Wprowadzenie do fotochemii_23072009

Nazwa przedmiotu
Kod ECTS:
Wprowadzenie do fotochemii środowiska
Nazwa jednostki prowadzącej kierunek:
Nazwa kierunku:
Wydział Oceanografii i Geografii
Oceanografia
Instytut Oceanografii
Nazwa specjalności:
Oceanografia chemiczna
Nazwisko osoby prowadzącej (osób prowadzących):
prof. UG, dr hab. Waldemar Grzybowski
Liczba godzin zajęć 60, w tym:
Liczba punktów ECTS: 8
15 wykładu
45 ćw. lab.
Rodzaj studiów: stacjonarne I stopnia
Rok i semestr studiów: III, 6
Status przedmiotu :
obligatoryjny/fakultatywny dla
pozostałych specjalności
Język wykładowy: polski (moŜliwy angielski)
Metody dydaktyczne: wykład
Formy i warunki zaliczania przedmiotu:
połączony z prezentacją multimedialną;
egzamin (wykład)
ćwiczenia laboratoryjne
zaliczenie na ocenę (ćwiczenia)
Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi:
brak
ZałoŜenia i cele przedmiotu: poznanie procesów fotochemicznych i wykorzystanie tej wiedzy w
badaniu wpływu radiacji słonecznej na środowisko
Treści programowe:
Wykład:
-promieniowanie słoneczne (zróŜnicowanie przestrzenne i czasowe); oddziaływanie
promieniowania słonecznego (UV-VIS) z materią: absorpcja promieniowania
słonecznego w wodach naturalnych; wzbudzone stany elektronowe składników wód
naturalnych;
-podstawowe prawa i pojęcia stosowane w fotochemii (I i II prawo fotochemii; procesy
pierwotne i wtórne, wydajność kwantowa; diagram Jabłońskiego), właściwości
chemiczne substancji wzbudzonych elektronowo
-specyfika reakcji fotochemicznych w środowisku naturalnym
- kinetyka reakcji fotochemicznych w silnie i słabo absorbujących wodach naturalnych
-podstawowe procesy fotochemiczne w przyrodzie: faza jasna fotosyntezy, mechanizm
widzenia
Ćwiczenia:
-pomiary radiacji za pomocą czujników szerokopasmowych
- sporządzenie i testowanie aktynometru chemicznego (azotanowy i nitrozofenylowy)
-pomiar właściwości optycznych wód naturalnych za pomocą spektrofotometru: czynniki
wpływające na precyzję i dokładność (jakość “ślepej próby”, przechowywanie próbek
wód naturalnych, wpływ filtracji ); oprogramowanie stosowane w prezentacji i analizie
danych
- analiza kinetyki zmian właściwości optycznych substancji organicznych i określenie
wydajności kwantowej reakcji na przykładzie syntetycznego barwnika (rodaminy)
- porównanie efektywności róŜnych typów symulatorów radiacji słonecznej
-określenie kinetyki fotodegradacji chromoforowej rozpuszczonej materii organicznej
(CDOM) w wodach silnie i słabo absorbujących
-porównywanie podatności na fotodegradację CDOM wód morskich i słodkich
- rola tlenu w procesach fotochemicznych: porównanie efektywności fotodegradacji
CDOM w próbkach natlenionych i pozbawionych tlenu
-określenie wpływu promieniowania UV na widma optyczne ekstraktów pigmentów
fitoplanktonowych
- powstawanie soli odŜywczych w wyniku fotodegradacji rozpuszczonej materii
organicznej
- rola substancji humusowych w fotodegradacji polisacharydów jako przykład reakcji
fotosensybilizowanej
-zmiany biodegradowalności rozpuszczonej materii organicznej (DOM) pod wpływem
promieniowania słonecznego
-prezentacja wybranych problemów z zakresu fotochemii środowiska w oparciu o
literaturę naukową
Umiejętności i kompetencje: poznanie podstawowych pojęć i terminów fotochemicznych
(analiza publikacji specjalistycznych z tego zakresu); ilościowe i jakościowe szacowanie
absorbowania światła słonecznego w środowisku wodnym w oparciu o jego właściwości
optyczne; umiejętność badania fotodegradacji substancji rozpuszczonych w wodach
naturalnych
Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej:
Paul Suppan - Chemia i światło, 1997, PWN, Warszawa
Zofia Sawicka - Procesy fotochemiczne w środowisku, 2001, Wydawnictwo UJ, Kraków
Waldemar Grzybowski- Transformacja rozpuszczonej materii organicznej pod wpływem
promieniowania słonecznego, 2006, Wydawnictwo UG, Gdańsk