Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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

Sylabus przedmiotu Chemia fizyczna polimerów 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 Chemia fizyczna polimerów I
Specjalność Technologia tworzyw sztucznych, włókien i elastomerów
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Polimerów i Biomateriałów
Nauczyciel odpowiedzialny Agnieszka Piegat <Agnieszka.Piegat@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA1 15 1,00,50zaliczenie
wykładyW1 30 2,00,50egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Opanowanie treści z zakresu fizyki, chemii fizycznej i chemii polimerów.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z definicjami i pojęciami związanymi z tematyką przedmiotu
C-2Wykształcenie umiejętności posługiwania się wiedzą z zakresu podstawowych i szczegółowych zagadnień chemii fizycznej polimerów
C-3Ukształtowanie umiejętności opisywania zjawisk i modeli fizycznych związków wielkocząsteczkowych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Obliczanie stałych szybkości procesów polimeryzacji.2
T-A-2Obliczanie szybkości polimeryzacji.2
T-A-3Współczynniki reaktywności monomerów w kopolimeryzacji.2
T-A-4Obliczanie ciężarów cząsteczkowych polimerów (metoda wiskozymetryczna, osmometrii parowej i membranowej).3
T-A-5Rozpad inicjatorów- obliczanie współczynników szybkości rozpadu.2
T-A-6Wyznaczanie funkcji rozkładu mas cząsteczkowych polimerów.2
T-A-7Obliczanie temperatur zeszklenia na podtsawie równań modelowych2
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie, pojęcia podstawowe – literatura przedmiotu, monomery, mery, polimery, oligomery, historia polimerów, funkcyjność potencjalna i rzeczywista, struktura liniowa, rozgałęziona i usieciowana, polidyspersja, ilościowe określenie polidyspersyjności polimerów.3
T-W-2Fluktuacje właściwości, funkcje rozkładu ciężarów cząsteczkowych, średnie ciężary cząsteczkowe, statystyka łańcucha, funkcje Flory’ego i Schultza, konfiguracje i konformacja.3
T-W-3Rozcieńczone roztwory polimerów – spęcznianie i rozpuszczanie, termodynamika rozpuszczania, parametry Hildebranda, oddziaływania bliskiego i dalekiego zasięgu, łańcuch swobodnie związany, statystyczny model Kuhna, prawdopodobieństwo znalezienia końca łańcucha w objętości, prawdopodobieństwo odległości końców łańcucha.3
T-W-4Rozmiary kłębka, współczynnik ekspansji zwoju, warunki teta, roztwory metastabilne, objętość wyłączona, współczynnik wzajemnego oddziaływania polimer-rozpuszczalnik, wymiary makrocząsteczek rozgałęzionych, rozpuszczalność wielkocząsteczkowych biopolimerów.3
T-W-5Metody badania właściwości roztworów i oznaczania średnich ciężarów cząsteczkowych polimerów (parametry pomiarowe a średnie ciężary cząsteczkowe) – metody oznaczania liczbowo średniego ciężaru cząsteczkowego: ebuliometryczna i kriometryczna (zredukowana różnica temperatur, współczynniki wirialne, metoda porównawcza, stała kriometryczna i ebuliometryczna, metoda statyczna i dynamiczna).3
T-W-6Metody osmometryczne –membranowa (zredukowane ciśnienie osmotyczne, współczynniki wirialne, typy osmometrów, sposoby pomiarów, „metoda połowy sum”, ekstrapolacja do czasu zerowego, kondycjonowanie membran, rodzaje membran, ich asymetria i efekt balonowy), metoda destylacji izotermicznej – osmometrii parowej (vapour-pressure) (prawo Raoulta, zasada pomiaru, wzorce), metoda izopiestyczna (zasada pomiaru, metoda Bergera, metoda graficzna), metoda analityczna – oznaczania grup końcowych.3
T-W-7Metoda oznaczania wagowo średniego ciężaru cząsteczkowego polimeru – rozpraszanie światła w badaniach polimerów (małe i duże cząsteczki, inkrement współczynnika załamania, stała optyczna Debey’a, stała Rayleigha, rozpraszanie roztworu, czynnik depolaryzacji – funkcja P(teta) i jej własności, światło spolaryzowane i niespolaryzowane, wykres Zimma, wymiary makrocząsteczek).6
