ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА

Наименование дисциплины - ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ И РАСТЕНИЙ


Рекомендуется для направления подготовки

110100 «Агрохимия и агропочвоведение»


Квалификация (степень) выпускника - магистр
1. Цели и задачи дисциплины: привить студентам знания по теоретическим основам инструментальных методов исследования; научить студентов выбирать метод исследования, позволяющий с минимальными затратами времени и средств получать достоверную информацию об исследуемом объекте; ознакомить студентов с устройством приборов, возможностями и недостатками изучаемых методов; привить студентам навыки работы с современными приборами, обработки полученной информации и оценки ее достоверности.
2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Инструментальные методы исследования почв и растений» относится к базовой части профессионального цикла. Для ее изучения необходимы знания, умения и компетенции по неорганической химии, физике и математике в объеме, предусмотренном государственным образовательным стандартом и примерными программами этих дисциплин. Инструментальные методы исследования почв и растений является предшествующей дисциплиной для следующих дисциплин: история и методология почвоведения и агроэкологии, инновационные технологии в почвоведении и агроэкологии.
3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности;

- осознание сущности и значения информации в развитии современного общества; владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации;

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: теоретические основы инструментальных методов исследования; устройство современных аналитических приборов; возможности и недостатки изучаемых методов;

уметь: выбирать метод исследования; осуществлять пробоподготовку; работать с современными аналитическими приборами, обрабатывать полученной информацию и оценивать ее достоверности.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
		2
Аудиторные занятия (всего)	54	54
В том числе:	-	-
Лекции	18	18
Лабораторные работы (ЛР)	36	36
Самостоятельная работа (всего)	54	54
В том числе:	-	-
подготовка к лабораторным работам	18	18
подготовка к рубежному и итоговому контролю	18	18
реферат	18	18
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	зачет	зачет
Общая трудоемкость часы зачетные единицы	108	108
	3	3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

1. Общие положения. Классификация инструментальных методов исследования почв и растений, пробоотбор, пробоподготовка, разделение и концентрирование, измерение (определение), обработка данных, выводы и отчет, представление о хемометрике.

2. Атомно-абсорбционная спектрометрия. Теоретические основы метода атомно-эмиссионной спектрометрии, источники излучения, используемые в атомно-эмиссионной спектрометрии, спектрометры для атомно-эмиссионной спектрометрии, возможности метода атомно-эмиссионной спектрометрии для анализа сельскохозяйственных объектов, теоретические основы метода атомно-абсорбционной спектрометрии, устройство атомно-абсорбционных спектрометров, возможности метода атомно-абсорбционной спектрометрии, анализ воды методом атомно-абсорбционной спектрометрии, анализ воздуха методом атомно-абсорбционной спектрометрии, атомно-абсорбционный метод определения свинца в воздухе в соответствии с международным стандартом ИСО 9855, определение тяжелых металлов в почве в соответствии с международным стандартом ИСО 11047, анализ пищевых продуктов, анализ биологических образцов, анализ пищевых продуктов.

3. Спектральные методы анализа. Инфракрасная спектроскопия, ультрафиолетовая спектроскопия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, газо-жидкостная хроматография, высокоэффективная жидкостная хроматография, масс- спектрометрия, хромато-масс-спектрометрия.

4. Электрохимические методы анализа. Теоретические основы электрохимических методов анализа, потенциометрия, вольтамперометрия, возможности электрохимических методов для анализа сельскохозяйственных объектов, определение массовой доли нитрат-ионов в продуктах растительного происхождения, продуктах переработки плодов и овощей, кормах, комбикормах и комбикормовом сырье потенциометрическим методом, определение массовой концентрации витамина С во фруктах и ягодах вольтамперометрическим методом, определение иода в пищевых продуктах и продовольственном сырье вольтамперометрическим методом.

5. Хроматография. Теоретические основы хроматографии как метода разделения и определения химических веществ, газо-жидкостная хроматография, высокоэффективная жидкостная хроматография, ионная хроматография, масс- спектрометрия, хромато-масс-спектрометрия, определение содержания эфирных масел, определение анионов.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
		1	2	3	4	5
1.	История и методология почвоведения и агроэкологии	+	+	+	+	+
2.	Инновационные технологии в почвоведении и агроэкологии	+	+	+	+	+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий (час)

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Лаб. зан.	СРС	Всего
1.	Общие положения	2	4	6	12
2.	Атомно-абсорбционная спектрометрия	4	8	12	24
3.	Спектральные методы анализа	4	8	12	24
4.	Электрохимические методы анализа	4	8	12	24
5.	Хроматография	4	8	12	24

6. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудо-емкость (часы)
1.	1.	Пробоотбор и пробоподготовка	4
2.	2.	Определение тяжелых металлов в почве в соответствии с международным стандартом ИСО 11047 методом атомно-абсорбционной спектрометрии	4
3.	2.	Анализ биологических образцов методом атомно-абсорбционной спектрометрии	4
4.	3.	Определение содержания минеральных масел в почве методом инфракрасной спектрометрии	4
5.	3.	Определение компонентов зерна (белки, жиры, влажность и т.д.) методом инфракрасной спектрометрии	4
6.	4.	Определение массовой доли нитрат-ионов в почвах и растениях методом ионометрии	4
7.	4.	Определение массовой концентрации витамина С во фруктах и ягодах вольтамперометрическим методом	4
8.	5.	Определение анионного состава природных вод и почвенной вытяжки методом ионной хроматографии	4
9.	5.	Определение содержания эфирных масел методом высокоэффективной жидкостной хроматографии	4

7. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрено

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. 
   Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. В 2 кн. М.: Высш. шк., 2002.
   
