Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Ochrona środowiska (S2)
specjalność: Analityka w ochronie środowiska
Sylabus przedmiotu Metody rentgenowskie:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Ochrona środowiska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Metody rentgenowskie | ||
| Specjalność | Analityka w ochronie środowiska | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Piotr Tabero <Piotr.Tabero@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Monika Bosacka <Monika.Bosacka@zut.edu.pl>, Anna Błońska-Tabero <Anna.Blonska-Tabero@zut.edu.pl>, Grażyna Dąbrowska <Grazyna.Dabrowska@zut.edu.pl>, Elżbieta Filipek <Elzbieta.Filipek@zut.edu.pl>, Izabella Rychłowska-Himmel <Izabella.Rychlowska-Himmel@zut.edu.pl>, Piotr Tabero <Piotr.Tabero@zut.edu.pl>, Elżbieta Tomaszewicz <Elzbieta.Tomaszewicz@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstaw chemii i fizyki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami dotyczącymi ciała stałego, minerałów i skał |
| C-2 | Zapoznanie studentów metodami otrzymywania i właściwościami promieniowania rentgenowskiego |
| C-3 | Zapoznanie studentów z metodami analitycznymi wykorzystującymi promieniowanie rentgenowskie |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Rentgenowska analiza fazowa substancji prostych. Identyfikacja podstawowych minerałów skałotwórczych, składników gleb oraz składników kości, szkieletów koralowców i muszli mięczaków. Roztwory stałe -węglany. Kalcyt-aragonit-trawertyn. Gips-anhydryt. Obliczanie masowych współczynników absorpcji. | 3 |
| T-L-2 | Rentgenowska analiza fazowa preparatów wielofazowych. Analiza składu fazowego piasków z różnych lokalizacji ( Sahara, Wyspy Kanaryjskie, Morze Bałtyckie). Skład fazowy najczęściej występujących skał. Identyfikacja składu fazowego fosfogipsu. Wyznaczanie wielkości krystalitów metodą Scherrera | 4 |
| T-L-3 | Wskaźnikowanie dyfraktogramów proszkowych metodą graficzną, analityczną i przez analogię. Kalcyt -dolomit-magnezyt. Korund-hematyt. Roztwory stałe. Udokładnianie parametrów komórki elementarnej. Obliczanie gęstości rentgenowskiej. | 4 |
| T-L-4 | Rentgenowska analiza fazowa ilościowa. Metoda bezpośredniego porównywania intensywności refleksów dyfrakcyjnych, metoda wzorca wewnętrznego i wzorca zewnętrznego. Wyznaczanie zawartości gipsu, skaleni, kalcytu i kwarcu w piaskach pochodzących z różnych lokalizacji. Wyznaczanie współczynników ekspansji termicznej | 3 |
| T-L-5 | Zaliczenie pisemne | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Odkrycie promieniowania rentgenowskiego na tle epoki. Definicja ciała stałego. Właściwości fizyczne wektorowe i skalarne. Podstawowe pojęcia krystalografii. Minerały i skały. Budowa wewnętrzna kryształu idealnego. | 2 |
| T-W-2 | Układy krystalograficzne. Typy sieci Bravais´go. Morfologia kryształów. Symetria w budowie wewnętrznej kryształów. Grupy przestrzenne. Międzynarodowe Tablice Krystalograficzne. | 2 |
| T-W-3 | Klasyfikacja ciał krystalicznych. Promienie atomowe i jonowe. Typy poliedrów koordynacyjnych. Zwarte warstwy heksagonalne - struktura A1 i A3. Omówienie struktur (prezentacja) wybranych pierwiastków i związków chemicznych. | 2 |
| T-W-4 | Rzeczywista budowa ciał krystalicznych. Defekty sieci krystalicznej. Budowa wewnętrzna a właściwości fizyczne ciał stałych. Roztwory stałe. | 2 |
| T-W-5 | Otrzymywanie i właściwości promieni rentgenowskich. Oddziaływanie promieni rentgenowskich z materią. Mammografia. Defektoskopia rentgenowska. Tomografia rentgenowska. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego na ciałach krystalicznych. | 2 |
| T-W-6 | Geometria dyfrakcji. Równanie Lauego. Równanie Bragga. Natężenie rentgenowskich refleksów dyfrakcyjnych. Reguły wygaszeń refleksów dyfrakcyjnych. | 2 |
| T-W-7 | Metody badań substancji polikrystalicznych. Metody rejestracji wiązki ugiętej. Dyfraktometr z dyspersją energii. Metody dyfrakcyjne badania monokryształów. | 2 |
| T-W-8 | Rentgenowska analiza fazowa materiałów polikrystalicznych. Skład fazowy podstawowych minerałów i skał, składników kości, szkieletów koralowców i muszli mięczaków. Tekstura a właściwości. Dyfraktometryczne badanie tekstur. | 2 |
| T-W-9 | Rentgenowska ilościowa analiza fazowa. Metodyka pomiarów. Określanie zwartości gipsu, kalcytu i kwarcu w piaskach pochodzących z różnych lokalizacji. Pomiar grubości cienkich warstw. Fluorescencja rentgenowska. Spektroskopia XPS. Metoda EXAFS. | 2 |
| T-W-10 | Obraz dyfrakcyjny a rzeczywista budowa ciał stałych. Pomiar wielkości krystalitów metoda Scherrera. Pomiar mikronaprężeń i zniekształceń sieciowych. Dyfrakcyjna topografia rentgenowska. | 2 |