T-W-8Lepkość rozcieńczonych roztworów polimerów i metoda oznaczania wiskozymetrycznie średniego ciężaru cząsteczkowego (definicja lepkości, lepkość zredukowana, istotna, równanie MKSH, wymiary makrocząsteczek, zależność lepkości istotnej i ciężaru cząsteczkowego, wzory Flory’ego-Foxa, wyznaczanie K i alfa we wzorach MKSH, stężeniowa zależność lepkości istotnej, molowy współczynnik tarcia).6
T-W-9Dyfuzja w roztworach polimerów i zastosowanie metod dyfuzyjnych w badaniach właściwości roztworów polimerów (prawa Ficka).3
T-W-10Metody sedymentacyjne oznaczania ciężarów cząsteczkowych polimerów i badanie właściwości roztworów przy użyciu ultrawirówek (metoda szybkości sedymentacji, stała sedymentacyjna, metoda równowagi sedymentacyjnej, metoda Archibalda).3
T-W-11Frakcjonowanie polimerów i metody oceny polimolekularności, metoda frakcjonowanego wytrącania (fazy, koacerwaty, równanie Flory’ego, współczynnik podziału, frakcjonowanie „w trójkąt” i „choinkę”), metoda frakcjonowanego rozpuszczania (nośniki, ekstrakcja kolumnowa, gradient składu mieszaniny i temperatury), inne metody frakcjonowania (metoda podziału między dwie fazy ciekłe, metody dyfuzyjne, metoda chromatografii absorpcyjnej). Opracowanie wyników frakcjonowania.6
T-W-12Metody analityczne określania funkcji rozkładu ciężarów cząsteczkowych polimerów – metoda miareczkowania turbidimetrycznego, metoda chromatografii cienkowarstwowej, metoda GPC, metoda ultrawirówki. Inne metody określania niejednorodności polimerów.3
45

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
15
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach45
A-W-2Praca samodzielna9
54

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z wyjaśnieniami tematyki przedmiotu
M-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3ćwiczenia audytoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny na koniec przedmiotu podsumowujący zdobytą wiedzę i umiejętności z zakresu przedmiotu
S-2Ocena formująca: kolokwium pisemne
S-3Ocena podsumowująca: kolokwium zaliczeniowe pisemne

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TCH_2A_D01-03_W01
Student powinien definiować oraz objaśniać i tłumaczyć pojęcia z zakresu chemii fizycznej polimerów. Powinien również umieć charakteryzować modele i zjawiska dotyczące związków wielkocząsteczkowych.
TCH_2A_W01C-1, C-3, C-2T-W-1, T-W-7, T-W-2, T-W-5, T-W-3, T-W-6, T-W-4, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12M-1, M-2, M-3S-1
TCH_2A_D01-03_W02
Student potrafi opisać oraz wytłumaczyć zachowanie się makrocząsteczek w roztworach oraz umie charakteryzować właściwości molekularne polimerów.
TCH_2A_W02C-1, C-3, C-2T-W-1, T-W-7, T-W-2, T-W-5, T-W-3, T-W-6, T-W-4, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12M-1, M-2S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TCH_2A_D01-03_U01
Student potrafi interpretować i ilościowo opisywać zjawiska fizykochemiczne w roztworach makrocząsteczek a także na podstawie wiedzy teoretycznej potrafi dobrać odpowiednie metody charakteryzowania makrocząsteczek w roztworach. Student potrafi uzupełnić informacje uzyskane na wykładach o treści zawarte w literaturze przedmiotu.
TCH_2A_U02C-1, C-3, C-2T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-5, T-A-6, T-A-4, T-A-7M-2, M-3S-2, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TCH_2A_D01-03_K01
Student wykazuje aktywną postawę na wykładach i ćwiczeniach oraz dba o poprawność językową związaną z terminologią przedmiotu.
TCH_2A_K03C-1, C-3, C-2M-1, M-2, M-3S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
TCH_2A_D01-03_W01
Student powinien definiować oraz objaśniać i tłumaczyć pojęcia z zakresu chemii fizycznej polimerów. Powinien również umieć charakteryzować modele i zjawiska dotyczące związków wielkocząsteczkowych.
2,0Student nie potrafi wymienić podstawowych definicji z zakresu chemii fizycznej polimerów.
3,0Student potrafi wymienić i objaśnić niektóre podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów.
