معرفی رشته شیمی تجزیه

دسته بندی :

تاریخ درج :

حجم فایل :

معرفی رشته شیمی تجزیه

شیمی تجزیه چیست؟
شیمی تجزیه (Analytical Chemistry) گرایشی پر طرفدار از علم شیمی محسوب می شود که در مورد روش ‌های مختلف جداسازی، استخراج، شناسایی و همچنین بررسی کمی اجزای طبیعی یا مصنوعی یک ماده مطالعه و بررسی می کند. این گرایش شیمی در حقیقت، نقشی حیاتی و مهم را در توسعه علوم مختلف بر عهده دارد.
همانطور که بیان شد، رشته شیمی تجزیه به بررسی، شناسایی و تعیین مقدار اجزای سازنده یک نمونه از ماده می پردازد. اگر علم شیمی را علم مرکزی در نظر بگیرید، شیمی تجزیه در مرکز آن قرار دارد. زیرا در واقع تمام گرایش های مختلف شیمی، به شیمی تجزیه نیاز دارند.

اهمیت گرایش شیمی تجزیه
این رشته دانشگاهی اهميت فوق ‌العاده ای در صنعت و تکنولوژی دارد، به همین دلیل یکی از محبوب ترین گرایش های فوق لیسانس شیمی محسوب می شود. در واقع هدف اصلی گرایش تجزیه، اندازه گیری مقدار آنالیت در مواد مختلف از جمله مواد غذایی، دارو، ویتامین، پروتئین، چربی، نفت، آب و هوا، سوخت ها، محیط های بیولوژیکی و … می باشد.

هدف از تحصیل در رشته شیمی تجزیه
هدف از تحصیل در رشته شیمی تجزیه تربیت متخصصانی است که بتوانند با استفاده از روش‌های مختلف شیمی تجزیه، ترکیبات موجود در نمونه‌های مختلف را شناسایی و اندازه‌گیری کنند. این متخصصان می‌توانند در زمینه‌های مختلفی مانند کنترل کیفیت، محیط زیست، صنایع غذایی، داروسازی، پزشکی و... مشغول به کار شوند.

زیر گرایش های کارشناسی ارشد شیمی تجزیه
جداسازی، الکتروشیمی و اسپکتروسکوپی شاخه های اصلی شیمی تجزیه در ایران محسوب میشوند.
الف) الکتروشیمی:
در الکتروشیمی هدف اصلی اندازه گیری آنالیت ها به خصوص در محیط های آبی با استفاده از الکترود های مختلف است. امروزه برای اندازه گیری مواد مورد نظر در نمونه های پیچیده کمتر از روش های قدیمی مانند سی-وی یا پلاروگرافی استفاده می شود و بیشتر استفاده از الکترود های اصلاح شده مد نظر می باشد. الکترود های اصلاح شده الکترود هایی هستند که به جهت سطح اصلاح شده ی خود دارای توانایی فوق العاده ای برای کاتالیر کردن انتقال الکترون و یا حتی انتقال جرم برای یک فرایند شیمیایی خاص هستند و به این ترتیب بسیار نمونه گزین و اختصاصی کار می کنند. به همین جهت استفاده از الکترود های اصلاح شده و توسعه و اختراع الکترود ای اصلاح شده ی خاص اهمیت روز افزونی در شیمی تجزیه پیدا کرده است.
در ساختار الکترود های اصلاح شده،امروزه بیشتر از مواد نانو مانند نانو لوله های کربنی استفاده می شود. اخیرآ استفاده از ساختار لایه لایه گرافن در سطح الکترود های اصلاح شده نیز اهمیت روز افزونی یافته است. از این رو علم الکتروشیمی امروزه بیشتر به استفاده از مواد نانو و مواد بیولوژیکی در ساختار سطح الکترود و اصلاح آن به نحوی که برای اندازه گیری یک گونه ی مشخص مناسب باشد سوق پیدا کرده است. باید توجه داشت دانش نانو و همچنین بیولوژی در این زمینه کمک شایانی خواهد کرد.
ب) جداسازی و کروماتوگرافی:
علم اکتروشیمی بیشتر به اندازه گیری نمونه های الکتروفعال و آن هم در ماتریس های به نسبه ساده می پردازد. اما از آنجایی که همه ی مواد الکتروفعال نیستند، لذا برای اندازه گیری بسیاری از ترکیبات نیاز به روش های دیگری می باشد. از این روش ها می توان به روش های جداسازی و انواع روش های کروماتوگرافی اشاره نمود. در روش های کروماتوگرافی و جداسازی سعی بر این است که آنالیت مورد نظر توسط روش های جداسازی و یا کروماتوگرافی تهیه ای از یک ماتریس پیچیده جدا شده و بعد از آن به شناسایی ترکیب پرداخته شود. بنا بر این در این روش ها هدف جداسازی آنالیت از یک ماتریس پیچیده و بعد از آن شناسایی آن است. برای جداسازی نمونه از ناتریس معمولآ از دو روش استفاده می شود: 1) روش های استخراج شامل استخراج جامد- مایع و یا مایع-مایع و یا حتی گاز-مایع. 2) روش های کروماتوگرافی اعم از روش های کروماتوگرافی مایع و کروماتوگرافی گازی
بعد از جداسازی گونه ی ورد نظر نوبت به شناسایی آن می رسد که البته در این زمینه از شیمی تجزیه این روش ها بلافاصله بعد از جداسازی عمل می کنند. این روش ها شامل: دتکتور های جرمی، فلورسانس و اسپکتروفتومتر های نوری به صورت آرایه ها می باشد. روش های شناسایی در این ساختار معمولآ بلافاصله بعد از روش های جداسازی و حتی متصل به دستگاه های جداسازی هستند و نمونه بعد از خروج از دستکاه های جداسازی وارد دستگاه های شناسایی می شود. طراحی حد واسط های دستگاه های جداسازی و شناسیایی نیز در این زمینه بسیار مورد توجه است.
جداسازی و شناسایی ترکیبات بیولوژیکی و پروتئین ها یکی از زوینه های مهم در این شاخه از شیمی تجزیه است و کاربرد روز افزون دارد. همچنین استافاده از مواد نانو به خاطر سطح بالایی که دارند در مراحل استخراجی این روز ها بسیار مورد توجه است. بنابر این مشاهده می شود که علم نانو و بیولوژی در این زمینه از شیمی تجزیه نیز بسیار اهمیت دارد.
ج) اسپکتروسکوپی:
اسپکتروسکوپی در شیمی تجزیه به مطالعه ی ترکیبات فعال نوری می پردازد. بر خلاف الکتروشیمی در این زمینه از شیمی تجزیه لازم است تا نمونه دارای خصلت ها و ویژگی های نوری باشد. از روش های مختلف در این زمینه می توان به طیف بینی فلئورسانس، رامان، زیر قرمز و مرئی-یو وی اشاره نمود. از این روش های طیف سنجی برای آنالیز نمونه های نانو و بیو بسیار استفاده می شود. مزیت عمده ی این روش ها غیر تخریبی بودن آن ها است یعنی نمونه ی مورد آنالیز را می توان دوباره با روش های دیگر آنالیز نمود و در حین آنالیز نمونه از بین نخواهد رفت. از این روش ها برای اندازه گیری سینتیک بسیاری از فرایند ها نیز استفاده می شود.

