Metrologia i chemometria w analityce środowiska

Janusz Kupis, Monika Skowron-Jaskólska, Dominik Szczukocki, Barbara Krawczyk

 Jednymi z najistotniejszych elementów wykształcenia chemika są umiejętności prawidłowego prowadzenia pomiarów, jak i interpretacji uzyskanych wyników. Badania analityczne prowadzone są za pomocą nowoczesnych technik pomiarowych, które skracają czas analiz i dostarczają dużych ilości wyników. Metrologia i walidacja to wciąż rozwijające się dziedziny, łączące wiedzę z zakresu chemii analitycznej i fizycznej, matematyki, statystyki. Pozwalają one na weryfikację uzyskiwanych danych i umożliwiają porównywanie ich między laboratoriami. Obszerne zbiory danych pomiarowych są trudne do efektywnej interpretacji. Z pomocą przychodzi tu chemometria - nowa dziedzina wiedzy, która zajmuje się wydobywaniem użytecznych informacji z wielowymiarowych danych pomiarowych, bazując na metodach m. in. statystyki i matematyki. Skrypt skierowany jest głównie do studentów kierunków chemicznych i przyrodniczych, ale będzie przydatny również tym wszystkim, którzy w swoim życiu zawodowym wykonują pomiary chemiczne oraz zajmują się interpretacja uzyskanych wyników badań.

Modyfikacja procesu transpiracji a efektywność indukowanej fitoekstrakcji ołowiu i kadmu w wybranych gatunkach roślin

Eugeniusz Małkowski

W pracy zbadano zależności między transpiracją a efektywnością indukowanej fitoekstrakcji kadmu i ołowiu. Jako czynnik indukujący hyperakumulację obu metali w pędach roślin stosowano kwas etylenodiaminotetraoctowy. Eksperymenty prowadzone w kulturach hydroponicznych wykazały dodatnią korelację między poziomem transpiracji a zawartością Pb i Cd w pędach gorczycy sarepskiej. Jednak badania wazonowe z zastosowaniem gleby zanieczyszczonej Pb i Cd oraz pochodzącej z okolic huty cynku i ołowiu nie potwierdziły tej zależności. Stwierdzono natomiast, że o poziomie akumulacji Pb i Cd w pędach gorczycy sarepskiej i słonecznika zwyczajnego przede wszystkim decyduje stopień indukcji hyperakumulacji w roślinach. Praca adresowana jest do pracowników naukowych i doktorantów prowadzących badania nad fitoekstrakcją.

Najcenniejsze olejki eteryczne. Część I

Józef Góra, Anna Lis

Kolejne wydanie bestsellerowej 2-tomowej monografii autorstwa dr inż. Anny Lis i zmarłego w 2002 r. prof. dr. inż. Józefa Góry (współautora pierwszego tomu). W pracy zostało omówionych kilkadziesiąt najważniejszych rodzajów olejków eterycznych, które mają znaczenie użytkowe. Podano charakterystykę botaniczną roślin olejkodajnych, sposób pozyskiwania olejków, ich parametry fizykochemiczne i szczegółowy skład chemiczny z uwzględnieniem miejsca pochodzenia i chemotypu. Opisano też właściwości zapachowe i terapeutyczne olejków oraz ich wykorzystanie w medycynie, aromaterapii, przemyśle farmaceutycznym, perfumeryjno-kosmetycznym i spożywczym. Opracowanie jest przeznaczone dla studentów wydziałów przyrodniczych, chemicznych, medycznych, farmaceutycznych i rolniczych, których obszarem zainteresowania jest fitochemia, a także dla szerszej rzeczy czytelników zainteresowanych ziołolecznictwem i aromaterapią.