3,5Student potrafi wymienić i objaśnić wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów.
4,0Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów ale również umie wymienić opisujące je modele.
4,5Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów ale również umie scharakteryzować opisujące je modele.
5,0Student posługując się definicjami i modelami z zakresu chemii fizycznej polimerów umie wytłumaczyć zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, posługując się prawidłową terminologią przedmiotu.
TCH_2A_D01-03_W02
Student potrafi opisać oraz wytłumaczyć zachowanie się makrocząsteczek w roztworach oraz umie charakteryzować właściwości molekularne polimerów.
2,0Student nie potrafi wymienić podstawowych zjawisk zachodzących w roztworach makrocząsteczek.
3,0Student potrafi wymienić i objaśnić niektóre podstawowe zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek.
3,5Student potrafi wymienić i objaśnić wszystkie zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek.
4,0Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek ale również umie wymienić właściwości makrocząsteczek wynikające z tych zjawisk.
4,5Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek ale również umie omówić podstawy teoretyczne właściwości makrocząsteczek wynikające z tych zjawisk.
5,0Student posługując się definicjami i teorią z zakresu roztworów makrocząsteczek umie wytłumaczyć zjawiska w nich zachodzące wiążąc je z właściwościami molekularnymi polimerów, posługując się przy tym prawidłową terminologią przedmiotu.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
TCH_2A_D01-03_U01
Student potrafi interpretować i ilościowo opisywać zjawiska fizykochemiczne w roztworach makrocząsteczek a także na podstawie wiedzy teoretycznej potrafi dobrać odpowiednie metody charakteryzowania makrocząsteczek w roztworach. Student potrafi uzupełnić informacje uzyskane na wykładach o treści zawarte w literaturze przedmiotu.
2,0Student nie potrafi interpretować i opisywać zjawisk zachodzących w roztworach makrocząsteczek.
3,0Student potrafi wymienić i objaśnić niektóre podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek omówione w trakcie wykładów.
3,5Student potrafi wymienić i objaśnić podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, omawiane w trakcie wykładów.
4,0Student potrafi wymienić i objaśnić podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, a także wymienić metody charakteryzawnia tych zjawisk.
4,5Student potrafi objaśnić i interpretować definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, a także dobrać metody charakteryzawnia tych zjawisk. Wykazuje wiedzę wychodzącą poza zakres wykładów.
5,0Student posługując się definicjami i modelami z zakresu chemii fizycznej roztworów makrocząsteczek umie wytłumaczyć zjawiska zachodzące w tych roztworach, posługując się prawidłową terminologią przedmiotu. Wykazuje wiedzę wychodzącą poza zakres wykładów.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
TCH_2A_D01-03_K01
Student wykazuje aktywną postawę na wykładach i ćwiczeniach oraz dba o poprawność językową związaną z terminologią przedmiotu.
2,0Student nie wykazuje żadnej aktywności na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych.
3,0Student wykazuje znikomą aktywność na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych.
3,5Student wykazuje aktywność na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych.
4,0Student wykazuje aktywność na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje się prawidłową terminologią.
4,5Student wykazuje aktywność, wiedzę oraz zaintersowanie na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje się prawidłową terminologią.
5,0Student wykazuje aktywność oraz zaintersowanie na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje się prawidłową terminologią.

