Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Analiza techniczna procesów i produktów przemysłowych

Sylabus przedmiotu Nowoczesne techniki badania materiałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Technologia chemiczna
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Nowoczesne techniki badania materiałów
Specjalność Technologia nowych materiałów
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Walerian Arabczyk <Walerian.Arabczyk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Zofia Lendzion-Bieluń <Zofia.Lendzion-Bielun@zut.edu.pl>, Dariusz Moszyński <Dariusz.Moszynski@zut.edu.pl>, Urszula Narkiewicz <Urszula.Narkiewicz@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 45 2,00,62egzamin
laboratoriaL1 60 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1chemia nieorganiczna i organiczna, chemia fizyczna, matematyka i fizyka z zakresu studiów stacjonarnych I stopnia

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studenta z nowymi technikami badawczymi oraz ich wykorzystania w badaniach materiałów będącymi produktami technologii chemicznej

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Oznaczanie składu gazów za pomocą spektroskopii w podczerwieni (NDIR) oraz za pomocą spektrometrii masowej (MS)10
T-L-2Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM). Oznaczanie składu pierwiastkowego za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (SEM-EDX).10
T-L-3Oznaczanie składu fazowego przy użyciu metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD).5
T-L-4Analiza termiczna - termograwimetria5
T-L-5Spektrometria FTIR- charakterystyka fotokatalizatorów.5
T-L-6Oznaczanie składu pierwiastkowego powierzchni materiałów metodą Augerowskiej spektroskopii elektronowej.10
T-L-7Spektrometria UV/Vis –analiza barwników.5
T-L-8Analiza składu chemicznego katalizatorów metodą fluorescencji rentgenowskiej (XRF).5
T-L-9Zastosowanie emisyjnej spektroskopii atomowej ze wzbudzeniem plazmowym w analizie pierwiastków śladowych (ICP-OES).5
60
wykłady
T-W-1Instrumentalne metody analizy składu chemicznego. Problematyka doboru odpowiedniej metody (czułość, limity detekcji, sposób przygotowania próbek do analizy). Metody oprte na widmach atomowych. Podstawy teoretyczne spektroskopii atomowej. metody oparte na widmach molekularnych. Metody oprte na widmach promieniowania rentgenowskiego.15
T-W-2Analiza chemiczna powierzchni ciał stałych. Podstawy fizykochemiczne metod elektronospektroskopowych. Spektroskopia elelktronowa do celów analizy chemicznej, ESCA, obejmujaca spektroskopię fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim, XPS, oraz spektroskopię fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem UV, UPS, spektroskopia elektronów Augera, AES, charakterystycznych strat energii elelktronów, EElS.8
T-W-3Metody adsorpcyjno-desorpcyjne oraz techniki temperaturowo-programowane. Termograwimetria, Termoprogramowana desorpcja, TPD, Termoprogramowane utlenianie, TPO, termoprogramowana redukcja, TPR, termoprogramowana reakcja powierzchniowa, TPRS. Spektrometria mas. Sprzęzenie spektrometrii mas z chromatografią gazową i technikami temperaturowo programowanymi.12
T-W-4Analiza składu fazowego, struktury i topografii. Dyfrakcja promieni rentgenowskich, XRD, elektronów wysokoenergetycznych, RHEED, elektronów niskoenergetycznych, LEED, Spekroskopia Mossbauerowska. Mikroskopie elektronowe: skaningowa, SEM, i transmisyjna, TEM. Tunelowa mikroskopia elektronowa, sił atomowych AFM.10
45

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach60
A-L-2Przygotowanie sie do zajęć1
61
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach45
A-W-2czytanie literatury przedmiotowej8
A-W-3przygotownie sie do egzaminu8
61

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny w postaci prezentacji multimedialnej
M-2ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: "wejściówki" (krótkie sprawdziany) - oceniające przygotownie studentów do zajęć laboratoryjnych
S-2Ocena podsumowująca: egzamin w formie pisemnej sprawdzający wiedzę studenta z tematyki przedmiotu

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TCH_2A_D09-02_W01
ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik, metod identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych,
TCH_2A_W08T2A_W03InzA2_W02C-1T-W-4, T-L-8, T-W-2, T-L-3, T-L-2, T-L-9, T-L-6, T-W-3, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-1, T-W-1M-2, M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TCH_2A_D09-02_W01
ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik, metod identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych,
2,0
3,0Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 60%.
3,5
4,0
4,5
5,0Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych, potrafi dobrać odpowiednią technikę i metodę badawczą to rozwiązania konkretnego problemu analitycznego. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 98%.

Literatura podstawowa

  1. W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 1997
  2. A. Cygański, Metody spektroskopowew chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1997
  3. A. Oleś, Metody eksperymentalne w fizyce ciała stałego, 2011
  4. M. Najbar, Fizykochemiczne metody badań katalizatorów kontaktowych, Kraków, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Oznaczanie składu gazów za pomocą spektroskopii w podczerwieni (NDIR) oraz za pomocą spektrometrii masowej (MS)10
T-L-2Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM). Oznaczanie składu pierwiastkowego za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (SEM-EDX).10
T-L-3Oznaczanie składu fazowego przy użyciu metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD).5
T-L-4Analiza termiczna - termograwimetria5
T-L-5Spektrometria FTIR- charakterystyka fotokatalizatorów.5
T-L-6Oznaczanie składu pierwiastkowego powierzchni materiałów metodą Augerowskiej spektroskopii elektronowej.10
T-L-7Spektrometria UV/Vis –analiza barwników.5
T-L-8Analiza składu chemicznego katalizatorów metodą fluorescencji rentgenowskiej (XRF).5
T-L-9Zastosowanie emisyjnej spektroskopii atomowej ze wzbudzeniem plazmowym w analizie pierwiastków śladowych (ICP-OES).5
60

