Faglig innhold

Målemetoder for kjemisk analyse med vekt på metoder som egner seg for sensorer og online-analyser i industriell sammenheng. Teoretiske grunnlag for de forskjellige sensorene og måleteknikkene. Modulen gir praktisk erfaring med et utvalg av metodene gjennom laboratorieforsøk og beregninger. Målemetoder og innretninger som inngår er

• Elektrokjemiske metoder (voltametri, potensialtrinn, impedans)
• Potensiometriske sensorer, ioneselektive elektroder og måling av pH
• Sensorer basert på mikrofluider
• Amperometriske sensorer
• Coulometriske metoder og stripping-voltametri
• Roterende elektroder
• Referanseelektroder
• Gravimetriske metoder
• Optiske sensorer og spektrofotometri (UV/synlig- og vibrasjonsspektroskopi)

Hovedtrekkene ved andre relevante metoder (atomabsorpsjon og -emisjon, massespektrometri, røntgen-fluorescens, kromatografi og røntgendiffraksjon m.fl.) vil også inngå i modulen.

Modulen gir også en kort innføring i elektriske kretser og elektronikk for konvertering fra fysiske til elektriske signaler, inklusive konvertering fra analoge til digitale signaler og signalbehandling. Signal- og støyforhold. Filtrering. Faselåsforsterkere (lock-in). Det vil bli lagt vekt på analyse av usikkerhet og målefeil spesifikke for de metodene som gjennomgås.

Læringsutbytte

Etter gjennomført emne kan deltagerne redegjøre for prinsippene bak metodene for kvantitativ vurdering av målinger mht. en industriell anvendelse, og for hvordan instrumenter kalibreres og målinger tas for å oppnå akseptabel nøyaktighet og presisjon. Deltagerne kan videre redegjøre inngående for bruk av elektrokjemiske og optiske metoder for måling av konsentrasjon og kan gjennomføre slike målinger i laboratorium og industrielle prosesser. Deltagerne er kjent med prinsippene og de viktigste anvendelsesområdene for de øvrige målingene som inngår i modulen.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, regneøvinger og praktisk arbeid i lab.

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Generelle forkunnskaper i teknologi og fysikk og/eller kjemi svarende til en bachelor-grad.

Kursmateriell

Peter Gr ̈undler, "Chemical Sensors. An Introduction for Scientists and Engineers",Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg (2007)

Jiri Janata, "Principles of Chemical Sensors", Second Edition, Springer,Dordrecht/Heidelberg/London/New York (2009)

Ytterligere kursmateriell oppgis ved kursstart.