Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Biotechnologia przemysłowa
Sylabus przedmiotu Produkcja, zastosowania i analiza barwników:
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 | Produkcja, zastosowania i analiza barwników | ||
| Specjalność | Kontrola jakości produktów organicznych | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Chemicznej Organicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Halina Kwiecień <Halina.Kwiecien@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 1,0 | ECTS (formy) | 1,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | posiadanie podstawoej wiedzy z zakresu chemii organicznej, fizyki i technologii chemicznej |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | zapoznanie studentów z zagadnieniami z zakresu budowy chemiicznej, nomenklatury, klasyfikacji i właściwości i metod otrzymywania najcześciej stosowanych grup barwników. |
| C-2 | zapoznanie studentów z procesami technologicznymi, toksycznymi reagentami i odpadami w przemyśle barwnikarskim oraz zagrożeniami dla środowiska związanymi z produkcja barwników i sposobami im zapobiegania |
| C-3 | ukształtowanie umiejętności z zakresu doboru odpowiednich grup barwników do poszczególnych zastosowań |
| C-4 | ukształtowanie umiejetności praktycznego wykorzystania procesów i metod analitycznych stosowanych w przemysśe barwników |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | synteza 1-2 barwników | 8 |
| T-L-2 | analiza spektrofotometryczna otrzymanych barwników | 3 |
| T-L-3 | ocena jakości otrzymanych barwników na podstawie próby wybarwiania | 4 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Produkcja barwników w Polsce i na świecie, stan obecny i pronozy na pzryszłość. Fizyczne podstawy barwy, teorie barwności związków organicznych. Zależność między budową związku a jego barwą. Klasyfikacja chemiczna i techniczna barwników, nomenklatura barwników wg. katalogu Colour Index. Metody analizy i oceny jakości barwników. | 3 |
| T-W-2 | Omówienie naczęsciej stosowanych grup barwników organicznych według klasyfikacji chemicznej ( azowe, aminoantrachinonowe, triarylometanowe i ich heterocykliczne analogów, polimetynowe i indygoidowe). Przedstawienie ich budowy, właściwości i ogólnych metod otrzymywania. | 4 |
| T-W-3 | Procesy i operacje jednostkowe stosowane w produkcji barwników. Przykłady technologii wybranych barwników: azowych (proces dwuazowania i sprzęgania), antrachinonowych (otrzymywanie antrachinonu, alizaryny), metoda benzaldehydowa i formaldehydowa syntezy triarylometanowych. Otrzymywanie barwnioków polimetynowych i indygo. | 4 |
| T-W-4 | Handlowe postacie barwników. Substancje toksyczne, zagrożenia i odpady w przemysśe barwników. "Zielone" procesy w produkcji barwników. | 1 |
| T-W-5 | Aplikacja barwników. Barwniki do wełny, włókien celulozowych, poliestrowych i akrylonitrylowych. Barwniki do papieru, skóry tworzyw sztucznych. Barwniki w fotografii, technikach laserowych i ciekłych kryształach. Barwniki wproduktach spozywczych i kosmetycznych. sposoby barwienia, zapis schematyczny. | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | udział w zajęciach | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| 15 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające z elemntami metod problemowych. Wykład |
| M-2 | Metody praktyczne. Cwiczenia laboratoryjne |
| M-3 | Konsultacje |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: pisemne zaliczenie po zakończeniu cyklu wykładów |
| S-2 | Ocena formująca: wejściówka (ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych) |
| S-3 | Ocena formująca: sprawwozdanie z wykonanego ćwiczenia (ocena pracy wykonywanej na zajęciach) |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_D16-09_W01 potrafi scharakteryzować obecny stan produkcji i aplikacji barwników, wyjaśnić przyczynę barwy substancji, wykazać powiązanie barwy z budową związku chemicznego, sklasyfikowac barwniki pod względem budowy chemicznej i aplikacji, | TCH_2A_W06, TCH_2A_W10 | T2A_W03 | InzA2_W02, InzA2_W05 | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2 | M-1, M-3 | S-1 |