Literatura podstawowa

  1. W. Przygocki, A.Włochowicz, Uporządkowanie makrocząsteczek w polimerach i włóknach, WNT, Warszawa, 2006
  2. S. Połowiński, Chemia fizyczna polimerów, Wyd. Politechniki Łódzkiej, Łódź, 1994

Literatura dodatkowa

  1. W. Przygocki, Fizyczne metody badania polimerów, PWN, Warszawa, 1990
  2. J.M.G. Cowie, Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, 2nd ed, Blackie Academic & Professional, 1996
  3. L. H. Sperling, Introduction to physical polymer science, Wiley-Interscience, New York, 1992

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Obliczanie stałych szybkości procesów polimeryzacji.2
T-A-2Obliczanie szybkości polimeryzacji.2
T-A-3Współczynniki reaktywności monomerów w kopolimeryzacji.2
T-A-4Obliczanie ciężarów cząsteczkowych polimerów (metoda wiskozymetryczna, osmometrii parowej i membranowej).3
T-A-5Rozpad inicjatorów- obliczanie współczynników szybkości rozpadu.2
T-A-6Wyznaczanie funkcji rozkładu mas cząsteczkowych polimerów.2
T-A-7Obliczanie temperatur zeszklenia na podtsawie równań modelowych2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie, pojęcia podstawowe – literatura przedmiotu, monomery, mery, polimery, oligomery, historia polimerów, funkcyjność potencjalna i rzeczywista, struktura liniowa, rozgałęziona i usieciowana, polidyspersja, ilościowe określenie polidyspersyjności polimerów.3
T-W-2Fluktuacje właściwości, funkcje rozkładu ciężarów cząsteczkowych, średnie ciężary cząsteczkowe, statystyka łańcucha, funkcje Flory’ego i Schultza, konfiguracje i konformacja.3
T-W-3Rozcieńczone roztwory polimerów – spęcznianie i rozpuszczanie, termodynamika rozpuszczania, parametry Hildebranda, oddziaływania bliskiego i dalekiego zasięgu, łańcuch swobodnie związany, statystyczny model Kuhna, prawdopodobieństwo znalezienia końca łańcucha w objętości, prawdopodobieństwo odległości końców łańcucha.3
T-W-4Rozmiary kłębka, współczynnik ekspansji zwoju, warunki teta, roztwory metastabilne, objętość wyłączona, współczynnik wzajemnego oddziaływania polimer-rozpuszczalnik, wymiary makrocząsteczek rozgałęzionych, rozpuszczalność wielkocząsteczkowych biopolimerów.3
T-W-5Metody badania właściwości roztworów i oznaczania średnich ciężarów cząsteczkowych polimerów (parametry pomiarowe a średnie ciężary cząsteczkowe) – metody oznaczania liczbowo średniego ciężaru cząsteczkowego: ebuliometryczna i kriometryczna (zredukowana różnica temperatur, współczynniki wirialne, metoda porównawcza, stała kriometryczna i ebuliometryczna, metoda statyczna i dynamiczna).3
T-W-6Metody osmometryczne –membranowa (zredukowane ciśnienie osmotyczne, współczynniki wirialne, typy osmometrów, sposoby pomiarów, „metoda połowy sum”, ekstrapolacja do czasu zerowego, kondycjonowanie membran, rodzaje membran, ich asymetria i efekt balonowy), metoda destylacji izotermicznej – osmometrii parowej (vapour-pressure) (prawo Raoulta, zasada pomiaru, wzorce), metoda izopiestyczna (zasada pomiaru, metoda Bergera, metoda graficzna), metoda analityczna – oznaczania grup końcowych.3
T-W-7Metoda oznaczania wagowo średniego ciężaru cząsteczkowego polimeru – rozpraszanie światła w badaniach polimerów (małe i duże cząsteczki, inkrement współczynnika załamania, stała optyczna Debey’a, stała Rayleigha, rozpraszanie roztworu, czynnik depolaryzacji – funkcja P(teta) i jej własności, światło spolaryzowane i niespolaryzowane, wykres Zimma, wymiary makrocząsteczek).6
T-W-8Lepkość rozcieńczonych roztworów polimerów i metoda oznaczania wiskozymetrycznie średniego ciężaru cząsteczkowego (definicja lepkości, lepkość zredukowana, istotna, równanie MKSH, wymiary makrocząsteczek, zależność lepkości istotnej i ciężaru cząsteczkowego, wzory Flory’ego-Foxa, wyznaczanie K i alfa we wzorach MKSH, stężeniowa zależność lepkości istotnej, molowy współczynnik tarcia).6
T-W-9Dyfuzja w roztworach polimerów i zastosowanie metod dyfuzyjnych w badaniach właściwości roztworów polimerów (prawa Ficka).3
T-W-10Metody sedymentacyjne oznaczania ciężarów cząsteczkowych polimerów i badanie właściwości roztworów przy użyciu ultrawirówek (metoda szybkości sedymentacji, stała sedymentacyjna, metoda równowagi sedymentacyjnej, metoda Archibalda).3