دروس دانشگاهی رشته شیمی تجزیه
دروس دانشگاهی رشته شیمی تجزیه در مقطع ارشد
    تعداد کل واحد های دوره کارشناسی ارشد گرایش تجزیه ۳۵ واحد خواهد بود.
    دروس الزامی مشترک با سایر گرایش های شیمی ۹ واحد است که عبارتند از شیمی تجزیه پیشرفته، شیمی فیزیک پیشرفته، شیمی معدنی پیشرفته و شیمی آلی پیشرفته.
    دروس الزامی تخصصی گرایش شیمی تجزیه ۶ واحد درسی است که عبارتند از الکتروشیمی تجزیه ای، اسپکتروسکوپی تجزیه ای ۱ و روش های فیزیکی و شیمیایی جداسازی.
    موضوع مخصوص گرایش (آماده سازی دانشجویان برای اجرای برنامه های پژوهشی مربوط به پایان نامه) ۳ واحد درسی است.
    دروس انتخابی ۹ واحد می باشد. از جمله دروس تخصصی اختیاری مورد تدریس (به پیشنهاد استاد راهنما و تایید گروه آموزشی) در دوره ارشد تجزیه می توان به مباحث نوین در شیمی تجزیه، مقدمات و مباحث ویژه در نانوتکنولوژی، شیمی محاسباتی، تجزیه مقادیر بسیار کم، کروماتوگرافی، اسپکتروسکوپی تجزیه ای ۲، رادیو شیمی و کاربرد آن در شیمی تجزیه، کمپلکس ها در شیمی تجزیه و کابرد الکترونیک در دستگاه های شیمیایی اشاره کرد.
    سمينار ۱ واحد.
    پایان نامه ۶ واحد.
دروس دانشگاهی رشته شیمی تجزیه در مقطع دکتری
    تعداد کل واحدهای دوره دکتری ۳۶ واحد درسی می باشد.
    دروس جبرانی در صورتی ارائه می شوند که دانشجوی دکتری این دروس را در دوره کارشناسی ارشد خود نگذرانده باشد. این دروس عبارتند از : الکتروشیمی تجزیه ای، طیف بینی اتمی تجزیه ای و روش های فیزیکی و شیمیایی جداسازی.
    دروس الزامی تخصصی گرایش شیمی تجزیه ۹ واحد است که عبارتند از : روش های نوین الکتروشیمی، طیف بینی تجزیه ای پیشرفته، شیمی تجزیه در محلول های غیرآبی و روش های نوین شیمیایی و فیزیکی جداسازی.
    دروس انتخابی ۹ واحد درسی است. از جمله دروس تخصصی اختیاری مورد تدریس (به پیشنهاد استاد راهنما و تایید گروه آموزشی) در دوره دکتری شیمی تجزیه می توان به لیزر و کاربرد آن در شیمی تجزیه، کاربرد روش های آماری در شیمی تجزیه، روش های نوین تجزیه دستگاهی، مباحث پیشرفته در شیمی تجزیه، الکتروشیمی در محلول های غیرآبی، کاربرد کامپیوتر، الکترونیک و آمار در شیمی تجزیه، کاربرد مواد نانو ساختار در جداسازی و استخراج، نانو مواد در حسگر ها و زیست حسگر ها، تحلیل آماری نتایج، روش های رادیو شیمیایی، روش های حرارتی و سینتیکی در تجزیه و نانو الکتروشیمی اشاره کرد.
    سمينار ۲ واحد.
    پایان نامه ۲۰ واحد.