| TCH_2A_D16-09_W02 potrafi scharakteryzować poszczególne grupy barwników według klasyfikacji chemicznej, wymienić metody ich syntezy i podac przykłady zastosowań | TCH_2A_W06, TCH_2A_W10 | T2A_W03 | InzA2_W02, InzA2_W05 | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2 | M-1, M-3 | S-1 |
| TCH_2A_D16-09_W03 potrafi wymienić podstawowe procesy i operacje jednostkowe w produkcji barwników, opisac technologie wybranych barwników i półproduktów, wymienić substancje toksyczne, sprecyzować zagrożenia dla środowiska | TCH_2A_W10, TCH_2A_W11 | T2A_W03, T2A_W04 | InzA2_W02, InzA2_W05 | C-1, C-2 | T-W-3, T-W-4 | M-1, M-3 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_D16-09_U01 potrafi okreslić powinowactwo barwnika do substancji barwionej i wskazać odpowiedni barwnik do danej aplikacji | TCH_2A_U09 | T2A_U07, T2A_U10 | InzA2_U01, InzA2_U03 | C-3, C-4 | T-W-5 | M-1, M-3 | S-1 |
| TCH_2A_D16-09_U02 umiejętność praktycznego wykorzystania syntez i metod analitycznych stosowanych w produkcji barwników | TCH_2A_U08, TCH_2A_U09, TCH_2A_U16 | T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U18 | InzA2_U01, InzA2_U02, InzA2_U03 | C-3, C-4 | T-L-1, T-L-3, T-L-2 | M-2 | S-3, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_D16-09_K01 potrafi zdefiniować problem w danej technologii, zaproponować nowe rozwiążania | TCH_2A_K01, TCH_2A_K04 | T2A_K02, T2A_K03, T2A_K04, T2A_K05, T2A_K06 | InzA2_K01, InzA2_K02 | C-3, C-4 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-L-1, T-L-3, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D16-09_W01 potrafi scharakteryzować obecny stan produkcji i aplikacji barwników, wyjaśnić przyczynę barwy substancji, wykazać powiązanie barwy z budową związku chemicznego, sklasyfikowac barwniki pod względem budowy chemicznej i aplikacji, | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi wymienić klasy barwników według klasyfikacji chemicznej i technicznej, podać zasady nazewnictwa handlowych marek barwników, | |
| 3,5 | potrafi sformułowć fizyczne podstawy barwności, wymienic i scharkteryzować poszczególne klasy barwników, podać zasady nazewnictwa, ocenić zapotrzebowanie na poszczególnych klasy barwników | |
| 4,0 | potrafi wymienić i opisać główne klasy barwników, cenić obecne zapotrzebowanie i prognozy, wyjaśnić przyczynę barwy substancji, opisac ogólne zależności między budową a barwą substancji, wymienić metody analizy barwników | |
| 4,5 | potrafi wymienic i scharakteryzować poszczególne klasy barwników, ocenić obecne zapotrzebowanie i prognozy, wyjasnić teorie barwności, zalezność między budowa a barwą substancji, wyjaśnić charakterystyke barwnika na podstawie przebiegu spektralnej krzywej absorpcji | |
| 5,0 | potrafi wymienic i scharakteryzować poszczególne klasy barwników, omówić obecne zapotrzebowanie i prognozy na przyszłość, omówić teorie barwności związków organicznych, zaleznośc barwy od budowy związku, omowić spektralna krzywą absorpcji i efekty bato- i hipsochromowe | |
| TCH_2A_D16-09_W02 potrafi scharakteryzować poszczególne grupy barwników według klasyfikacji chemicznej, wymienić metody ich syntezy i podac przykłady zastosowań | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi przedstawić wzorami i nazwać układy chromoforowe najważniejszych grup barwników według klasyfikacji chemicznej | |
| 3,5 | potrafi przedstawic budowę grup chromoforowych najważniejszych klas barwników, podać ogólne metody ich syntezy | |
| 4,0 | potrafi omówić układy chromoforowe poszczególnych grup, opisać sposoby ich otrzymywania, wymienić właściwości fizyczne i chemiczne i trwałość barwników | |
| 4,5 | potrafi wymienić i scharakteryzować poszczególne grupy barwników pod względem budowy, napisac sposoby otrzymywania, omówić klasyfikację i podać przykłady handlowych marek barwników | |
| 5,0 | potrafi wymienic i scharakteryzować najwazniejse grupy barwników, omówic metody otrzymywania, sposób klasyfikacji, wymienić przykłady i podać mozliwości ich zastosowania | |
| TCH_2A_D16-09_W03 potrafi wymienić podstawowe procesy i operacje jednostkowe w produkcji barwników, opisac technologie wybranych barwników i półproduktów, wymienić substancje toksyczne, sprecyzować zagrożenia dla środowiska | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi wymienić procesy jednostkowe dla wybranej przez siebie technologii otrzymywania półproduktu lub barwnika | |