T-W-11Frakcjonowanie polimerów i metody oceny polimolekularności, metoda frakcjonowanego wytrącania (fazy, koacerwaty, równanie Flory’ego, współczynnik podziału, frakcjonowanie „w trójkąt” i „choinkę”), metoda frakcjonowanego rozpuszczania (nośniki, ekstrakcja kolumnowa, gradient składu mieszaniny i temperatury), inne metody frakcjonowania (metoda podziału między dwie fazy ciekłe, metody dyfuzyjne, metoda chromatografii absorpcyjnej). Opracowanie wyników frakcjonowania.6
T-W-12Metody analityczne określania funkcji rozkładu ciężarów cząsteczkowych polimerów – metoda miareczkowania turbidimetrycznego, metoda chromatografii cienkowarstwowej, metoda GPC, metoda ultrawirówki. Inne metody określania niejednorodności polimerów.3
45

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
15
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach45
A-W-2Praca samodzielna9
54
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTCH_2A_D01-03_W01Student powinien definiować oraz objaśniać i tłumaczyć pojęcia z zakresu chemii fizycznej polimerów. Powinien również umieć charakteryzować modele i zjawiska dotyczące związków wielkocząsteczkowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_2A_W01ma rozszerzoną wiedzę z zakresu biotechnologii, technologii chemicznej, organicznej, nieorganicznej oraz technologii polimerów, której zakres dostosowany jest do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu ukończonej specjalności
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z definicjami i pojęciami związanymi z tematyką przedmiotu
C-3Ukształtowanie umiejętności opisywania zjawisk i modeli fizycznych związków wielkocząsteczkowych
C-2Wykształcenie umiejętności posługiwania się wiedzą z zakresu podstawowych i szczegółowych zagadnień chemii fizycznej polimerów
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie, pojęcia podstawowe – literatura przedmiotu, monomery, mery, polimery, oligomery, historia polimerów, funkcyjność potencjalna i rzeczywista, struktura liniowa, rozgałęziona i usieciowana, polidyspersja, ilościowe określenie polidyspersyjności polimerów.
T-W-7Metoda oznaczania wagowo średniego ciężaru cząsteczkowego polimeru – rozpraszanie światła w badaniach polimerów (małe i duże cząsteczki, inkrement współczynnika załamania, stała optyczna Debey’a, stała Rayleigha, rozpraszanie roztworu, czynnik depolaryzacji – funkcja P(teta) i jej własności, światło spolaryzowane i niespolaryzowane, wykres Zimma, wymiary makrocząsteczek).
T-W-2Fluktuacje właściwości, funkcje rozkładu ciężarów cząsteczkowych, średnie ciężary cząsteczkowe, statystyka łańcucha, funkcje Flory’ego i Schultza, konfiguracje i konformacja.
T-W-5Metody badania właściwości roztworów i oznaczania średnich ciężarów cząsteczkowych polimerów (parametry pomiarowe a średnie ciężary cząsteczkowe) – metody oznaczania liczbowo średniego ciężaru cząsteczkowego: ebuliometryczna i kriometryczna (zredukowana różnica temperatur, współczynniki wirialne, metoda porównawcza, stała kriometryczna i ebuliometryczna, metoda statyczna i dynamiczna).
T-W-3Rozcieńczone roztwory polimerów – spęcznianie i rozpuszczanie, termodynamika rozpuszczania, parametry Hildebranda, oddziaływania bliskiego i dalekiego zasięgu, łańcuch swobodnie związany, statystyczny model Kuhna, prawdopodobieństwo znalezienia końca łańcucha w objętości, prawdopodobieństwo odległości końców łańcucha.
T-W-6Metody osmometryczne –membranowa (zredukowane ciśnienie osmotyczne, współczynniki wirialne, typy osmometrów, sposoby pomiarów, „metoda połowy sum”, ekstrapolacja do czasu zerowego, kondycjonowanie membran, rodzaje membran, ich asymetria i efekt balonowy), metoda destylacji izotermicznej – osmometrii parowej (vapour-pressure) (prawo Raoulta, zasada pomiaru, wzorce), metoda izopiestyczna (zasada pomiaru, metoda Bergera, metoda graficzna), metoda analityczna – oznaczania grup końcowych.
T-W-4Rozmiary kłębka, współczynnik ekspansji zwoju, warunki teta, roztwory metastabilne, objętość wyłączona, współczynnik wzajemnego oddziaływania polimer-rozpuszczalnik, wymiary makrocząsteczek rozgałęzionych, rozpuszczalność wielkocząsteczkowych biopolimerów.
