Faglig innhold

Emnet gir en fordypning i bruk av instrumentelle kjemiske analyseteknikker på naturlige prøver og prøvetaking av ulike typer prøvemateriale (inkludert vann, sedimenter, jord og luft). Relevante ISO / standard rutiner (f.eks Norsk Standard) for prøvetaking og analyse gjennomgås. Prøveoppbevaring, forbehandling av prøvemateriale og kvalitetssikring diskuteres. Emnet bygger på grunnleggende kunnskaper i analytisk kjemi, og går videre i dybden på teori og bruk av state of the art instrumenter og andre analytiske teknikker for miljøovervåking. Teknikker som involveres er ionekromatografi, spektrofotometri (UV/VIS og IR), forskjellige typer absorpsjonsspektrometri og emisjonsspektrometri (for atomer og molekyler), HPLC, GC-MS, høyoppløslig ICP-MS, elektroanalytiske metoder og aktuell sensorteknologi. Kurse er prosjektbasert, og er bruker aktive læringsaktiviterer gjennom grupperarbed som inkluderer planlegging av feltarbeid, gjennomføring av prøvetaking, prøvebehandling, kjemisk analyse, datatolkning og rapportering/formidling.

Læringsutbytte

Emnet tar for seg et utvalg av aktuelle moderne analysemetoder og sensorteknologi for uorganiske og organiske komponenter med relevans for naturmiljøkjemi og miljøovervåking. Emnet bygger på grunnleggende kunnskap i analytisk kjemi, og viderefører denne kunnskapen for bruk av en rekke teknikker for analyse av reelle prøver.

Etter avsluttet kurs skal studenten kunne:

Kunnskaper
- har avansert kunnskap innenfor analytisk kjemi og spesialisert innsikt i instrumentelle metoder
- har inngående kunnskap om fagområdets vitenskapelige teori og metoder innen

-spektroskopi (spesielt IR og UV/VIS),
-høyoppløselig ICP-MS,
-kromatografi (LC-MS, GC-MS og IC),
-relevante sensorsystemer basert på elektroanalytiske og optiske systemer
-tradisjonell prøvetaking og passive prøvetakere, forbehandling av prøvemateriale og riktig oppbevaring

-kan anvende kunnskap på nye områder gjennom utvikling av applikasjoner og prosedyrer
-kan analysere faglige problemstillinger innen analytisk kjemi og instrumentell metoder med utgangspunkt i fagområdets historie og tradisjoner

Ferdigheter
-kan analysere eksisterende teorier, metoder og fortolkninger innenfor analytisk kjemi og arbeide selvstendig med praktisk og teoretisk problemløsning
-kan planlegge samt ta i bruk ulike prøvetakingsteknikker og kjemiske analysemetoder for viktige kjemiske komponenter i reelle prøver fra jord/sedimenter, luft, vann, og vegetasjonsprøver i selvstendige, avgrenset forsknings- eller utviklingsprosjekter under veiledning
-vurdere på et bredt grunnlag bruksområdene og feilkilder for relevante analytiske metoder, og utarbeide kvalitetssikring for prøvetaking og kjemisk analyse gjennom bruk av ISO rutiner og statistiske metoder
-kan analysere og tolke analyseresultater utfra eksisterende teorier innen analytisk kjemi
-kan analysere og forholde seg kritisk til ulike informasjonskilder og anvende disse til å strukturere og formulere faglige resonnementer innen analytisk kjemi spesielt med anvendelse innen miljøovervåking, og i tråd med gjeldende forskningsetiske normer
-kunne utvikle og vurdere applikasjoner for anvendelse av relevante instrumentelle analytiske metoder og sensorsystemer for kvantitative og/eller kvalitative analyse av sentrale organiske og uorganiske forbindelser og ioner av betydning for naturmiljøet og miljøovervåking
-ha grunnleggende kunnskap om hvordan skrive søknader med hensyn på prosjektstøtte for forskningsprosjekter

Generell kompetanse
-kan analysere relevante fag-, yrkes- og forskningsetiske problemstillinger
-kan anvende sine kunnskaper og ferdigheter innen analytisk miljøkjemi på nye områder for å gjennomføre avanserte arbeidsoppgaver og prosjekter og bidra til nytenking innen dette området
-kan arbeide individuelt og i team med forskningsprosjekter og formidle omfattende selvstendig arbeid samt behersker uttrykksformer og termologi innen analytisk kjemi og naturmiljøkjemi
-kan kommunisere om faglige problemstillinger, analyser og konklusjoner innenfor analytisk miljøkjemi både ovenfor spesialister og til allmennheten gjennom tradisjonelle formidlingsmetoder så vel som gjennom bruk av multimedia, videoverktøy og IKT
-ha oversikt over mulige digitale verktøy innen multivariat data-analyse (kjemometri) og visualisering av data (GIS-verktøy) relevant for forskningsområdet analytisk miljøkjemi
-ha en grunnleggende forståelse for hvordan man skal arbeide trygt og sikkert i felt og på laboratoriet (gjennom organisert obligatorisk sikkerhetsforelesning)

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger (2 timer per uke), prosjektarbeid (PBL) inkludert planlegging og gjennomføring av felt- og laboratorie arbeid (80 timer), gruppearbeid (20 timer). Som en del av labkurset inngår en obligatorisk (emnespesifikk) HMS-forelesning; oppmøte kreves for å få adgang til labøvelsene. Normalt vil denne foregå i løpet av de to første ukene av semesteret. Studentene er selv ansvarlige for å finne informasjon om undervisningsstart og eventuell obligatorisk aktivitet i emner via NTNU sine nettsider og studiehåndbøker. Ta evt. kontakt med instituttet om noe er uklart. Informasjon om tidspunkt for obligatorisk aktivitet i semesteret vil bli annonsert av emneansvarlig ved semesterstart. Vurdering; Muntlig eksamen (100%).

Obligatoriske aktiviteter

• Godkjent laboratoriekurs
• Gruppearbeid

Anbefalte forkunnskaper

Emnet bygger på grunnkurs i analytisk kjemi (som KJ2050 ved NTNU eller tilsvarende)

Kursmateriell

A) Fifield F.W., Haines P.J., Environmental Analytical Chemistry 2.ed. ISBN 978-0-632-05383-4 B) Suppleringsstoff som gjennomgås på forelesningene og i gruppearbeid. C) Teori i tilknytning til felt- og laboratoriekurset.