ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2013/2014 / Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej / Technologia chemiczna (S2) / Analiza techniczna procesów i produktów przemysłowych / Sylabus przedmiotu

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Analiza techniczna procesów i produktów przemysłowych

Sylabus przedmiotu Nowoczesne techniki badania materiałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Technologia chemiczna
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Nowoczesne techniki badania materiałów
Specjalność	Technologia nowych materiałów
Jednostka prowadząca	Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny	Walerian Arabczyk <Walerian.Arabczyk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Zofia Lendzion-Bieluń <Zofia.Lendzion-Bielun@zut.edu.pl>, Dariusz Moszyński <Dariusz.Moszynski@zut.edu.pl>, Urszula Narkiewicz <Urszula.Narkiewicz@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
wykłady	W	1	45	2,0	0,62	egzamin
laboratoria	L	1	60	2,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	chemia nieorganiczna i organiczna, 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 materiałów będącymi produktami technologii chemicznej

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	Oznaczanie składu pierwiastkowego powierzchni materiałów metodą Augerowskiej spektroskopii elektronowej.	10
T-L-7	Spektrometria UV/Vis –analiza barwników.	5
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: "wejściówki" (krótkie sprawdziany) - oceniające przygotownie studentów do zajęć laboratoryjnych
S-2	Ocena podsumowująca: egzamin w formie pisemnej sprawdzający wiedzę studenta z tematyki przedmiotu

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
TCH_2A_D09-02_W01 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik, metod identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych,	TCH_2A_W08	T2A_W03	InzA2_W02	C-1	T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9	M-1, M-2	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
TCH_2A_D09-02_W01 ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik, metod identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych,	2,0
	3,0	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 60%.
	3,5
	4,0
	4,5
	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 instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 1997
A. Cygański, Metody spektroskopowew chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1997
A. Oleś, Metody eksperymentalne w fizyce ciała stałego, 2011
M. Najbar, Fizykochemiczne metody badań katalizatorów kontaktowych, Kraków, 2000

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	Oznaczanie składu pierwiastkowego powierzchni materiałów metodą Augerowskiej spektroskopii elektronowej.	10
T-L-7	Spektrometria UV/Vis –analiza barwników.	5
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 kształcenia	TCH_2A_D09-02_W01	ma uporządkowaną wiedzę z zakresu technik, metod identyfikacji i 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
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA2_W02	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studenta z nowymi technikami badawczymi oraz ich wykorzystania w badaniach materiałów będącymi produktami technologii chemicznej
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-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-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-L-1	Oznaczanie składu gazów za pomocą spektroskopii w podczerwieni (NDIR) oraz za pomocą spektrometrii masowej (MS)
	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-5	Spektrometria FTIR- charakterystyka fotokatalizatorów.
	T-L-6	Oznaczanie składu pierwiastkowego powierzchni materiałów metodą Augerowskiej spektroskopii elektronowej.
	T-L-7	Spektrometria UV/Vis –analiza barwników.
	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).
Metody nauczania	M-1	wykład informacyjny w postaci prezentacji multimedialnej
Metody nauczania	M-2	ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: egzamin w formie pisemnej sprawdzający wiedzę studenta z tematyki przedmiotu
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student zna podstawy fizykochemiczne omawianych technik badawczych. Wiedza studneta na temat omawianych zagadnień jest na poziomie 60%.
	3,5
	4,0
	4,5
	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%.