| T-W-11 | Wykorzystanie przystawek rentgenowskich nisko- i wysokotemperaturowych. Badanie polimorficznych przemian fazowych. Kalcyt-aragonit. Badanie mechanizmu i kinetyki reakcji w ciele stałym. | 2 |
| T-W-12 | Ciała amorficzne- a ciała krystaliczne. Badanie ciekłych kryształów metodą rentgenowską. Małokątowe rozpraszanie promieni rentgenowskich. | 2 |
| T-W-13 | Wskaźnikowanie dyfraktogramów substancji proszkowych. Metoda graficzna. Zastosowanie komputerów do wskaźnikowania. Precyzyjny pomiar stałych sieciowych. Gęstość rentgenowska. | 2 |
| T-W-14 | Wyznaczanie struktury ciał stałych. Generowanie teoretycznych dyfraktogramów. Zastosowanie metody Rietvelda do udokładniania struktur ciał stałych. | 2 |
| T-W-15 | Podstawowe informacje o dyfrakcji elektronów i neutronów. Zastosowanie dyfrakcji neutronów do wyznaczania położenia atomów lekkich i o zbliżonych liczbach atomowych oraz wyznaczania struktur magnetycznych. Porównanie zalet i wad dyfrakcji elektronów, neutronów i promieni rentgenowskich. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych | 10 |
| A-L-3 | Studiowanie wskazanej literatury związanej z przedmiotem | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | Korzystanie z konsultacji | 2 |
| A-W-3 | Samodzielna analiza treści wykładów | 12 |
| A-W-4 | Przygotowanie się do egzaminu | 14 |
| A-W-5 | Egzamin pisemny | 2 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | zajęcia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: egzamin pisemny |
| S-2 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
| S-3 | Ocena formująca: sprawozdanie przygotowane po wykonaniu kolejnych zajęć laboratoryjnych |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_2A_C02-05_W03 ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu chemii nieorganicznej, organicznej, fizycznej i innych działów chemii oraz inżynierii i technologii chemicznej dotyczącą głównie budowy i właściwości materii, a także metod i procesów służących do otrzymywania substancji chemicznych, określania ich właściwości, analizy składu oraz oceny wpływu na środowisko | KOS_2A_W03 | T2A_W01 | — | C-2, C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-3, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
| KOS_2A_C02-05_W10 zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich w zakresie ochrony środowiska | KOS_2A_W10 | T2A_W07 | InzA2_W02 | C-2, C-3 | T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_2A_C02-05_U01 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów ochrona środowiska; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie | KOS_2A_U01 | T2A_U01 | — | C-2, C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-3, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
| KOS_2A_C02-05_U05 potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ocenić czasochłonność zadania, kierować małym zespołem w sposób zapewniający realizację zadania w założonym terminie | KOS_2A_U05 | T2A_U03 | — | C-2, C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-3, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-2 | S-2, S-3 |
| KOS_2A_C02-05_U07 potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować proces samokształcenia | KOS_2A_U07 | T2A_U05 | — | C-2, C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-3, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
| KOS_2A_C02-05_U21 potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi — stosując także koncepcyjnie nowe metody — rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy | KOS_2A_U21 | T2A_U18 | InzA2_U07 | C-2, C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-3, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_2A_C02-05_K01 rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób | KOS_2A_K01 | T2A_K01 | — | C-2, C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-3, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
| KOS_2A_C02-05_K02 ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje | KOS_2A_K02 | T2A_K02 | InzA2_K01 | C-2, C-3, C-1 | T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-3, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
| KOS_2A_C02-05_K04 potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role | KOS_2A_K04 | T2A_K03 | InzA2_K02 | C-2, C-3 | T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-15, T-W-14, T-W-5, T-W-13, T-L-3, T-L-2, T-L-4, T-L-1 | M-2 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-05_W03 ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu chemii nieorganicznej, organicznej, fizycznej i innych działów chemii oraz inżynierii i technologii chemicznej dotyczącą głównie budowy i właściwości materii, a także metod i procesów służących do otrzymywania substancji chemicznych, określania ich właściwości, analizy składu oraz oceny wpływu na środowisko | 2,0 | student nie ma podstawowej wiedzy na temat możliwości wykorzystania metod rentgenowskich w analityce |