T-W-8Lepkość rozcieńczonych roztworów polimerów i metoda oznaczania wiskozymetrycznie średniego ciężaru cząsteczkowego (definicja lepkości, lepkość zredukowana, istotna, równanie MKSH, wymiary makrocząsteczek, zależność lepkości istotnej i ciężaru cząsteczkowego, wzory Flory’ego-Foxa, wyznaczanie K i alfa we wzorach MKSH, stężeniowa zależność lepkości istotnej, molowy współczynnik tarcia).
T-W-9Dyfuzja w roztworach polimerów i zastosowanie metod dyfuzyjnych w badaniach właściwości roztworów polimerów (prawa Ficka).
T-W-10Metody sedymentacyjne oznaczania ciężarów cząsteczkowych polimerów i badanie właściwości roztworów przy użyciu ultrawirówek (metoda szybkości sedymentacji, stała sedymentacyjna, metoda równowagi sedymentacyjnej, metoda Archibalda).
T-W-11Frakcjonowanie polimerów i metody oceny polimolekularności, metoda frakcjonowanego wytrącania (fazy, koacerwaty, równanie Flory’ego, współczynnik podziału, frakcjonowanie „w trójkąt” i „choinkę”), metoda frakcjonowanego rozpuszczania (nośniki, ekstrakcja kolumnowa, gradient składu mieszaniny i temperatury), inne metody frakcjonowania (metoda podziału między dwie fazy ciekłe, metody dyfuzyjne, metoda chromatografii absorpcyjnej). Opracowanie wyników frakcjonowania.
T-W-12Metody analityczne określania funkcji rozkładu ciężarów cząsteczkowych polimerów – metoda miareczkowania turbidimetrycznego, metoda chromatografii cienkowarstwowej, metoda GPC, metoda ultrawirówki. Inne metody określania niejednorodności polimerów.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z wyjaśnieniami tematyki przedmiotu
M-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3ćwiczenia audytoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny na koniec przedmiotu podsumowujący zdobytą wiedzę i umiejętności z zakresu przedmiotu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi wymienić podstawowych definicji z zakresu chemii fizycznej polimerów.
3,0Student potrafi wymienić i objaśnić niektóre podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów.
3,5Student potrafi wymienić i objaśnić wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów.
4,0Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów ale również umie wymienić opisujące je modele.
4,5Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów ale również umie scharakteryzować opisujące je modele.
5,0Student posługując się definicjami i modelami z zakresu chemii fizycznej polimerów umie wytłumaczyć zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, posługując się prawidłową terminologią przedmiotu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTCH_2A_D01-03_W02Student potrafi opisać oraz wytłumaczyć zachowanie się makrocząsteczek w roztworach oraz umie charakteryzować właściwości molekularne polimerów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_2A_W02ma rozszerzoną wiedzę w zakresie opracowywania modeli procesów chemicznych, analizy termodynamicznej, obliczeń kinetycznych procesów chemicznych, a także optymalizacji
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z definicjami i pojęciami związanymi z tematyką przedmiotu
C-3Ukształtowanie umiejętności opisywania zjawisk i modeli fizycznych związków wielkocząsteczkowych
C-2Wykształcenie umiejętności posługiwania się wiedzą z zakresu podstawowych i szczegółowych zagadnień chemii fizycznej polimerów
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie, pojęcia podstawowe – literatura przedmiotu, monomery, mery, polimery, oligomery, historia polimerów, funkcyjność potencjalna i rzeczywista, struktura liniowa, rozgałęziona i usieciowana, polidyspersja, ilościowe określenie polidyspersyjności polimerów.
T-W-7Metoda oznaczania wagowo średniego ciężaru cząsteczkowego polimeru – rozpraszanie światła w badaniach polimerów (małe i duże cząsteczki, inkrement współczynnika załamania, stała optyczna Debey’a, stała Rayleigha, rozpraszanie roztworu, czynnik depolaryzacji – funkcja P(teta) i jej własności, światło spolaryzowane i niespolaryzowane, wykres Zimma, wymiary makrocząsteczek).
T-W-2Fluktuacje właściwości, funkcje rozkładu ciężarów cząsteczkowych, średnie ciężary cząsteczkowe, statystyka łańcucha, funkcje Flory’ego i Schultza, konfiguracje i konformacja.