Najcenniejsze olejki eteryczne. Część II

Anna Lis

Kolejne wydanie bestsellerowej 2-tomowej monografii autorstwa dr inż. Anny Lis i zmarłego w 2002 r. prof. dr. inż. Józefa Góry (współautora pierwszego tomu). W pracy zostało omówionych kilkadziesiąt najważniejszych rodzajów olejków eterycznych, które mają znaczenie użytkowe. Podano charakterystykę botaniczną roślin olejkodajnych, sposób pozyskiwania olejków, ich parametry fizykochemiczne i szczegółowy skład chemiczny z uwzględnieniem miejsca pochodzenia i chemotypu. Opisano też właściwości zapachowe i terapeutyczne olejków oraz ich wykorzystanie w medycynie, aromaterapii, przemyśle farmaceutycznym, perfumeryjno-kosmetycznym i spożywczym. Opracowanie jest przeznaczone dla studentów wydziałów przyrodniczych, chemicznych, medycznych, farmaceutycznych i rolniczych, których obszarem zainteresowania jest fitochemia, a także dla szerszej rzeczy czytelników zainteresowanych ziołolecznictwem i aromaterapią.

Pierwiastki chemiczne wokół nas. Udany początek nauki chemii

Bárta Milan

Pierwiastki chemiczne tworzą nasze pożywienie, nasze ciała, są obecne w przedmiotach spotykanych w warsztatach, łazienkach, kuchniach. Wiele z nich znajdziemy również tam, gdzie w ogóle byśmy się ich nie spodziewali. Odkrywanie, produkcja i stosowanie pierwiastków wiąże się często z ciekawą historią i współczesnością. W tej książce przedstawiłem ponad czterdzieści z nich. Głównie te, które najczęściej występują w programach kształcenia szkół czeskich. Zapoznajmy się z nimi bliżej... W książce można znaleźć: -cytaty i powiedzonka zasłyszane od uczniów na lekcjach chemii -skorygowane niedokładności, poprawione błędy i objaśnione mity -zastosowanie pierwiastków i ich związków we współczesnym świecie -ciekawostki z historii -zadania praktyczne i teoretyczne -dowcipne ilustracje -kolorowe zdjęcia -okresową tablicę pierwiastków -sztuczki mnemotechniczne

Podstawy dyfrakcji promieni rentgenowskich, elektronów i neutronów

Eugeniusz Łągiewka

Podręcznik zawiera matematyczny opis związków między uporządkowaniem struktury atomowej materiałów a ich obrazami dyfrakcyjnymi uzyskanymi przy pomocy wiązki promieni rentgenowskich, elektronów i neutronów. W podręczniku zamiarem autora było pokazanie jak w oparciu o podstawowe prawa fizyczne zjawisk rozpraszania i dyfrakcji promieni rentgenowskich, elektronów i neutronów na różnych układach atomów budujących materiał, można dokonać opisu powstawania obrazu dyfrakcyjnego i wyjaśnić związki między jego charakterem a wybranymi parametrami struktury materiału. Zagadnienie to jest obecnie szczególnie istotne, gdy większość obliczeń parametrów struktury materiału prowadzona jest przy pomocy komercyjnych programów komputerowych, które niemal w sposób automatyczny pozwalają na otrzymanie ostatecznych wyników. Nie uwzględnienie w ich interpretacji możliwości i ograniczeń metodycznych oraz aparaturowych, prowadzi często do błędnych danych o strukturze materiału. Jest to szczególnie typowe dla prac młodszych, mniej doświadczonych pracowników laboratoriów, studentów i doktorantów. Podręcznik składa się w zasadzie z trzech części poświęconych kolejno rozpraszaniu i dyfrakcji promieni rentgenowskich, elektronów i neutronów na pojedynczym atomie, układzie atomów o różnej konfiguracji w materiale amorficznym, monokrystalicznym i polikrystalicznym i różnym stopniu uporządkowania. Każda część zawiera geometryczny i analityczny opis obrazu rozpraszania i dyfrakcji w zależności od wybranych parametrów struktury materiału i niektórych jego defektów. Omówiono kinematyczną i dynamiczną teorie rozpraszania, zakresy ich stosowalności oraz zjawiska ekstynkcyjne. Przy omawianiu rozpraszania i dyfrakcji wiązki elektronów uwzględniono efekty zachodzące przy różnej ich energii /elektrony wysoko- i niskoenergetyczne, sprężyście i niesprężyście rozproszone/ oraz ich efekty fizyczne przy przechodzeniu przez materiał lub odbiciu z uwzględnieniem geometrii wiązki. W podręczniku podano podstawy budowy i zasady działania oraz powstawania obrazów w klasycznej mikroskopii elektronowej i wysokorozdzielczej, w wiązce równoległej i zbieżnej, w wiązce transmisyjnej i odbiciowej, a także wykorzystaniu elektronów wstecznie rozproszonych w badaniach powierzchni /LEED, EBSD/. Trzecia część podręcznika poświęcona rozpraszaniu i dyfrakcji neutronów podaje najistotniejsze osobliwości tego zjawiska dla neutronów w porównaniu do promieni rentgenowskich i elektronów. Stanowi ona uzupełnienie dyfrakcyjnych metod badań struktury materiałów. Autor ma nadzieję, że powyższy podręcznik będzie przydatny dla studentów i doktorantów kierunków – inżynierii materiałowej, fizyki ciała stałego, metalurgii, chemii i kierunków pokrewnych, gdzie problemy badań materiałowych są przedmiotem na różnych stopniach kształcenia. Powyższy podręcznik może też być przydatny dla pracowników instytutów badawczych i kadry inżynierskiej ośrodków przemysłowych, którzy w swojej pracy zawodowej spotykają się z problemami podnoszenia jakości wytwarzanych materiałów i produktów.