| 3,0 | student ma podstawową wiedzę dotyczącą możliwosci wykorzystania metod rentgenowskich w analityce | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-05_W10 zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich w zakresie ochrony środowiska | 2,0 | student nie zna metod analitycznych wykorzystujących promieniowanie rentgenowskie |
| 3,0 | student zna podstawowe metody analityczne wykorzystujące promieniowanie rentgenowskie | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-05_U01 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów ochrona środowiska; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie | 2,0 | student nie potrafi pozyskać informacji z literatury, baz danych oraz innych zródeł związanych z wykorzystaniem analitycznych metod rentgenowskich |
| 3,0 | student potrafi korzystać z podstawowej literatury przedmiotowej dotyczącej wykorzystania analitycznych metod rentgenowskich | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-05_U05 potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ocenić czasochłonność zadania, kierować małym zespołem w sposób zapewniający realizację zadania w założonym terminie | 2,0 | student nie ma umiejętności pracy w zespole, nie potrafi ocenić czasochłonności zadania ani pokierować małym zespołem celem realizacji zadania w założonym terminie |
| 3,0 | student ma umiejętność pracy w zespole, ale nie potrafi ocenić czasochłonności zadania ani pokierować małym zespołem celem realizacji zadania w założonym terminie | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-05_U07 potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować proces samokształcenia | 2,0 | student nie potrafi określić kierunków dalszego kształcenia się w zakresie analitycznych metod rentgenowskich ani zrealizować procesu samokształcenia się |
| 3,0 | student potrafi określić w stopniu poodstawowym kierunki dalszego uczenia się i w stopniu podstawowym realizować proces samokształcenia się | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-05_U21 potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi — stosując także koncepcyjnie nowe metody — rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy | 2,0 | student nie potrafi ocenić przydatności rentgenowskich metod analitycznych w ochronie środowiska, nie potrafi dostrzec ograniczeń tych metod ani nie potrafi rozwiązywać zadań inżynierskich z wykorzystaniem tych metod |
| 3,0 | student potrafi w stopniu podstawowym ocenić przydatność podstawowych analitycznych metod rentgenowskich do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich z zakresu ochrony środowiska | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-05_K01 rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób | 2,0 | student nie rozumie potrzeby uczenia się przez całe życie ani nie potrafi inspirować i organizować procesu uczenia się innych osób |
| 3,0 | student rozumie w stopniu podstawowym potrzebę uczenia się przez całe życie ale nie potrafi inspirować i organizować procesu uczenia się innych osób | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-05_K02 ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje | 2,0 | student nie ma świadomości ważności i nie rozumie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym wpływu na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje |
| 3,0 | student w stopniu podstawowym rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym wpływu na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-05_K04 potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role | 2,0 | student nie potrafi współdziałać i pracować w grupie ani przyjmować w niej odpowiednich ról |
| 3,0 | student w stopniu podstawowym potrafi pracować w grupie, jednak nie potrafi pełnić roli lidera | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, Krystalografia, podręcznik wspomagany komputerowo, PWN, Warszawa, 1996
- Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalan, PWN, Warszawa, 1988
- A. Bolewski, W. Żabiński (redaktorzy), Metody badania minerałów i skał, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa, 1988
- A. Szummer (redaktor), Podstawy ilościowej mikroanalizy rentgenowskiej, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1994
- T. Penkala, Zarys krystalografii, PWN, Warszawa, 1976
- P. Luger, Rentgenografia strukturalna monokryształów, PWN, Warszawa, 1989
Literatura dodatkowa
- K. Przybyłowicz, Podstawy teoretyczne materiałoznawstwa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999
- A. F. Wells, Strukturalna chemia nieorganiczna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1993