ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2019/2020 / Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej / Technologia chemiczna (S2) / Technologia nieorganiczna / Sylabus przedmiotu - Techniki badania produktów nieorganicznych I

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Technologia nieorganiczna

Sylabus przedmiotu Techniki badania produktów nieorganicznych I:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Technologia chemiczna
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister inżynier
Obszary studiów	charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Techniki badania produktów nieorganicznych I
Specjalność	Technologia nieorganiczna
Jednostka prowadząca	Katedra Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny	Zofia Lendzion-Bieluń <Zofia.Lendzion-Bielun@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Dariusz Moszyński <Dariusz.Moszynski@zut.edu.pl>, Rafał Wróbel <Rafal.Wrobel@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	4,0	ECTS (formy)	4,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	1	60	2,0	0,38	zaliczenie
wykłady	W	1	45	2,0	0,62	egzamin

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studenta z nowymi technikami badawczymi oraz ich wykorzystania w badaniach produktów nieorganicznych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

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

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	60
A-L-2	Przygotowanie sie do zajęć	1
		61
wykłady
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	45
A-W-2	czytanie literatury przedmiotowej	8
A-W-3	przygotownie sie do egzaminu	8
		61

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: kolokwia sprawdzające
S-2	Ocena formująca: ocena aktywności podczas zajęć
S-3	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
TCH_2A_D06-03_W01 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik i metod charakteryzowania produktów chemicznych,	TCH_2A_W08	—	—	C-1	T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-1, T-L-5, T-L-8, T-L-9, T-L-7	M-1, M-2	S-3, S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
TCH_2A_D06-03_W01 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik i metod charakteryzowania produktów chemicznych,	2,0	Student nie zna podstaw fizykochemicznych omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest poniżej 60%.
	3,0	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 60%.
	3,5	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych w stopniu wyższym niż dostatecznym. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 70%.
	4,0	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych w stopniu dobrym. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 80%.
	4,5	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych w stopniu wyższym niż dobry. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 90%.
	5,0	Student 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

W. Szczepaniak, Metody instruumentalne w analizie chemicznej, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, 1997
A. Cygański, Metody spektroskopowew chemii analitycznej, Wydawnicwto Naukow-techniczne, Warszawa, 1997
B. Kozubowski, Metody transmisyjnej mikroskopii elektronowej, Wyd. Śląsk, Kataowice, 1970
Z. Bojarski, Mikroanalizator rentgenowski, Wyd. Śląsk, Katowice, 1970
Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, PWN, Warszawa, 1998
M. Najbar, Fizykochemiczne metody badań katalizatorów kontaktowych, Wyd. Uniwerytetu Jagielońskiego, Kraków, 2000
A. Oleś, Metody eksperymentalne w fizyce ciała stałego, WNT, Warszawa, 1998

Treści programowe - laboratoria

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

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Instrumentalne 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-2	Analiza 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-3	Metody 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-4	analiza 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

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	60
A-L-2	Przygotowanie sie do zajęć	1
		61

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	45
A-W-2	czytanie literatury przedmiotowej	8
A-W-3	przygotownie sie do egzaminu	8
		61

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	TCH_2A_D06-03_W01	ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik i metod charakteryzowania produktów chemicznych,
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	TCH_2A_W08	ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik i metod wydzielania, identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych, zagospodarowania odpadów uszlachetniania produktów, opracowywania technologii bezodpadowych
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studenta z nowymi technikami badawczymi oraz ich wykorzystania w badaniach produktów nieorganicznych
Treści programowe	T-W-1	Instrumentalne 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.
	T-W-2	Analiza 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-W-4	analiza 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-W-3	Metody 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-2	Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM). Oznaczanie składu pierwiastkowego za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej (SEM-EDX).
	T-L-3	Oznaczanie składu fazowego przy użyciu metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD).
	T-L-4	Analiza termiczna - termograwimetria
	T-L-6	Spektrometria UV/Vis –analiza barwników.
	T-L-1	Oznaczanie składu gazów za pomocą spektroskopii w podczerwieni (NDIR) oraz za pomocą spektrometrii masowej (MS)
	T-L-5	Spektrometria FTIR- charakterystyka fotokatalizatorów.
	T-L-8	Analiza składu chemicznego katalizatorów metodą fluorescencji rentgenowskiej (XRF).
	T-L-9	Zastosowanie emisyjnej spektroskopii atomowej ze wzbudzeniem plazmowym w analizie pierwiastków śladowych (ICP-OES).
	T-L-7	Oznaczanie składu pierwiastkowego powierzchni materiałów metodą Augerowskiej spektroskopii elektronowej.
Metody nauczania	M-1	wykład informacyjny w postaci prezentacji multimedialnej
Metody nauczania	M-2	ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny
	S-1	Ocena formująca: kolokwia sprawdzające
	S-2	Ocena formująca: ocena aktywności podczas zajęć
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie zna podstaw fizykochemicznych omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest poniżej 60%.
	3,0	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 60%.
	3,5	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych w stopniu wyższym niż dostatecznym. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 70%.
	4,0	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych w stopniu dobrym. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 80%.
	4,5	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych w stopniu wyższym niż dobry. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 90%.
	5,0	Student 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%.