a vývoj zkušebních metod. Odborné požadavky na způsobilost zkušebních laboratoří, akreditace. Organizace a dislokace zkušebních laboratoří.
2. Odběry vzorků a jejich příprava k analýze. Látkové složení, mol, směsi a výpočet jejich složení, způsoby vyjadřování složení roztoků a směsí tuhého skupenství .
3. Teoretické základy klasické kvantitativní analýzy, rovnováhy chemických reakcí, aplikace Guldberg-Waageova zákona.
4. Vážková analýza, její princip, vlastnosti sraženin, praktické provedení a využití.
5. Odměrná analýza, její princip, rozdělení, základní látky, indikátory a jejich funkce. Neutralizační analýza, oxidimetrie, reduktometrie
6. Komplexometrie, merkurimetrie, argentometrie a jejich použití při analýze stavebních látek.
7. Vlastnosti silikátů ve vztahu k jejich analýze.
8. Schéma klasické silikátové analýzy, její využití ve zkušebních laboratořích ve stavebnictví.
9. Zkoušení záměsových a náporových vod.
10. Teoretické základy fyzikálně-chemických zkušebních metod – optických UV, VIS, IR spektrofotometrie, AAS, AES a jejich využití ve stavebnictví.
11. Rentgenová spektrometrie a spektrometrie buzené rentgenovým zářením a jejich využití ve stavebnictví.
12. Teoretické základy fyzikálně-chemických zkušebních metod elektroanalytických a jejich využití ve stavebnictví.
13. Chyby chemických stanovení, zpracování a interpretace výsledků zkoušek.

Učební cíle

Cílem předmětu je získat znalosti o současném stavu zkušebních metod, zpracování a vyhodnocení výsledků zkoušek.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Doporučené volitelné složky programu

žádné

Základní literatura

Cotton,F.A., Gaus, P. L.,Wilkinson,G.: Basic inorganic chemistry. John Wiley & Sons New York, 1995. (EN)
Higson, SPJ: Analytical chemistry. Oxford University Press, 2006. (EN)
Pištěková, M..: Chemie stavebních látek - opory pro kombinované studium . Fakulta stavební VUT, 2007. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-K-C-SI bakalářský

    obor M , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI bakalářský

    obor M , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-E-SI bakalářský

    obor M , 3 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.

Osnova

1. Současný stav a vývoj zkušebních metod. Odborné požadavky na způsobilost zkušebních laboratoří, akreditace.
2. Odběry vzorků a jejich příprava k analýze. Separační metody. Směsi a výpočet jejich složení, způsoby vyjadřování složení roztoků a směsí tuhého skupenství.
3. Teoretické základy klasické kvantitativní analýzy, kinetika chemických reakcí, rovnováhy chemických reakcí, elektrochemické principy redoxních reakcí.
4. Vážková analýza, její princip, vlastnosti sraženin, praktické provedení a využití. Výpočty gravimetrických analýz.
5. Odměrná analýza, její princip, rozdělení, základní látky, indikátory a jejich funkce. Neutralizační analýza, oxidimetrie, reduktometrie. Výpočty neutralizačních a redoxních odměrných analýz.
6. Komplexometrie, merkurimetrie, argentometrie a jejich použití při analýze stavebních látek. Výpočty komplexometrických odměrných analýz.
7. Schéma klasické silikátové analýzy, její využití ve zkušebních laboratořích ve stavebnictví.
8. Chemický rozbor cementu. Výpočty srážecích rovnovah.
9. Zkoušení záměsových a náporových vod. Výpočty pH.
10. Teoretické základy fyzikálně-chemických zkušebních metod – optických: UV, VIS, IR spektrofotometrie, AAS, AES a jejich využití ve stavebnictví.
11. Rentgenová spektrometrie a spektrometrie buzené rentgenovým zářením a jejich využití ve stavebnictví. Elektronová mikroanalýza.
12. Teoretické základy fyzikálně-chemických zkušebních metod elektroanalytických a jejich využití ve stavebnictví.
13. Termochemické metody a jejich využití ve stavebnictví. Chyby chemických stanovení.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. RNDr. Pavel Rovnaník, Ph.D.

Osnova

1. Školení o bezpečnosti práce, převzetí stolů a mytí skla
2. Neutralizační analýza - Stanovení látkové koncentrace (titru) NaOH, Stanovení neznámé koncentrace roztoku H2SO4
3. Oxidimetrické metody - Bichromátometrické stanovení neznámé koncentrace železa
4. Chelatometrie - Stanovení neznámé koncentrace vápníku, Stanovení neznámé koncentrace hořčíku
5. Chemický rozbor vápence nebo dolomitu - Alkalimetrické stanovení nerozpustných uhličitanů, Chelatometrické stanovení CaO, MgO – příprava vzorku
6. Chelatometrické stanovení CaO, MgO – dokončení, Analýza vody - Stanovení CHSKMn
7. Analýza vody - Stanovení agresivního CO2 Heyerovou zkouškou, Chelatometrické stanovení „tvrdosti vody“, Potenciometrické stanovení pH vody
8. Analýza silikátu - Rozklad cementu s NH4Cl a HCl (1.navážka)
9. Analýza silikátu - Srážení amoniakem (1.navážka), Rozklad cementu s NH4Cl a HCl (2.navážka)
10. Analýza silikátu - Stanovení SiO2 (1.navážka), Chelatometrické stanovení CaO, MgO, Al2O3 (1.navážka)
11. Analýza silikátu - Srážení amoniakem (2.navážka), Stanovení SiO2 (2.navážka)
12. Analýza silikátu - Chelatometrické stanovení CaO, MgO (2.navážka), Stanovení Fe2O3 (1. a 2. navážka)
13. Analýza silikátu - Chelatometrické stanovení Al2O3 (2.navážka), Zápočtový test