Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
Sylabus przedmiotu Metody analizy termicznej i termograwimetria:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Chemia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki ścisłe, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Metody analizy termicznej i termograwimetria | ||
| Specjalność | Chemia ogólna i analityka chemiczna | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Elżbieta Tomaszewicz <Elzbieta.Tomaszewicz@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>, Mateusz Piz <Mateusz.Piz@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 | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstawowych zagadnień z chemii ogólnej, nieorganicznej oraz fizyki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów ze zjawiskami fizykochemicznymi zachodzącymi w trakcie obróbki termicznej ciał stałych. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi metod analizy termicznej i zasadą działania nowoczesnych urządzeń do analizy termicznej. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności wyboru najlepszej metody analizy termicznej do określenia właściwości substancji oraz interpretacji otrzymanych wyników eksperymentalnych. |
| C-4 | Zapoznanie studentów z zasadami postępowania w laboratorium analizy termicznej. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wyznaczenie stabilności termicznej wybranych tlenków, wodorotlenków i soli oraz określenie sposobu ich topnienia (kongruentne, inkongruentne). | 4 |
| T-L-2 | Wyznaczenie temperatur i ciepła przemian polimorficznych wybranych związków chemicznych metodą DTA/DSC. Wyznaczenie liniowych współczynników rozszerzalności termicznej metodą dylatometryczną i dyfraktometryczną. | 4 |
| T-L-3 | Ustalenie mechanizmu rozkładu termicznego związków kompleksowych na podstawie badań metodą DTA-TG. | 4 |
| T-L-4 | Ustalenie temperatur reakcji chemicznych (rozkładu, utlenienia, dehydratacji) metodą DTA-TG. Określanie stopnia przemiany substancji. | 4 |
| T-L-5 | Zastosowanie metod DTA-TG do ilościowego ustalania składu mieszanin związków. | 4 |
| T-L-6 | Zastosowanie metody analizy termograwimetrycznej do oznaczania wilgoci w odczynnikach chemicznych. Badanie właściwości sorpcyjnych sit molekularnych i obliczanie ich pojemności sorpcyjnej. | 4 |
| T-L-7 | Sporządzanie wykresów diagramów fazowych dwuskładnikowych układów tlenków na podstawie krzywych ogrzewania próbek w stanie równowagi. | 4 |
| T-L-8 | Zaliczenie przedmiotu. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Zjawiska fizykochemiczne zachodzące w trakcie obróbki termicznej ciał stałych. | 2 |
| T-W-2 | Metody badań stosowane w analizie termicznej: termiczna analiza różnicowa, termograwimetria, skaningowa kalorymetria różnicowa. | 2 |
| T-W-3 | Metody analizy termicznej sprzężone z metodami analizy składu produktów gazowych i stałych. | 2 |
| T-W-4 | Wpływ warunków pomiarów (masy i rozdrobnienia próbki, atmosfery gazowej, szybkości ogrzewania, kształtu pojemnika na próbkę) na wynik. | 2 |
| T-W-5 | Ilościowa i jakościowa interpretacja wyników DTA, TG i DSC. | 2 |
| T-W-6 | Przemiany fazowe I i II rodzaju – podstawy teoretyczne. | 2 |
| T-W-7 | Przykłady specjalnych zastosowań metod analizy termicznej do określania właściwości substancji. | 2 |
| T-W-8 | Zaliczenie przedmiotu | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych. | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. | 8 |
| A-L-3 | Przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego. | 7 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 15 |
| A-W-2 | Godziny kontaktowe z nauczycielem. | 10 |
| A-W-3 | Praca z literaturą rozszerzającą wiedzę z wykładu. | 10 |
| A-W-4 | Przygotowanie do egzaminu. | 10 |
| 45 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Medody podajace: wykład informacyjny, objaśnienia i wyjasnienia. |
| M-2 | Metody aktywizujace: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna. |
| M-3 | Metody praktyczne: pokaz, ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Sprawdzian pisemny. |
| S-2 | Ocena formująca: Sprawozdanie z zajęć laboratoryjnych. |
| S-3 | Ocena formująca: Obserwacja pracy w grupie. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D01-11_W01 Student posiada uporządkowaną wiedzę na temat zjawisk fizykochemicznych zachodzącycych w ciele stałym pod wpływem temperatury. | KCh_1A_W01, KCh_1A_W03 | — | — | C-1 | T-W-1 | M-1, M-2 | S-4, S-1 |