T-W-5Metody badania właściwości roztworów i oznaczania średnich ciężarów cząsteczkowych polimerów (parametry pomiarowe a średnie ciężary cząsteczkowe) – metody oznaczania liczbowo średniego ciężaru cząsteczkowego: ebuliometryczna i kriometryczna (zredukowana różnica temperatur, współczynniki wirialne, metoda porównawcza, stała kriometryczna i ebuliometryczna, metoda statyczna i dynamiczna).
T-W-3Rozcieńczone roztwory polimerów – spęcznianie i rozpuszczanie, termodynamika rozpuszczania, parametry Hildebranda, oddziaływania bliskiego i dalekiego zasięgu, łańcuch swobodnie związany, statystyczny model Kuhna, prawdopodobieństwo znalezienia końca łańcucha w objętości, prawdopodobieństwo odległości końców łańcucha.
T-W-6Metody osmometryczne –membranowa (zredukowane ciśnienie osmotyczne, współczynniki wirialne, typy osmometrów, sposoby pomiarów, „metoda połowy sum”, ekstrapolacja do czasu zerowego, kondycjonowanie membran, rodzaje membran, ich asymetria i efekt balonowy), metoda destylacji izotermicznej – osmometrii parowej (vapour-pressure) (prawo Raoulta, zasada pomiaru, wzorce), metoda izopiestyczna (zasada pomiaru, metoda Bergera, metoda graficzna), metoda analityczna – oznaczania grup końcowych.
T-W-4Rozmiary kłębka, współczynnik ekspansji zwoju, warunki teta, roztwory metastabilne, objętość wyłączona, współczynnik wzajemnego oddziaływania polimer-rozpuszczalnik, wymiary makrocząsteczek rozgałęzionych, rozpuszczalność wielkocząsteczkowych biopolimerów.
T-W-8Lepkość rozcieńczonych roztworów polimerów i metoda oznaczania wiskozymetrycznie średniego ciężaru cząsteczkowego (definicja lepkości, lepkość zredukowana, istotna, równanie MKSH, wymiary makrocząsteczek, zależność lepkości istotnej i ciężaru cząsteczkowego, wzory Flory’ego-Foxa, wyznaczanie K i alfa we wzorach MKSH, stężeniowa zależność lepkości istotnej, molowy współczynnik tarcia).
T-W-9Dyfuzja w roztworach polimerów i zastosowanie metod dyfuzyjnych w badaniach właściwości roztworów polimerów (prawa Ficka).
T-W-10Metody sedymentacyjne oznaczania ciężarów cząsteczkowych polimerów i badanie właściwości roztworów przy użyciu ultrawirówek (metoda szybkości sedymentacji, stała sedymentacyjna, metoda równowagi sedymentacyjnej, metoda Archibalda).
T-W-11Frakcjonowanie polimerów i metody oceny polimolekularności, metoda frakcjonowanego wytrącania (fazy, koacerwaty, równanie Flory’ego, współczynnik podziału, frakcjonowanie „w trójkąt” i „choinkę”), metoda frakcjonowanego rozpuszczania (nośniki, ekstrakcja kolumnowa, gradient składu mieszaniny i temperatury), inne metody frakcjonowania (metoda podziału między dwie fazy ciekłe, metody dyfuzyjne, metoda chromatografii absorpcyjnej). Opracowanie wyników frakcjonowania.
T-W-12Metody analityczne określania funkcji rozkładu ciężarów cząsteczkowych polimerów – metoda miareczkowania turbidimetrycznego, metoda chromatografii cienkowarstwowej, metoda GPC, metoda ultrawirówki. Inne metody określania niejednorodności polimerów.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z wyjaśnieniami tematyki przedmiotu
M-2ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny na koniec przedmiotu podsumowujący zdobytą wiedzę i umiejętności z zakresu przedmiotu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi wymienić podstawowych zjawisk zachodzących w roztworach makrocząsteczek.
3,0Student potrafi wymienić i objaśnić niektóre podstawowe zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek.
3,5Student potrafi wymienić i objaśnić wszystkie zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek.
4,0Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek ale również umie wymienić właściwości makrocząsteczek wynikające z tych zjawisk.
4,5Student potrafi nie tylko wymienić i objaśnić zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek ale również umie omówić podstawy teoretyczne właściwości makrocząsteczek wynikające z tych zjawisk.
