KE504: Analytisk spektroskopi (5 ECTS)

STADS: 10009701

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset afholdes to gange om året, én gang i efteråret og én gang i foråret.

Ansvarlige undervisere
Email: pcs@sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen.

Faglige forudsætninger:
Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have kendskab til organisk kemi på niveau med 1. års kurser. Her lægges specielt vægt på at:
• de har kendskab til funktionelle grupper
• de kan anvende nomenklaturregler for organiske molekyler
• de har kendskab til isomeri, herunder stereoisomeri.

Formål
Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til at relatere en molekylstruktur til eksperimentelle spektroskopiske data og omvendt samt at rapportere spektroskopiske data mundtligt og skriftligt i letforståeligt, præcist og korrekt sprog. Kurset er desuden vigtigt for at udvikle molekyleforståelse og kendskab til analytiske teknikker.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i 1. års kemikurserne, og giver et fagligt grundlag for at studere emnerne i medicinalkemi, organisk kemi, analytisk kemi eller analytisk biokemi, der er placeret senere eller samtidigt i uddannelsen eller for videregående studier i spektroskopi.

Biokemi og Molekylær Biologi, i forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence
• Til at identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring i forskellige læringsmiljøer
• Give kendskab til
• viden om teori og eksperimentelle metoder inden for de biokemiske og molekylærbiologiske fagområder
• at kunne foretage analyser ved brug af videnskabelige metoder og forholde sig kritisk til og reflektere over videnskabelige teorier og modeller inden for de biokemiske og molekylærbiologiske fagområder
• at kunne tilegne sig ny viden på en effektiv og selvstændig måde og kunne anvende denne viden reflekterende
• Udvikle færdigheder
• til at anvende udvalgte teknikker inden for fagområderne biokemi, molekylær biologi, mikrobiologi, immunologiske analysemetoder samt spektroskopi
• til at kunne vurdere teoretiske og praktiske problemstillinger og anvende relevante analyse- og løsningsmodeller

Biomedicin, i forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence
• til at håndtere komplekse og udviklingsorienterede situationer i studie- og arbejdssammenhænge
• til at identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring i forskellige læringsmiljøer
• Give kendskab til
• viden om teorier og eksperimentelle metoder inden for molekylærbiologiens og biomedicinens centrale områder
• at kunne tilegne sig ny viden på en effektiv og selvstændig måde og kunne anvende denne viden reflekterende
• Udvikle færdigheder
• til at foretage analyser ved brug af videnskabelig metode og forholde sig kritisk til videnskabelige teorier og modeller
• til at kunne vurdere teoretiske og praktiske problemstillinger og anvende relevante analyse- og løsningsmodeller og træffe og begrunde fagligt relaterede beslutninger

Farmaci, i forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence
• til selvstændigt at anvende en række laboratorieteknikker, herunder teknikker inden for analytisk spektroskopi
• Give kendskab til
• vidensdannelse og eksperimentelle metoder inden for det farmaceutiske område og tilstødende fagområder
• lægemiddelstoffers fysiske, kemiske og biofarmaceutiske egenskaber og deres betydning for design af lægemiddelformuleringer
• Udvikle færdigheder
• til at tilegne sig ny viden på en effektiv og selvstændig måde og anvende denne viden reflekterende
• til at foretage analyser ved brug af videnskabelig metode
• til at identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring

Kemi, i forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence
• til at identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring i forskellige læringsmiljøer
• Give kendskab til
• viden om kemiens grundlæggende vidensdannelse og eksperimentelle metoder, herunder fagets videnskabsteori, organisk kemi, uorganisk kemi, spektroskopi, fysisk kemi og teoretisk kemi
• at kunne tilegne sig viden på en effektiv og selvstændig måde og kunne anvende denne viden reflekterende
• Udvikle færdigheder
• til at anvende en række laboratorieteknikker, herunder teknikker inden for analytisk spektroskopi og kemisk syntese
• til at vurdere teoretiske og praktiske problemstillinger og anvende relevante analyse- og løsningsmodeller samt træffe og begrunde fagligt relaterede beslutninger
• til at beskrive, formulere og formidle problemstillinger og resultater til enten fagfæller og ikke-specialister eller samarbejdspartnere og brugere

