Fizyko-chemiczne metody charakteryzowania materiałów 0600-S2-CKR-FMCM

Wykład
1. Podział i ogólna charakterystyka materiałów (substancje pochodzenia naturalnego i syntetyczne; substancje nieorganiczne i organiczne; ceramika, polimery, kompozyty, metale i stopy, materiały tekstylne, drewniane i papiernicze).
2. Podstawowe właściwości fizykochemiczne materiałów- morfologia, mikrostruktura, właściwości termiczne, mechaniczne, optyczne, gęstość, porowatość, temperatura topnienia i wrzenia, współczynnik załamania światła cieczy, lepkość, rozpuszczalność, skręcalność optyczna.
3. Metody wyznaczania właściwości mechanicznych i optycznych materiałów.
4. Metody oznaczania gęstości, współczynnika zalamania światła, temperatury topnienia i wrzenia.
5. Badanie składu materiałów – analiza elementarna (oznaczanie zawartości pierwiastków).
6. Chemiczna analiza jakościowa materiałów. Wybrane elementy analizy substancji nieorganicznych (analiza kationów i anionów w ukladach złożonych).
7. Wybrane elementy analizy substancji organicznych (metody identyfikacji grup funkcyjnych w związkach organicznych).
8. Identyfikacja płomieniowa materiałów polimerowych
9. Barwa i pomiary barwności materiałów
10. Mięknięcie i płynięcie tworzyw amorficznych
11. Analiza stopnia krystaliczności tworzyw semikrystalicznych
12. Przewodnictwo elektryczne tworzyw
13. Metody pomiaru przewodnictwa elektrycznego
14. Izolatory i elektrety – pomiar stałej dielektrycznej materiałów izolacyjnych
15. Nowe trendy w chemii polimerowych materiałów elektroaktywnych

Laboratorium
1. Wyznaczanie gęstości ciał stałych i ciekłych za pomocą wagi hydrostatycznej, piknometru i areometru;
2.Wyznaczanie temperatury topnienia substancji organicznych za pomocą stolików Boetiusa;
3. Wyznaczanie temperatury wrzenia substancji organicznych podczas destylacji;
4. Wyznaczanie współczynnika załamania światła cieczy za pomocą refraktometru;
5. Wyznaczanie rozpuszczalności wybranych substancji nieorganicznych i organicznych;
6. Oznaczanie zawartości wody w próbkach stałych;
7. Analiza elementarna
8. Wybrane zagadnienia chemicznej analizy jakościowej – oznaczanie substancji nieorganicznych w mieszaninach, analiza grup funkcyjnych w związkach organicznych;
9. Identyfikacja płomieniowa tworzyw sztucznych
10. Badanie barwności tworzyw
11. Badanie temperatury mięknięcia tworzyw termoplastycznych wg. Vicata.
12. Pomiar gęstości tworzyw metodą miareczkowania densytometrycznego.

Całkowity nakład pracy studenta

1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: godziny kontaktowe przewidziane w planie studiów dla danego przedmiotu (suma godzin wszystkich form zajęć z przedmiotu), godziny konsultacji indywidualnych studenta/słuchacza/ uczestnika kursu: 60 2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta/słuchacza/uczestnika kursu potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu, tj. wcześniejsze przygotowanie i uzupełnienie notatek; zebranie i wybór odpowiednich materiałów do zajęć, wymagane powtórzenie materiału, pisanie prac, projektów, czytanie literatury: 60 3. Czas wymagany do przygotowania się i do uczestnictwa w procesie oceniania (np. w egzaminach), 30 150 godz. ( 6 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Posiada wiedzę na temat identyfikacji materiałów różnego typu (związków nieorganicznych, organicznych, polimerowych) prostymi metodami fizykochemicznymi – K_W01. W 2: Ma wiedzę na temat chemicznej analizy jakościowej związków organicznych i nieorganicznych – K_W01. W3: Zna podstawy teoretyczne pomiaru barwności materiałów – K_W01. W4: Posiada wiedzę na temat mięknięcia i płynięcia tworzyw sztucznych – K_W01. W5: Posiada wiedzę na temat stopnia krystaliczności tworzyw semikrystalicznych – K_W01. W6: Zna podstawowe informacje dotyczące przewodnictwa elektrycznego materiałów – K_W01. W7: Zna metody pomiaru przewodnictwa elektrycznego – K_W01. W8: Posiada podstawowe informacje na temat izolatorów i elektretów – K_W01. W9: Dysponuje podstawową wiedzą na temat współczesnych trendów w chemii polimerowych materiałów elektroaktywnych. – K_W01.

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Posiada umiejętność identyfikacji związków nieorganicznych i organicznych oraz oznaczania ich właściwości fizycznych – K_U05. U2: Posiada umiejętność identyfikacji tworzyw sztucznych za pomocą metody płomieniowej i rozpuszczalnikowej – K_U05, K_U06 U3: Potrafi przeprowadzić pomiar barwności materiałów – K_U05, U4: Potrafi wykonać samodzielnie pomiar gęstości poliolefin metodą miareczkowania densytometrycznego – K_U05, K_U06 U5: Potrafi wyznaczyć temperaturę mięknięcia wg. Vicata – K_U05, U6: Potrafi wyznaczyć energię aktywacji przewodnictwa elektrycznego i zinterpretować uzyskany wynik. – K_U05, K_U06

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: - potrafi samodzielnie pracować i efektywnie organizować pracę –K_K01 K2: dostrzega problem i potrafi go rozwiązać – K_K05 K3: poprawnie formuje wnioski - K_K05 K4: potrafi systematyczne i sumiennie pracować - K_K06 K5:potrafi pracować w grupie- K_K02

Metody dydaktyczne

Wykład: Wykład z prezentacjami multimedialnymi Laboratorium: Samodzielna praca laboratoryjna

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące

- doświadczeń
- laboratoryjna

Wymagania wstępne

Podstawy wiedzy z chemii ogólnej na poziomie licencjatu

Koordynatorzy przedmiotu

W cyklu 2022/23Z:

Halina Kaczmarek
Jacek Nowaczyk

W cyklu 2021/22Z:

Halina Kaczmarek
Jacek Nowaczyk

W cyklu 2023/24Z:

Jacek Nowaczyk

W cyklu 2024/25Z:

Kinga Mylkie
Jacek Nowaczyk

Kryteria oceniania

Wykłady: egzamin pisemny

Laboratorium: Ocena końcowa jest sumą punktów uzyskanych za wykonanie i poprawne opracowanie zadań eksperymentalnych

Praktyki zawodowe

Nie dotyczy

Literatura

1. Dereń J., Haber J., Pampuch R., Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa 1975.
2. Dryński T., Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, PWN, Warszawa 1978.
3. Szydłowski H., Pracownia fizyczna wspomagana komputerem, PWN, Warszawa 2003.
4. Minczewski J. Marczenko Z., Chemia analityczna t.1 Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. PWN, Warszawa 2001.
5. Drożdż B., Analiza Organiczna , Kraków 2010 (http://web.archive.org/web/20110706013624/http://farmacja.cm-uj.krakow.pl/~mkz/ANALIZA_ORGANICZNA_2010.pdf)
6. Broniewski T., Kapko J., Płaczek W., Thomalla J., Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa 2000.
7. Przygocki W., Metody fizyczne badań polimerów, PWN, Warszawa 1990.
8. Brundle Richard C., Evans Charles A., Wilson Sham Jr., Encyclopedia of materials characterization BUTTERWORTH-HEINEMANN London 1992

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0600-S2-CKR-FMCM w USOSweb