2. 
   Аналитическая химия. Проблемы и подходы. Ред. Кельнер Р., Мериме Ж.-М., Отто М., Видмер Г.М. В 2 т. М.: Мир, АСТ, 2004.
   
3. 
   Отто М. Современные методы аналитической химии. В 2 т. М.: Техносфера, 2004.
   

б) дополнительная литература

1. 
   Систематические и случайные погрешности химического анализа. Ред. Черновьянц М.С., М.: Академкнига, 2004.
   
2. 
   Дерфель К. Статистика в аналитической химии. М.: Мир, 1994.
   
3. 
   Official Methods of Analysis of the Assosiation of Official Analytical Chemists. Ed. Horwitz W., 18^th Ed., Arlington, Virginia.: AOAC, 2010.
   

в) программное обеспечение:

ChemicSoft, ChemicalPredictor v3.0, CrocodileChemistry 1,5

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

Ingenta, InfoTrieve, Anavista, www.scirus.com, www.elibrary.ru, www.xumuk.ru, yandex.ru, rambler.ru, google.ru
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

1. Лабораторное оборудование: вытяжные шкафы, штативы, треноги, газовые горелки, тигельные щипцы, муфельные щипцы, керамические треугольники, сушильные шкафы, муфельные печи, электроплитки.

2. Лабораторная посуда: фарфоровые тигли, эксикаторы, стеклянные стаканы вместимостью 250, 100 и 50 мл, мерные цилиндры вместимостью 250, 100, 50 и 10 мл, стеклянные палочки, бюретки вместимостью 25 мл, капельные пипетки, промывалки, мерные колбы вместимостью 50 мл, спиртовые термометры 0-100С, пипетки Мора вместимостью 10 мл, конические колбы для титрования вместимостью 100 и 250 мл.

3. Измерительные приборы: электронные технические и аналитические весы “Ohaus”.

4. Химические реактивы: дистиллированная вода, индикаторы (фенолфталеин, метиловый оранжевый, тимолфталеин), кислоты: хлороводородная, уксусная, серная, фосфорная; гидроксид натрия, карбонат натрия, хлорид аммония, ацетат натрия, хлорид цинка, хлорид железа (III), хлорид бария, дихромат калия, нитрат натрия, нитрат серебра, иодид калия, крахмал, сульфат меди, тиосульфат натрия, аммиак, оксалат натрия, этилендиаминтетраацетат натрия (комплексон III), перманганат калия, соль Мора.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Дисциплину «Инструментальные методы исследования почв и растений» рекомендуется разбить на пять модулей. Модули совпадают по своему содержанию с разделами дисциплины.

Для успешного освоения каждого из разделов дисциплины Инструментальные методы исследования почв и растений студент должен внимательно прослушать и законспектировать лекцию по этой теме, подготовиться к выполнению лабораторной работы, выполнить эту лабораторную работу в лаборатории и защитить ее. Каждый из видов учебной деятельности оценивается в баллах и учитывается в рейтинге студента. Для самоконтроля студентов предназначены тесты, доступные на сайте вуза. Контроль освоения темы студентом осуществляется в виде контрольной работы. Каждый модуль завершается сдачей коллоквиума.

Для подготовки и фиксирования лабораторных работ следует завести отдельную тетрадь из 48 листов (лабораторный журнал). При подготовке к лабораторной работе следует составить краткий (1-1,5 страницы) конспект теоретического материала, на котором основана данная лабораторная работа. Для подготовки конспекта используют главы или раздела учебника, рекомендованные преподавателем и конспект лекций. Также при домашней самостоятельной подготовке к лабораторной работе нужно начертить таблицы, приведенные в практикуме, и произвести необходимые для проведения работы расчеты. Домашняя подготовка является необходимой частью лабораторной работы. Без нее невозможен осмысленный подход к выполнению экспериментов и измерений. Кроме того, ограниченное время, отводимое на выполнение лабораторной работы, требует хорошо скоординированных действий студента, к которым также необходимо предварительно подготовиться. После завершения экспериментальной части работы необходимо произвести обработку полученных результатов, сделать выводы и защитить работу у преподавателя.

Рейтинг студента по дисциплине Инструментальные методы исследования почв и растений складывается из следующих оценок:

1. за контрольную работу (10 баллов),

2. за ответ на коллоквиуме (20 баллов),

3. за подготовку к лабораторным работам и качество их выполнения (5 баллов).

Рекомендуется также оценивать в баллах учебную дисциплину студента (регулярность посещения занятий, недопущение опозданий, выполнение правил техники безопасности).
Разработчик:

РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева	зав. кафедрой неорганической и аналитической химии	С.Н. Смарыгин
Эксперты:
РХТУ имени Д.И. Менделеева	зав. кафедрой общей и неорганической химии	С.Н. Соловьев
Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова	зав. кафедрой	Н.Н. Гусакова