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Instrumentalne metody analizy składu chemicznego. Problematyka doboru odpowiedniej metody (czułość, limity detekcji, sposób przygotowania próbek do analizy). Metody oprte na widmach atomowych. Podstawy teoretyczne spektroskopii atomowej. metody oparte na widmach molekularnych. Metody oprte na widmach promieniowania rentgenowskiego.15
T-W-2Analiza chemiczna powierzchni ciał stałych. Podstawy fizykochemiczne metod elektronospektroskopowych. Spektroskopia elelktronowa do celów analizy chemicznej, ESCA, obejmujaca spektroskopię fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim, XPS, oraz spektroskopię fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem UV, UPS, spektroskopia elektronów Augera, AES, charakterystycznych strat energii elelktronów, EElS.8
T-W-3Metody adsorpcyjno-desorpcyjne oraz techniki temperaturowo-programowane. Termograwimetria, Termoprogramowana desorpcja, TPD, Termoprogramowane utlenianie, TPO, termoprogramowana redukcja, TPR, termoprogramowana reakcja powierzchniowa, TPRS. Spektrometria mas. Sprzęzenie spektrometrii mas z chromatografią gazową i technikami temperaturowo programowanymi.12
T-W-4Analiza składu fazowego, struktury i topografii. Dyfrakcja promieni rentgenowskich, XRD, elektronów wysokoenergetycznych, RHEED, elektronów niskoenergetycznych, LEED, Spekroskopia Mossbauerowska. Mikroskopie elektronowe: skaningowa, SEM, i transmisyjna, TEM. Tunelowa mikroskopia elektronowa, sił atomowych AFM.10
45

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach60
A-L-2Przygotowanie sie do zajęć1
61
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach45
A-W-2czytanie literatury przedmiotowej8
A-W-3przygotownie sie do egzaminu8
61
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTCH_2A_D09-02_W01ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik, metod identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych,
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_2A_W08ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik i metod wydzielania, identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych, zagospodarowania odpadów uszlachetniania produktów, opracowywania technologii bezodpadowych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta z nowymi technikami badawczymi oraz ich wykorzystania w badaniach materiałów będącymi produktami technologii chemicznej
Treści programoweT-W-4Analiza składu fazowego, struktury i topografii. Dyfrakcja promieni rentgenowskich, XRD, elektronów wysokoenergetycznych, RHEED, elektronów niskoenergetycznych, LEED, Spekroskopia Mossbauerowska. Mikroskopie elektronowe: skaningowa, SEM, i transmisyjna, TEM. Tunelowa mikroskopia elektronowa, sił atomowych AFM.
T-L-8Analiza składu chemicznego katalizatorów metodą fluorescencji rentgenowskiej (XRF).
T-W-2Analiza chemiczna powierzchni ciał stałych. Podstawy fizykochemiczne metod elektronospektroskopowych. Spektroskopia elelktronowa do celów analizy chemicznej, ESCA, obejmujaca spektroskopię fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim, XPS, oraz spektroskopię fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem UV, UPS, spektroskopia elektronów Augera, AES, charakterystycznych strat energii elelktronów, EElS.
T-L-3Oznaczanie składu fazowego przy użyciu metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD).
T-L-2Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM). Oznaczanie składu pierwiastkowego za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (SEM-EDX).
T-L-9Zastosowanie emisyjnej spektroskopii atomowej ze wzbudzeniem plazmowym w analizie pierwiastków śladowych (ICP-OES).
T-L-6Oznaczanie składu pierwiastkowego powierzchni materiałów metodą Augerowskiej spektroskopii elektronowej.
T-W-3Metody adsorpcyjno-desorpcyjne oraz techniki temperaturowo-programowane. Termograwimetria, Termoprogramowana desorpcja, TPD, Termoprogramowane utlenianie, TPO, termoprogramowana redukcja, TPR, termoprogramowana reakcja powierzchniowa, TPRS. Spektrometria mas. Sprzęzenie spektrometrii mas z chromatografią gazową i technikami temperaturowo programowanymi.
T-L-4Analiza termiczna - termograwimetria
T-L-5Spektrometria FTIR- charakterystyka fotokatalizatorów.
T-L-7Spektrometria UV/Vis –analiza barwników.
T-L-1Oznaczanie składu gazów za pomocą spektroskopii w podczerwieni (NDIR) oraz za pomocą spektrometrii masowej (MS)
T-W-1Instrumentalne metody analizy składu chemicznego. Problematyka doboru odpowiedniej metody (czułość, limity detekcji, sposób przygotowania próbek do analizy). Metody oprte na widmach atomowych. Podstawy teoretyczne spektroskopii atomowej. metody oparte na widmach molekularnych. Metody oprte na widmach promieniowania rentgenowskiego.
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia laboratoryjne
M-1wykład informacyjny w postaci prezentacji multimedialnej
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: egzamin w formie pisemnej sprawdzający wiedzę studenta z tematyki przedmiotu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 60%.
3,5
4,0
4,5
5,0Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych, potrafi dobrać odpowiednią technikę i metodę badawczą to rozwiązania konkretnego problemu analitycznego. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 98%.