Chemia gospodarcza 0600-S2-ChK-W-ChG

Wykłady:
Podczas wykładu omówione zostaną główne grupy produktów współczesnej chemii gospodarczej (środki do mycia ręcznego i maszynowego, dezynfekcji, czyszczenia i konserwacji powierzchni różnego typu, czyszczenia i konserwacji galanterii skórzanej, do mycia szyb, do prania i zmiękczania tkanin, kosmetyki samochodowe). Studenci zostaną zapoznani z głównymi składnikami oraz celowością ich zastosowania do otrzymywania danej grupy produktów. Omówione zostaną także podstawowe zasady tworzenia receptur określonych typów produktów.
W ramach bloku tematycznego „Antyutleniacze i ich analiza” omówione zostaną następujące zagadnienia:
- rodzaje i mechanizm powstawania wolnych rodników, reaktywnych form tlenu (RFT) i azotu
- czynniki starzeniowe
- systemy chroniące przed działaniem RFT
- charakterystyka podział i mechanizmy działania przeciwutleniaczy występujących w preparatach kosmetycznych (przeciwutleniacze naturalne, syntetyczne, samoistne – podstawowe, synergistyczne, kompleksujące, inhibitory lipooksygenazy)
- zastosowanie przeciwutleniaczy w przemyśle kosmetycznym
- metody oznaczania właściwości przeciwutleniających preparatów kosmetycznych
Blok tematyczny dotyczący barwników obejmuje:
- zagadnienia związane z pojęciem barwnika i barwy (definicja barwnika, tworzenie handlowych nazw barwników, systemy barw: Ostwalda, Munsella, DIN i NCS, zdefiniowanie określeń chromatyczność i achromatyczność barw, ich odcień, nasycenie, jasność, mieszanie barw i wpływ czynników zewnętrznych na postrzeganie barwy)
- fizyczne podstawy barwności i podstawowe prawa związane z absorpcją promieniowania elektromagnetycznego (schemat Jabłońskiego, prawa Lamberta-Beera, efekty wiążące się z widmami absorpcyjnymi, omówienie takich zjawisk jak: solwatochromia, fotochromia, termochromia, elektrochromia i halochromia)
- chemiczne teorie barwności w zarysie historycznym i elektronowa teoria barwności (zagadnienia związane z powiązaniem struktury związku organicznego z jego barwą na podstawie teorii barwności Witt’a, Nietzki’ego i Armstrong’a oraz Wizinger’a; elektronowe reguły barwności związków organicznych wynikające z: występowania w cząsteczce wiązań pojedynczych i izolowanych podwójnych, obecności podwójnych wiązań sprzężonych, obecności heteroatomu w związkach organicznych, obecności polaryzujących podstawników w układach sprzężonych, jonizacji cząsteczek, obecności konkurencyjnych i skrzyżowanych układów sprzężonych, wpływu czynników sterycznych, wewnętrznych układów metalokompleksowych, reguły barwności Klessingera, traktowania barwnika jako układu chromoforowego)
- podział barwników ze względu na strukturę chemiczną (barwniki trójfenylometanowe: (Ar)2C=Ar, dwufenylometanowe: (Ar)2C=N, polienowe: (—C=C—)n, nitrozowe: —NO, nitrowe: —NO2, iminochinoidowe: N=C6H4=O i N=C6H4=N, chinoidowe: O=C6H4=O, azowe: —N=N—, disiarczkowe: —S—S—)
- wpływ struktury barwnika na absorpcję promieniowania elektromagnetycznego (barwę)
- synteza niektórych barwników stosowanych w kosmetyce (przedstawienie syntezy wybranych barwników z uwzględnieniem ich podziału pod kątem możliwości zastosowania w kosmetykach, podział na barwniki rozpuszczalne w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku np. wodzie, alkoholu, tłuszczach, węglowodorach itd., nierozpuszczalne w wodzie i innych zwyczajowo stosowanych w kosmetykach rozpuszczalnikach – tzw. pigmenty, nierozpuszczalne laki będące układem odpowiednio dobranych barwników trwale związanych z nośnikami, najczęściej tlenkiem glinowym lub siarczanem barowym, przedstawienie sposobu znakowania związków organicznych pod kątem możliwości ich zastosowania w kosmetykach.)
W ramach czwartego bloku tematycznego przedstawiona zostanie istota zielonej chemii, rozwój koncepcji zielonej chemii, jej cele i zasady. Omówione będzie otrzymywanie produktów użytecznych przemysłowo, pozyskiwanych z surowców odnawialnych (np. odpadowej biomasy); poszukiwanie nowoczesnych metod syntezy chemicznej z wykorzystaniem bezpiecznych dla środowiska i łatwo dostępnych reagentów (np. wody, dwutlenku węgla, ozonu itp.) oraz biokatalizatorów; zastąpienie w procesach produkcyjnych reagentów niebezpiecznych lub szkodliwych (np. fluorowodór, rozpuszczalniki organiczne, chlor, itd.). Przedstawione zostaną sposoby zagospodarowania zużytych materiałów polimerowych, możliwości recyklingu, stosowanie „bezpiecznych”, biodegradowalnych wyrobów oraz metody oczyszczania powietrza i wody, problem wytwarzania i oszczędzania energii w gospodarce, rola biopaliw.

Ćwiczenia:
Analiza receptur oraz właściwości różnych grup produktów chemii gospodarczej: środków do mycia naczyń, dezynfekcji, czyszczenia i konserwacji powierzchni różnego typu, czyszczenia i konserwacji galanterii skórzanej, do mycia okien, do prania i zmiękczania tkanin, kosmetyków samochodowych. Określenie roli poszczególnych składników w preparacie. Analiza rynku produktów danego typu. Projektowanie nowego wyrobu – od pomysłu do produktu.

Laboratorium:
Analiza jakościowa i ilościowa produktów chemii gospodarczej. Badanie jakości i efektywności działania wybranych preparatów. Analiza składów i zawartości składników kluczowych dla zastosowania danego typu preparatów.