| 3,5 | potrafi wymienienić i omówić technologię otrzymywania wybranej grupy barwników, ocenić szkodliwe reagenty i odpady | |
| 4,0 | potrafi opisać j technologię otrzymywania barwników azowych (dwuazowanie i sprzeganie), i wybranego barwnika antrachinoniwego , wymienić substancje szkodliwe, zdefiniowac niebezpieczne odpady i sposoby im zapobiegania | |
| 4,5 | potrafi opisać procesy jednostkowe stosowane w produkcji barwników azowych, antrachinonowych, triarylometanowych i polimetynowych, zdefiniować zagrożenia dla środowiska | |
| 5,0 | potrafi krótko opisać technologie otrzymywania najwazniejszych grup barwników (azowe, antrachinonowe, triarylometanowe, polimetynowe i indygoidowe), zdefiniować niebezpieczne dla środowiska procesy, podac przykłady "zielonych" procesów |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D16-09_U01 potrafi okreslić powinowactwo barwnika do substancji barwionej i wskazać odpowiedni barwnik do danej aplikacji | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi okreslić zasady powinowactwa barwników do różnych włókien oraz mozliwości innych zastosowań wybranej klasy barwników | |
| 3,5 | potrafi wyjaśnić powinowactwo barwników do wybarwianego podloża, wymienić sposoby powiązania barwnika z materiałem barwionym oraz wymienic właściowosci odpornościowe wybarwień | |
| 4,0 | potrafi wskazać odpowiednie, handlowe marki barwników do wybarwiania włókien białkowych, poliamidowych, celulozowych, poliestrowych i poliakrylonitrylowych, podać schematyczny zapis wybranego sposobu barwienia, | |
| 4,5 | potrafi wskazać barwniki do papieru, do barwienia tworzyw sztucznych, stosowane w fotografii, w technikach poligraficznych i laserowych., omówić najważniejsze aplikacje barwników tekstylnych, opisać zakresy parametrów odpornościowych wybarwień | |
| 5,0 | potrafi wymienić najważniejsze aplikacje poszczególnych klas barwników, podać przykład schematycznego zapisu wybarwiania dowolnej tkaniny odpowiednim barwnikiem, opisac sposób oceny jakości wybarwienia | |
| TCH_2A_D16-09_U02 umiejętność praktycznego wykorzystania syntez i metod analitycznych stosowanych w produkcji barwników | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi scharakteryzować wybrany do ćwiczeń barwnik, przeprowadzic jego syntezę, analizę spektofotometryczną UV/VIS, próbę wybarwiania i opracować wyniki w formie sprawozdania | |
| 3,5 | potrafi scharakteryzować wybrany do ćwiczeń barwnik, wymienić metody jego syntezy, przeprowadzić jego syntezę, analizę spektofotometryczną UV/VIS, próbę wybarwiania i opracować wyniki w formie sprawozdania | |
| 4,0 | potrafi scharakteryzować dwa, nalężace do różnych klas (pod względem klasyfikacji chemicznej) barwniki, wykonac ich syntezę, analizę spektofotometryczną UV/VIS i jedna próbę wybarwiania, opracować wyniki w formie sprawozdania | |
| 4,5 | potrafi scharakteryzować dwa, nalężace do różnych klas (pod względem klasyfikacji chemicznej) barwniki, wymienić metody ich otrzymywania i aplikacji wykonac ich syntezę, analizę spektofotometryczną UV/VIS i jedną próbę wybarwiania, opracować wyniki w formie sprawozdania | |
| 5,0 | potrafi scharakteryzować dwa wybrane, nalężace do różnych klas (pod względem klasyfikacji chemicznej) barwniki, wymienić metody ich otrzymywania i aplikacji, wykonać ich syntezę, analizę spektofotometryczną UV/VIS i jedną próbę wybarwiania, opracować wyniki w formie sprawozdania, definiując w nim mozliwości aplikacji drugiego otrzymanego barwnika |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D16-09_K01 potrafi zdefiniować problem w danej technologii, zaproponować nowe rozwiążania | 2,0 | |
| 3,0 | potrafi zdefiniować problem w danej technologii, zaproponować nowe rozwiążania | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- B.I. Stiepanow, "Podstawy chemii i technologii barwników organicznych", PWN, Warszawa, 1980, I
- D.R. Warring, G. Hallas, "The Chemistry and Applikation of Dyes", Plenum Press, New York, 1994, I
- I.R. Bogoczek, E. Kociołek-Balawejder, "Technologia chemiczna organiczna", Wydawnictwo Akademiii Ekonomicznej we Wrocławiu, Wrocław, 1992, I
- A.I. Vogel, "Preparatyka organiczna", WNT, Warszawa, 2011, III