Projektowanie procesów technologicznych. Od laboratorium do instalacji przemysłowej

Ludwik Synoradzki, Jerzy Wisialski

Podręcznik przeznaczony dla studentów i absolwentów wydziałów chemii, inżynierii chemicznej i procesowej oraz innych, zajmujących się projektowaniem, badaniami i przemysłowym wdrażaniem proce­sów technologicznych oraz organizacją produkcji substancji chemicznych. Może być wykorzystywany na uczelniach, w biurach projektów, jednostkach badawczo-rozwojowych oraz przedsiębiorstwach prze­mysłu chemicznego i pokrewnych.  W opracowaniu przedstawiona została metodyka opracowywania technologii chemicznych. Omówiono zagadnienia, których znajomość jest potrzebna badaczowi technologowi, takie jak: ochrona własności przemysłowej, kontrola analityczna, zagrożenia, ekonomika i dojrzałość procesu do wdrożenia.

Reakcja przeniesienia wodoru. "Zielona" metoda syntezy alkoholi i aldehydów

Marek Gliński

Prezentowana monografia zawiera opis wyników badań reakcji katalitycznego przeniesienia wodoru i jej wykorzystania do syntezy alkoholi, przeprowadzonych przez autora w latach 1982–2019. Badania te miały na celu poznanie możliwości tej reakcji i zakresu jej stosowalności, a znaczna ich część wyników nie była jeszcze opublikowana.   Zakres prezentowanych badań dotyczył m.in.: reaktywności wybranych grup ketonów w reakcji przeniesienia wodoru od alkoholi jako donorów w obecności jednego katalizatora – tlenku magnezu; powiązania reaktywności tych związków z budową ich cząsteczek i warunkami reakcji, wynikających ze sposobu jej prowadzenia; określenia wpływu budowy donora wodoru i warunków reakcji na przebieg redukcji wytypowanego akceptora wodoru; weryfikacji postulowanych w literaturze źródeł aktywności tlenku magnezu w reakcji przeniesienia wodoru oraz niektórych obszarów badawczych ściśle związanych z reakcją przeniesienia wodoru od alkoholi do związków karbonylowych.   Działania badawcze autora dotyczące syntezy alkoholi II-rzędowych (głównie), jak i I-rzędowych oraz w niewielkim stopniu aldehydów, miały na celu określenie zakresu stosowalności reakcji katalitycznego przeniesienia wodoru jako potencjalnej, alternatywnej metody w syntezie alkoholi ze związków karbonylowych jako substratów. O przydatności zaprezentowanej metody syntezy decyduje m.in.: uzyskiwana wartość wydajności produktu, szeroko rozumiana selektywność reakcji, dostępność substratów i katalizatora, warunki syntezy, jej koszt i czasochłonność oraz bezpieczeństwo w trakcie jej realizacji. Zaproponowana metoda redukcji grupy karbonylowej w reakcji przeniesienia wodoru pozostaje w zgodzie ze współczesnym poglądem na technologię chemiczną i minimalizację jej oddziaływania na środowisko naturalne, dlatego autor zdecydował o umieszczeniu w tytule monografii przymiotnika zielony jako cechy metody.