Analyysitekniikat (5op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Opintojaksolla käsitellään kemiallisen analytiikan yleisiä lainalaisuuksia sekä yksityiskohtaisemmin erilaisia analyysimenetelmiä ja niihin liittyvää kemiallista teoriaa.
Kemiallisen analytiikan aihealueet ovat:
- analyyttinen prosessi
- reagenssistandardit ja punnitus
- spektrometria (UV/VIS, IR, AAS, MP-AES)
- potentiometria ja titrimetria
- kromatografia (Tutustutaan kromatografisen erotuksen perusteisiin laitetekniikan näkökulmasta. Käsiteltävät tekniikat ovat pylväskromatografia, ohutkerroskromatografia, kaasukromatografia ja korkean erotuskyvyn nestekromatografia)

Tavoitteet

Opintojakson suorittamisen jälkeen opiskelija osaa selittää kemiallisen analyysin vaiheet työn suunnittelusta ja näytteenotosta analysointiin ja tulosten tulkintaan. Hän tunnistaa analyysimenetelmiä ja laitteita nimeltä ja osaa kertoa laitteiden ja menetelmien sovelluskohteita. Opiskelija osaa kuvata spektrometrisia ja kromatografisia laitteita. Opiskelija osaa UV/VIS-spektrometrian teorian sekä tuntee UV/VIS-spektrometrin rakenteet ja toimintaperiaatteet. Opiskelija osaa kromatografian teorian sekä tuntee eri kromatografisten menetelmien laitteistot ja toimintaperiaatteet Opiskelija osaa titrimetristen ja potentiometristen mittausten teoreettiset perusteet. Opiskelija osaa laskea analyyseihin liittyviä laskuja.

Sisältö

Yleiset kemian mittausmenetelmät (esim. spektrometria, kromatografia, titrimetria, gravimetria, potentiometrinen mittaus). Analyysimenetelmien perusteet, laitteiden toimintaperiaatteet. Harjoitustehtävät.

Oppimateriaalit

itslearningissä jaettava materiaali.
Oheislukemistona:
- Harris, Quantitative Chemical Analysis, 5th-8th Edition, Freeman.
- Harris: Exploring Chemical Analysis, 4th Edition tai 5th Edition, Freeman
- Jaarinen, Niiranen, Laboratorion analyysitekniikka, Edita

Opetusmenetelmät

Lähiopetus; tehtävät ja materiaalit verkossa.
Opintojakson alkuosassa (spektrometria, potentiometria ja titrimetria) opiskelija tutustuu ensin opiskeltavaan verkkomateriaaliin ja sen jälkeen aineistoa käsitellään lähitunnilla sekä lasketaan analytiikkaan liittyviä laskutehtäviä.
Kromatografisia menetelmiä opiskellessaan opiskelija tutustuu ensin opiskeltavaan verkkomateriaaliin ja sen jälkeen aineistoa käsitellään lähitunnilla (käänteinen luokkahuone) ryhmissä opettajan ohjeistamalla tavalla. Oleellista on aktiivinen tiedon etsintä ja osallistuminen.

Opintojaksolla on pakollinen läsnäolo, sillä
- kurssin alkuosassa käsitellään esitehtäviä ryhmissä ja lasketaan tuntitehtäviä
- kromatografian teoriaosuudessa tehtävien vastaukset käsitellään ryhmissä yhteisesti lähitunneilla. Tämä on oleellinen osa oppimisprosessia.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojakso tentitään kahdessa osassa:
Opintokjakson alkuosan tenttipäivä sovitaan ensimmäisennä lähitunnilla yhdessä opiskelijoiden kanssa

Uusintakokeet:
Opintojakson alkuosa:
- 1. uusintakoe 4.11.2025
- 2. uusintakoe 9.12.2025

Kromatografian kokeet:
- 17.12.2025
1. uusinta tammikuussa 2026
2. uusinta helmikuussa 2026

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

Opintojaksolla sovelletaan tiimioppimista, käänteistä luokkahuonetta, digioppimista ja käytännön työskentelyä.
Analytiikan osaaminen ja eri analyysimenetelmien tunnistaminen edesauttaa huomioimaan kestävän kehityksen näkökulmaa tulevissa analytiikan laboratoriotöissä.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Oppimistehtävinä teoriaharjoitukset, jotka sisältävät mm. analytiikkaan liittyviä laskutehtäviä.
Opintojakson (5 op) edellyttämä kokonaistyömäärä on 130 tuntia, joista lähituntien osuus on 40 h ja opiskelijan itsenäisen työn osuus 90 h.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Kurssin kokonaisarvosana muodostuu kahdesta osasta:
- Alkuosa: Arvioidaan kokeen perusteella.
- Kromatografiaosuus: Arviointiin vaikuttavat sekä koe että tehtävien palautusaktiivisuus.

Kromatografiaosuudessa tehtävien palautus vaikuttaa kokeen arvosanaan seuraavasti:
- > 90 % tehtävistä on palautettu kriteerien mukaisesti ja aikataulussa: kokeen arvosanaan lisätään +0,5 numeroa
- > 80 % tehtävistä on palautettu kriteerien mukaisesti ja aikataulussa: ei vaikutusta koetulokseen
- 70 - 80 % tehtävistä on palautettu kriteerien mukaisesti ja aikataulussa: kokeen arvosanasta vähennetään 0,5 numeroa
- < 70 % tehtävistä kriteerien mukaisesti ja aikataulussa: kokeen arvosanasta vähennetään 1 numero

HUOM! kaikki tehtävät pitää joka tapauksessa palauttaa, jotta voi saada hyväksytyn arvosanan kurssista.

Hylätty (0)

Tavoitteita ei ole saavutettu.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Opiskelija osaa selittää opintojakson sisältöjen perustermit sekä osaa ratkaista analytiikan peruslaskuja ja tehdä tarvittavat yksikkömuunnokset.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Edellisen lisäksi opiskelija osaa selittää kemiallisten ilmiöiden merkityksen erilaisissa sovellutuksissa sekä osaa ratkaista niihin liittyviä laskutehtäviä.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa yhdistää ilmiöt loogiseksi kokonaisuudeksi ja osaa selittää erilaisten ilmiöiden yhteydet toisiinsa analytiikan teoria- ja laboratoriosovelluksissa. Tämän lisäksi opiskelija osaa ratkaista soveltavia, vaativia laskutehtäviä.

Lisätiedot

Edellisen toteutuksen palautteen perusteella on tehty seuraavat muutokset/lisäykset:
Opintojakso toteutetaan nyt ensimmäistä kertaa, mutta suunnittelussa on huomioitu aiemman Analyysimenetelmät -opintojakson palaute, jossa toivottiin mm. yhdessä laskemisen ja laskuesimerkkien lisäämistä. Toteutuksessa pyritään nyt aiempaa enemmän aktivoimaan opiskelijoita tuntityöskentelyyn käyttämällä käänteisen luokkahuoneen menetelmää.
Kromatografia-osuudesta on saatu palautetta aiemmin Kemian työmenetelmät -opintojaksolla. Sen perusteella tähän toteutukseen lisätään jo alkuvaiheeseen laitteeseen tutustuminen demoluonteisesti ja/tai videoina tunnilla, jotta opiskelija saa käsiteyksen laitteista, joiden kanssa ollaan tekemisissä. Kurssin työmäärää arvioidaan uudelleen ja tämän tueksi opiskelijoita pyydetään seuraamaan omaa työaikaansa kurssin aikana.