Kemi-ingeniør, i forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence
• til at kunne indgå i faglige og tværfaglige samarbejder i projektsammenhænge, herunder kunne bidrage med egen fagspecifik viden samt formidle viden og løsningsmodeller til projektpartnere
• til at kunne fastlægge behov for videre udvikling af faglige og personlige kompetencer
• Give kendskab til
• teoretisk forskningsbaseret viden inden for uddannelsens fagsøjler i kemiteknik, bioteknologi, fysisk kemi og materialer samt almen kemi
• at kunne forstå og reflektere over fagområdernes teoretiske indhold samt metoder
• Udvikle færdigheder
• til at kunne anvende forskningsfaglig viden, videnskabelige metoder og redskaber indenfor uddannelsens fagsøjler i kemiteknik, bioteknologi, fysisk kemi og materialer samt almen kemi til løsning af problemstillinger i uddannelsens jobprofiler
• til at kunne lede laboratoriearbejde og validere analytiske målemetoder

Nanobioscience, i forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at

• Give kompetence
• til at identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring i forskellige læringsmiljøer
• Give kendskab til
• viden om teorier og eksperimentelle metoder indenfor felterne nanobioscience og -teknologi og til udviklingstendenser inden for disse felter
• at kunne tilegne sig ny viden på en effektiv og selvstændig måde og at kunne anvende denne viden reflekterende
• Udvikle færdigheder
• til at anvende en række laboratorieteknikker, herunder molekylspektroskopi, teknikker til proteinoprensning og karakterisering samt design og karakterisering af biologiske molekyler til opbygning af funktionelle nanomaterialer
• til at kunne vurdere teoretiske og praktiske problemstillinger og anvende relevante analyse- og løsningsmodeller og trække og begrunde fagligt relaterede beslutninger
• til at kunne beskrive, formulere og formidle problemstillinger og resultater til enten fagfæller og ikke-specialister eller samarbejdspartnere og brugere

Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• genkende funktionelle grupper og identificere hvilken spektro-skopi¬form der er mest egnet til detektion af en given gruppe
• fortolke eksperimentelle MS, IR og NMR spektre for at identi-ficere små, ukendte organiske molekyler vha. af hver enkelt spektroskopisk metode eller vha. en kombination af metoder
• kombinere og vurdere større mængder spektroskopiske data fra de forskellige teknikker med henblik på strukturbestemmelse
• argumentere for rigtigheden af en foreslået molekylstruktur på baggrund af de eksperimentelle spektre
• løse mere sammensatte opgaver inden for analytisk spektroskopi

Indhold
Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

1. Infrarød spektroskopi (IR):
1. Introduktion til IR-spektroskopi
2. Anvendelse af IR-spektre til identifikation
2. Massespektrometri (MS):
1. Introduktion til MS
2. Bestemmelse af molekylformel
3. Nedbrydningsmønstre
4. Anvendelse af MS til identifikation
3. Magnetisk resonansspektroskopi (NMR):
1. Introduktion til NMR-spektroskopi
2. Chemical shift
3. H-NMR: Spin-spin-kobling, Anvendelse af 1H-NMR til identifikation
4. C-NMR: Anvendelse af 13C-NMR til identifikation
5. Avancerede NMR teknikker: DEPT sekvensen, to-dimensional NMR spektroskopi (COSY spektre, HETCOR teknikken), anvendelse af NMR til identifikation

Litteratur

• D.L. Pavia, G.M. Lampman og G.S. Kriz og J.R. Vyvyan: Introduction to Spectroscopy, 5th ed..
• Analytisk Spektroskopi, Opgaver og øvelsesvejledning, seneste udgave
• Software: Tekstbehandling og regneark fra office-pakken el.lign.
• Chembiodraw.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver

1. Deltagelse i lab.øvelserne er en forudsætning for at deltage i eksamenselement a. (10009722)
2. 2 E-tests skal bestås som forudsætning for deltagelse i eksamenselement b. (10009732)

Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser.

Eksamen- og censurform:

1. Obligatoriske opgaver og rapporter, der vurderes samlet. Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser. 1 ECTS (10009712)
2. Skriftlig eksamen (4 timer), bedømt efter 7-trinsskala, ekstern censur. 4 ECTS (10009702)

Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 16 timer
Træningsfase: 35 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 10 timer
 - Laboratorieøvelser: 25 timer

Aktiviteter i studiefasen

Undervisningsform
Emnerne bliver introduceret til forelæsninger efterfulgt af fælles løsning af opgaver i mindre grupper (eksaminatorietimer) efterfulgt af individuel løsning af opgaver (laboratorietimer). Efter at teknikkerne er introduceret enkeltvis, bliver der brugt tid til at gennemgå sammensatte problemer, som kombinerer information fra flere teknikker. Undervisningsformen gør det muligt at give et vist omfang af differentieret undervisning.

Eksamen er en del af undervisningen og er en direkte forlængelse af kursets aktiviteter. Hovedparten af eksamenslæsning foregår således i studiefasen i løbet af semestret.

Sprog
Dette kursus undervises på dansk eller engelsk, afhængigt af underviseren.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2016 til 31. januar 2018.