گرایش شیمی تجزیه برای چه کسانی مناسب است؟
دانشجویان گرایش تجزیه بايد در وهله اول به علم شيمی، آزمایشگاه و کارهای تحقیقاتی، آزمایشگاهی و تجزیه ای علاقه ‌زیاد داشته باشند. همچنین این افراد باید صبور، بسیار دقیق، منظم و با پشتکار باشند. از لحاظ جسمی نیز توانایی کار در شرایط سخت همچون محیط کار آلوده به بخارات شیمیایی را داشته باشند. این اشخاص به مهارت کافی برای کار با دستگاه های تجزیه ای نیز نیاز دارند. علاوه بر آن، این دانشجویان باید تسلط خوبی بر روی علوم شیمی، آمار و زبان انگلیسی داشته باشند.

مهارت‌های مورد نیاز برای تحصیل در رشته شیمی تجزیه
برای تحصیل در رشته شیمی تجزیه، داشتن مهارت‌های زیر ضروری است:
علاقه به علوم پایه، به ویژه شیمی و ریاضی
توانایی تفکر منطقی و تحلیلی
توانایی کار با تجهیزات آزمایشگاهی
توانایی ارتباط موثر با دیگران

بازار کار و آینده شغلی فارغ التحصیلان رشته شیمی تجزیه
فارغ التحصیلان گرایش شیمی تجزیه می توانند در بسیاری از صنایع بنیادی از جمله صنایع دارویی، غذایی، بهداشتی، آرایشی، پتروشیمی، مواد شوینده، رنگ و رزین و ده ‌ها صنعت دیگر به عنوان مدیر مرکز تولیدی، مدیر فنی، مدیر کنترل کیفیت و یا مسئول ارتقا دهنده کیفیت محصولات تولیدی فعالیت داشته باشند. قابل ذکر است که بیشترین بازار کار این گرایش در شهر های بزرگ و صنعتی و در حقیقت در آزمایشگاه های دستگاهی خواهد بود. از جمله سایر فرصت‌ های شغلی می توان به موارد زیر نیز اشاره کرد :
    کنترل کیفیت محصول : در بسیاری از صنایع تولیدی، تولید با کیفیتی یکنواخت لازم و ضروری است. بنابراین، جهت برآورده شدن این مورد ضروری، مواد اولیه و محصول نهایی تولید، باید همواره مورد تجزیه ‌شیمیایی قرار بگیرند.
    نمایش و کنترل آلوده کننده ها : فلزات سنگین، آلاینده های آلی (حشره کش های کلر دار) و پساب های صنعتی باعث ایجاد آلودگی های وسیع در محیط زیست می شوند. بنابراین کنترل این آلوده کننده ها، نیازمند روش های تجزیه ای و کارشناس مربوطه خواهد بود.
    مطالعات پزشکی و بالینی : سنجش میزان دقیق برخی عناصر و ترکیبات در مایعات بدن، برای سلامتی انسان بسیار مهم می باشد. از این رو، روش های تجزیه ای و یک شیمیست تجزیه در این زمینه می تواند بسیار کارآمد باشد.
    عیارگیری : سنجش دقیق عیار فلزات گران بها (به عنوان مثال، در هنگام کار با مواد خام مانند سنگ های معدنی، ارزش سنگ معدن مورد نظر از روی فلز موجود در آن تعیین می گردد). پس در این موارد نیز یک روش تجزیه‌ ای قابل اعتماد و صحیح از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود.
علاوه بر آن این متخصصان می توانند به ارائه انواع خدمات آموزشی و پژوهشی در مدارس، دانشگاه ها، مراکز تحقیقاتی و مراکز آموزش عالی کشور مشغول به کار شوند. همچنین توانایی و مهارت اینکه بتوانند کسب و کار خودشان را به راه بیندازند را نیز دارند.