| KCh_1A_D01-11_W02 Student zna podstawy teoretyczne nowoczesnych metod analizy termicznej oraz ich zastosowanie w badaniach substancji i materiałów. | KCh_1A_W01, KCh_1A_W03, KCh_1A_W05 | — | — | C-2, C-3 | T-L-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-4, S-1 |
| KCh_1A_D01-11_W03 Student zna zasady postępowania w laboratorium analizy termicznej. | KCh_1A_W06 | — | — | C-4, C-3 | T-L-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-7 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-3, S-4, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D01-11_U01 Student potrafi dobrać odpowiednią metodę analizy termicznej do zbadania właściwości wybranego materiału. | KCh_1A_U01, KCh_1A_U03 | — | — | C-4, C-2, C-3 | T-L-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-7, T-W-4, T-W-6 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-4, S-1 |
| KCh_1A_D01-11_U02 Student potrafi interpretować wyniki badań DTA, TG i DSC oraz umie sporządzić sprawozdanie z wykonanego eksperymentu. | KCh_1A_U01, KCh_1A_U03 | — | — | C-2, C-3 | T-L-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-3, S-4, S-1 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D01-11_K01 Student potrafi pracować samodzielnie i w zespole nad wyznaczonym zadaniem. | KCh_1A_K03 | — | — | C-4, C-3 | T-L-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7 | M-2, M-3 | S-2, S-3 |
| KCh_1A_D01-11_K02 Student jest przygotowany do samodzielnego poszerzania swojej wiedzy z zakresu metod analizy termicznej i ich zastosowania w badaniach substancji i materiałów. | KCh_1A_K01 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-L-5, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-7, T-W-2, T-W-4 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-3, S-4, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D01-11_W01 Student posiada uporządkowaną wiedzę na temat zjawisk fizykochemicznych zachodzącycych w ciele stałym pod wpływem temperatury. | 2,0 | |
| 3,0 | Student w przynajmniej 55 procentach potrafi omawiać zjawiska fizykochemiczne towarzyszące obróbce termicznej ciał stałych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D01-11_W02 Student zna podstawy teoretyczne nowoczesnych metod analizy termicznej oraz ich zastosowanie w badaniach substancji i materiałów. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi wymienić nowoczesne metody analizy termicznej i z pomocą prowadzacego zajęcia omówić je. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D01-11_W03 Student zna zasady postępowania w laboratorium analizy termicznej. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna zasady pracy obowiązujące w pracowni analizy termicznej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D01-11_U01 Student potrafi dobrać odpowiednią metodę analizy termicznej do zbadania właściwości wybranego materiału. | 2,0 | |
| 3,0 | Student z dużą pomocą prowadzącego zajęcia potrafi dobrać odpowiednią metodę analizy termicznej do zbadania właściwości wybranego materiału. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D01-11_U02 Student potrafi interpretować wyniki badań DTA, TG i DSC oraz umie sporządzić sprawozdanie z wykonanego eksperymentu. | 2,0 | |
| 3,0 | Student z dużą pomocą prowadzącego zajęcia potrafi zinterpretować wyniki badań DTA, TG i DSC oraz sporządzić sprawozdanie z wykonanego eksperymentu. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D01-11_K01 Student potrafi pracować samodzielnie i w zespole nad wyznaczonym zadaniem. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi pracować w zespole, ale ma duże trudności przy samodzielnej pracy nad wyznaczonym zadaniem. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D01-11_K02 Student jest przygotowany do samodzielnego poszerzania swojej wiedzy z zakresu metod analizy termicznej i ich zastosowania w badaniach substancji i materiałów. | 2,0 | |
| 3,0 | Student pod kierunkiem prowadzącego potrafi pogłębiać swoją wiedzę. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa, 1997
- D. Schultze, Termiczna analiza różnicowa, PWN, Warszawa, 1974
- Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 1-5, Elsevier, Amsterdam, 2002, -2008
- W. Zielenkiewicz, Pomiary efektów cieplnych, Centrum Upowszechniania Nauki PAN, Warszawa, 2000
Literatura dodatkowa
- Materiały I-VI Szkoły Analizy Termicznej, WIMiC AGH, Kraków, 1996, -2010