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, ICP-QQQ, elektroanalytiske metoder og aktuell sensorteknologi. Kurset er prosjektbasert, og bruker aktive læringsaktiviterer gjennom grupperarbed som inkluderer skriving av prosjektsøknader, 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. 

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.