5,0Student posługując się definicjami i teorią z zakresu roztworów makrocząsteczek umie wytłumaczyć zjawiska w nich zachodzące wiążąc je z właściwościami molekularnymi polimerów, posługując się przy tym prawidłową terminologią przedmiotu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTCH_2A_D01-03_U01Student potrafi interpretować i ilościowo opisywać zjawiska fizykochemiczne w roztworach makrocząsteczek a także na podstawie wiedzy teoretycznej potrafi dobrać odpowiednie metody charakteryzowania makrocząsteczek w roztworach. Student potrafi uzupełnić informacje uzyskane na wykładach o treści zawarte w literaturze przedmiotu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_2A_U02potrafi interpretować i analizować pozyskane informacje literaturowe oraz wyciągać prawidłowe wnioski, w zakresie ukończonej specjalności potrafi formułować opinie wraz z uzasadnieniem w języku polskim i angielskim
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z definicjami i pojęciami związanymi z tematyką przedmiotu
C-3Ukształtowanie umiejętności opisywania zjawisk i modeli fizycznych związków wielkocząsteczkowych
C-2Wykształcenie umiejętności posługiwania się wiedzą z zakresu podstawowych i szczegółowych zagadnień chemii fizycznej polimerów
Treści programoweT-A-1Obliczanie stałych szybkości procesów polimeryzacji.
T-A-2Obliczanie szybkości polimeryzacji.
T-A-3Współczynniki reaktywności monomerów w kopolimeryzacji.
T-A-5Rozpad inicjatorów- obliczanie współczynników szybkości rozpadu.
T-A-6Wyznaczanie funkcji rozkładu mas cząsteczkowych polimerów.
T-A-4Obliczanie ciężarów cząsteczkowych polimerów (metoda wiskozymetryczna, osmometrii parowej i membranowej).
T-A-7Obliczanie temperatur zeszklenia na podtsawie równań modelowych
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3ćwiczenia audytoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: kolokwium pisemne
S-3Ocena podsumowująca: kolokwium zaliczeniowe pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi interpretować i opisywać zjawisk zachodzących w roztworach makrocząsteczek.
3,0Student potrafi wymienić i objaśnić niektóre podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek omówione w trakcie wykładów.
3,5Student potrafi wymienić i objaśnić podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, omawiane w trakcie wykładów.
4,0Student potrafi wymienić i objaśnić podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, a także wymienić metody charakteryzawnia tych zjawisk.
4,5Student potrafi objaśnić i interpretować definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makrocząsteczek, a także dobrać metody charakteryzawnia tych zjawisk. Wykazuje wiedzę wychodzącą poza zakres wykładów.
5,0Student posługując się definicjami i modelami z zakresu chemii fizycznej roztworów makrocząsteczek umie wytłumaczyć zjawiska zachodzące w tych roztworach, posługując się prawidłową terminologią przedmiotu. Wykazuje wiedzę wychodzącą poza zakres wykładów.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięTCH_2A_D01-03_K01Student wykazuje aktywną postawę na wykładach i ćwiczeniach oraz dba o poprawność językową związaną z terminologią przedmiotu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTCH_2A_K03rozumie potrzebę kształcenia ustawicznego poprzez prace indywidualne oraz grupowe
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z definicjami i pojęciami związanymi z tematyką przedmiotu
C-3Ukształtowanie umiejętności opisywania zjawisk i modeli fizycznych związków wielkocząsteczkowych
C-2Wykształcenie umiejętności posługiwania się wiedzą z zakresu podstawowych i szczegółowych zagadnień chemii fizycznej polimerów
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z wyjaśnieniami tematyki przedmiotu
M-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3ćwiczenia audytoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny na koniec przedmiotu podsumowujący zdobytą wiedzę i umiejętności z zakresu przedmiotu
S-3Ocena podsumowująca: kolokwium zaliczeniowe pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie wykazuje żadnej aktywności na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych.
3,0Student wykazuje znikomą aktywność na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych.
3,5Student wykazuje aktywność na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych.
4,0Student wykazuje aktywność na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje się prawidłową terminologią.
4,5Student wykazuje aktywność, wiedzę oraz zaintersowanie na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje się prawidłową terminologią.
5,0Student wykazuje aktywność oraz zaintersowanie na wykładach oraz w trakcie realizacji zajęć laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje się prawidłową terminologią.