Dyfrakcyjne metody analityczne 310-KS2-1PDW4B
Omówienie poszczególnych założeń wykładu.
1. Teoria dyfrakcji rentgenowskiej - definicje w tym prawo Bragga-Wulfa.
Krótko zostanie przedstawiona teoria związana z dyfrakcją rentgenowską - zostaną podane definicje co to jest promieniowanie rentgenowskie, jaki ma zakres długości fali. Następnie zostanie podane prawo Bragga-Wulfa - podstawowe prawo związne z dyfrakcją rentgenowską.
2. Metody pomiaru stosowane w dyfrakcji rentgenowskiej.
Omówione zostaną następujące metody pomiaru: metoda Lauego, metoda obracanego kryształu, metoda DSH oraz zarys dyfraktometrii proszkowej (teorie oraz przykłady analiz dyfrakcyjnych).
3. Budowa i działanie lampy rentgenowskiej.
Zaprezentowana zostanie zasada działania lampy rentgenowskiej wraz z odniesieniem się do praw fizyki i mechaniki. Omówione zostaną stosowane rodzaje anod wraz z ich zastosowaniem praktycznym.
4. Widmo ciągłe i charakterystyczne.
Scharakteryzowane zostanie powstające w lampie rentgenowskiej widmo ciągłe i charakterystyczne wraz z odniesieniem do typu anody i typu pomiaru.
5. Dyfraktometria proszkowa.
Omówione zostaną elementy dyfraktogramu - jak powstaje i co oznaczają poszczególne dane na nim widoczne. Zaprezentowane zostaną przykłady dyfraktogramów różnych substancji chemicznych.
6. Krótkie wyliczenia związane z dyfraktometrią proszkową.
Zaprezentowane zostaną przykłady obliczeń wykorzystujące dane dyfraktometryczne i prawo Baragga-Wulfa.
7. Bazy danych wykorzystywane w dyfraktometrii proszkowej.
Omówione zostaną najczęściej stosowane bazy danych dyfraktometrycznych (darmowe i komercyjne) i ich wykorzystanie w badaniach dyfraktometrycznych.
8. Filtry i monochromatory stosowane w dyfrakcji rentgenowskiej.
Krótko zostaną omówione rodzaje filtrów i monochromatorów stosowanych w dyfraktometrach rentgenowskich oraz cel ich zastosowania.
9. Interpretacja dyfraktogramów wraz z występującymi problemami.
Podane zostaną przykłady związane z problemami interpretacyjnymi uzyskanych dyfraktogramów oraz sposoby radzenia sobie z nimi.
10. Przykłady użycia metody dyfrakcji rentgenowskiej w chemicznych badaniach kryminalistycznych.
Zaprezentowane zostaną liczne przykłady zastosowania metody dyfrakcji rentgenowskiej w badaniach kryminalistycznych, w szczególności w badaniach narkotyków, dopalaczy, materiałów wybuchowych, gleb i wyrobów kamieniarskich).
11. Metoda fluorescencji rentgenowskiej.
Omówiona zostanie teoria metody fluorescencji rentgenowskiej - jak powstaje widmo, jak ono wygląda i jak należy je interpretować. Ponadto omówione zostaną różne metody pomiarów związane z fluorescencją rentgenowską - EDXRF, WDXRF itd. Dodatkowo omówione zostanie zagadnienie związane z promieniowaniem synchrotronowych i omówione zostanie działanie synchrotronu.
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia przedmiotu
Efekty kształcenia
Umiejętności jakie powinien posiąść student po przyswojeniu sobie informacji podanych na wykładach:
1. Znajomość teorii dyfrakcji rentgenowskiej wraz z prawem Bragga-Wulfa.
2. Znajomość budowy dyfraktometru rentgenowskiego wraz z rodzajem stosownych lamp (różne anody), filtrów i monochromatorów.
3. Umiejętność rozróżniania metod pomiarów metodą XRD - Lauego, obracanego kryształu, DSH, dyfraktometrii proszkowej.
4. Umiejętność wykonywania obliczeń związanych z dyfrakcją rentgenowską w zakresie podanym na wykładach.
5. Umiejętność interpretacji dyfraktogramów proszkowych i wykorzystania baz danych dyfrakcyjnych.
6. Znajomość metody fluorescencji rentgenowskiej - teorii, zasady działania urządzeń oraz interpretacji wyników.
7. Znajomość innych źródeł promieniowania rentgenowskiego, w tym synchrotronu.
Kryteria oceniania
1. Metoda zaliczenia na ocenę: test 26 pytań zamkniętych, jednokrotnego wyboru (każda prawidłowa odpowiedź - 1 pkt) oraz 2 zadania rachunkowe związane z metodą proszkową XRD (za każde zadanie 4 pkt). Maksymalna suma punktów z zaliczenia - 34.
Kryteria oceny:
< 18 pkt - niedostateczny (niezaliczone)
18-21 pkt - dostateczny (3)
22-25 pkt - dostateczny plus (3,5)
26-29 pkt - dobry (4)
30-32 pkt - dobry plus (4,5)
33-34 pkt - bardzo dobry (5)
Literatura
1. Z. Trzaska-Durski, H. Trzaska-Durska - "Podstawy krystalografii" - Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2003.
2. T. Penkala - "Zarys krystalografii" - PWN, 1983 (lub nowszy).
3. M. Ermrich, D. Opper - "XRD for the analyst. Getting acquainted with the principles" - PANalytical GmbH, 2011.
4. A. Mazurek - "Oznaczenie śladów krystalicznych zabezpieczanych w nielegalnych laboratoriach oraz składu jakościowego próbek amfetaminy metodą XRD". Problemy Kryminalistyki 2006, 252/06, 58-64.
5. R. Bachliński - "Zastosowanie metody dyfrakcji rentgenowskiej XRD do badań narkotyków syntetycznych". Problemy Kryminalistyki 2009, 266/09, 51-58.
5. A. Rafalska-Łasocha i in. - "Rentgenowska dyfraktometria proszkowa w badaniach zabytkowych obiektów. Nowe możliwości badawcze na Wydziale Chemii UJ". Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Jagiellońskiego. Opuscula Musealia z.19, 2011, 25-36.
6. S. Mackiewicz - "Dyfraktometria rentgenowska w badaniach nieniszczących - nowe normy europejskie". Materiały z Krajowej Konferencji Badań Radiograficznych Popów 2005, 1-9.
7. Dostępne strony www na temat dyfrakcji rentgenowskiej w jęż. polskim i angielskim.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: