Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Technologia środków pomocniczych i kosmetyków
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 | Biopolimery i biomateriały | ||
| 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
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Opanowanie tresci z zakresu fizyki, chemii fizycznej i chemii polimerów. |
| W-2 | Znajomość jednostek ukladu SI i CGS. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z definicjami i pojeciami zwiazanymi z tematyka przedmiotu |
| C-2 | Wykształcenie umiejetnosci posługiwania sie wiedza z zakresu podstawowych i szczegółowych zagadnien chemii fizycznej polimerów |
| C-3 | Ukształtowanie umiejetnosci opisywania zjawisk i modeli fizycznych zwiazków wielkoczasteczkowych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Obliczanie mas cząsteczkowych polimerów (metoda grup końcowych, metoda osmometrii parowej i membranowej, metoda wiskozymetryczna, metody dyfuzyjne i sedymentacyjne). | 6 |
| T-A-2 | Rozpraszanie światła- omówienie wykresu Zimma, zadania obliczeniowe. | 1 |
| T-A-3 | Obliczanie szybkosci polimeryzacji. | 2 |
| T-A-4 | Wyznaczanie funkcji rozkładu mas czasteczkowych polimerów. | 2 |
| T-A-5 | Obliczanie stałych szybkosci procesów polimeryzacji. | 2 |
| T-A-6 | Współczynniki reaktywnosci monomerów w kopolimeryzacji. | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie, pojecia podstawowe – literatura przedmiotu, monomery, mery, polimery, oligomery, historia polimerów, funkcyjnosc potencjalna i rzeczywista, struktura liniowa, rozgałeziona i usieciowana, polidyspersja, ilosciowe okreslenie polidyspersyjnosci polimerów. | 2 |
| T-W-2 | Funkcje rozkładu mas cząsteczkowych, średnie ciezary czasteczkowe, statystyka łancucha, funkcje Flory’ego i Schultza, konfiguracje i konformacja. | 2 |
| T-W-3 | Rozcieńczone roztwory polimerów – spęcznianie i rozpuszczanie, termodynamika rozpuszczania, parametry Hildebranda, oddziaływania bliskiego i dalekiego zasiegu, łancuch swobodnie zwiazany, statystyczny model Kuhna, prawdopodobienstwo znalezienia konca łancucha w objetosci, prawdopodobienstwo odległosci konców łancucha. | 3 |
| T-W-4 | Rozmiary kłębka, współczynnik ekspansji zwoju, warunki teta, roztwory metastabilne, objetość wyłączona, współczynnik wzajemnego oddziaływania polimer-rozpuszczalnik, wymiary makrocząsteczek rozgałęzionych, rozpuszczalność wielkocząsteczkowych biopolimerów. | 3 |
| T-W-5 | Metody badania własciwosci roztworów i oznaczania średnich mas cząsteczkowych polimerów (parametry pomiarowe a średnie masy czasteczkowe) – metody oznaczania liczbowo średniej masy cząsteczkowego: ebuliometryczna i kriometryczna (zredukowana róznica temperatur, współczynniki wirialne, metoda porównawcza, stała kriometryczna i ebuliometryczna, metoda statyczna i dynamiczna). | 2 |
| T-W-6 | Metody osmometryczne –membranowa (zredukowane ciśnienie osmotyczne, współczynniki wirialne, typy osmometrów, sposoby pomiarów), metoda destylacji izotermicznej – osmometrii parowej (vapour-pressure) (prawo Raoulta, zasada pomiaru, wzorce), metoda izopiestyczna (zasada pomiaru, metoda Bergera, metoda graficzna); metoda analityczna – oznaczania grup koncowych. | 3 |
| T-W-7 | Metoda oznaczania wagowo średniej masy cząsteczkowej polimerów – 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, swiatło spolaryzowane i niespolaryzowane, wykres Zimma, wymiary makroczasteczek). | 4 |
| T-W-8 | Lepkość rozcieńczonych roztworów polimerów i metoda oznaczania wiskozymetrycznie średniej masy cząsteczkowej (definicja lepkości, lepkość zredukowana, istotna, równanie MKSH, wymiary makrocząsteczek, zależność lepkości istotnej i masy cząsteczkowej, wzory Flory’ego-Foxa, wyznaczanie K i alfa we wzorach MKSH, steżeniowa zależność lepkosci istotnej, molowy współczynnik tarcia). | 4 |
| T-W-9 | Dyfuzja w roztworach polimerów i zastosowanie metod dyfuzyjnych w badaniach własciwosci roztworów polimerów (prawa Ficka). | 2 |
| T-W-10 | Metody sedymentacyjne oznaczania ciezarów czasteczkowych polimerów i badanie własciwosci roztworów przy uzyciu ultrawirówek (metoda szybkosci sedymentacji, stała sedymentacyjna, metoda równowagi sedymentacyjnej, metoda Archibalda). | 3 |
| T-W-11 | Metody analityczne okreslania funkcji rozkładu ciezarów czasteczkowych polimerów – metoda miareczkowania turbidimetrycznego, metoda chromatografii cienkowarstwowej, metoda GPC, metoda ultrawirówki. Inne metody okreslania niejednorodnosci polimerów. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Wykład informacyjny z wyjasnieniami tematyki przedmiotu | 30 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z wyjasnieniami tematyki przedmiotu |
| M-2 | cwiczenia audytoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny i ustny na koniec przedmiotu podsumowujacy zdobyta wiedze i umiejetnosci z zakresu przedmiotu |
| S-2 | Ocena formująca: kolokwium pisemne |
| S-3 | Ocena podsumowująca: kolokwium zaliczeniowe pisemne |
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_D11-03_W01 Student powinien definiować oraz objasniać i tłumaczyć pojęcia z zakresu chemii fizycznej polimerów. Powinien równiez umieć charakteryzowac modele i zjawiska dotyczace zwiazków wielkocząsteczkowych. | TCH_2A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-7, T-W-9, T-W-10 | M-1 | S-1 |
| TCH_2A_D11-03_W02 Student potrafi opisac oraz wytłumaczyc zachowanie sie makroczasteczek w roztworach oraz umie charakteryzowac własciwosci molekularne polimerów. | TCH_2A_W02 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-7, T-W-9, T-W-10 | M-1 | S-3, S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| 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_D11-03_U01 Student potrafi interpretowac i ilosciowo opisywac zjawiska fizykochemiczne w roztworach makroczasteczek a takze na podstawie wiedzy teoretycznej potrafi dobrac odpowiednie metody charakteryzowania makroczasteczek w roztworach. Student potrafi uzupełnic informacje uzyskane na wykładach o tresci zawarte w literaturze przedmiotu. | TCH_2A_U02 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-7, T-W-9, T-W-10, T-A-5, T-A-3, T-A-6, T-A-1, T-A-4, T-W-11 | M-2 | S-3, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| 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_D11-03_K01 Student wykazuje aktywna postawe na wykładach i cwiczeniach oraz dba o poprawnosc jezykowa zwiazana z terminologia przedmiotu. | TCH_2A_K01, TCH_2A_K03 | — | — | C-1, C-2, C-3 | — | M-1, M-2 | S-3, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D11-03_W01 Student powinien definiować oraz objasniać i tłumaczyć pojęcia z zakresu chemii fizycznej polimerów. Powinien równiez umieć charakteryzowac modele i zjawiska dotyczace zwiazków wielkocząsteczkowych. | 2,0 | Student nie potrafi wymienic podstawowych definicji z zakresu chemii fizycznej polimerów. |
| 3,0 | Student potrafi wymienic i objasnic niektóre podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów. | |
| 3,5 | Student potrafi wymienic i objasnic wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów. | |
| 4,0 | Student potrafi nie tylko wymienic i objasnic wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów ale równiez umie wymienic opisujace je modele. | |
| 4,5 | Student potrafi nie tylko wymienic i objasnic wszystkie podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów ale równiez umie scharakteryzowac opisujace je modele. | |
| 5,0 | Student posługujac sie definicjami i modelami z zakresu chemii fizycznej polimerów umie wytłumaczyc zjawiska zachodzace w roztworach makroczasteczek, posługujac sie prawidłowa terminologia przedmiotu. | |
| TCH_2A_D11-03_W02 Student potrafi opisac oraz wytłumaczyc zachowanie sie makroczasteczek w roztworach oraz umie charakteryzowac własciwosci molekularne polimerów. | 2,0 | Student nie potrafi wymienic podstawowych zjawisk zachodzacych w roztworach makroczasteczek. |
| 3,0 | Student potrafi wymienic i objasnic niektóre podstawowe zjawiska zachodzace w roztworach makroczasteczek. | |
| 3,5 | Student potrafi wymienic i objasnic wszystkie zjawiska zachodzace w roztworach makroczasteczek. | |
| 4,0 | Student potrafi nie tylko wymienic i objasnic zjawiska zachodzace w roztworach makroczasteczek ale równiez umie wymienic własciwosci makroczasteczek wynikajace z tych zjawisk. | |
| 4,5 | Student potrafi nie tylko wymienic i objasnic zjawiska zachodzace w roztworach makroczasteczek ale równiez umie omówic podstawy teoretyczne własciwosci makroczasteczek wynikajace z tych zjawisk. | |
| 5,0 | Student posługujac sie definicjami i teoria z zakresu roztworów makroczasteczek umie wytłumaczyc zjawiska w nich zachodzace wiazac je z własciwosciami molekularnymi polimerów, posługujac sie przy tym prawidłowa terminologia przedmiotu. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D11-03_U01 Student potrafi interpretowac i ilosciowo opisywac zjawiska fizykochemiczne w roztworach makroczasteczek a takze na podstawie wiedzy teoretycznej potrafi dobrac odpowiednie metody charakteryzowania makroczasteczek w roztworach. Student potrafi uzupełnic informacje uzyskane na wykładach o tresci zawarte w literaturze przedmiotu. | 2,0 | Student nie potrafi opisywać zjawisk stanowiących treści przedmiotu. Student nie wykazuje zrozumienia omawianych zagadnień przedmiotu. |
| 3,0 | Student potrafi wymienic i wytłumaczyć niektóre podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makroczasteczek omówione w trakcie wykładów. Posiada ograniczoną wiedzę dot. rozkładu mas cząsteczkowych polimerów, metod ich oznaczania. Posługuje się nie w pełni prawidłową terminologią przedmiotu. | |
| 3,5 | Student potrafi wymienic i wytłumaczyć podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makroczasteczek omówione w trakcie wykładów. Posiada podstawową wiedzę dot. rozkładu mas cząsteczkowych polimerów, metod ich oznaczania. Posługuje się nie w pełni prawidłową terminologią przedmiotu. | |
| 4,0 | Student potrafi wymienic i objasnic podstawowe definicje i zjawiska zachodzące w roztworach makroczasteczek, a takze wymienic metody charakteryzawnia tych zjawisk. Posługuje się prawidłową terminologią przedmiotu. | |
| 4,5 | Student potrafi objasnic i interpretowac definicje i zjawiska zachodzace w roztworach makroczasteczek, a takze dobrac metody charakteryzawnia tych zjawisk. Zna podstawy teoretyczne wykorzystywanych metod. Wykazuje wiedze wychodzaca poza zakres wykładów. Posługuje się prawidłową terminologią przedmiotu. | |
| 5,0 | Student posługujac sie definicjami i modelami z zakresu chemii fizycznej roztworów makroczasteczek umie wytłumaczyc zjawiska zachodzace w tych roztworach, posługujac sie prawidłowa terminologia przedmiotu. Zna podstawy teoretyczne wykorzystywanych metod. Wykazuje wiedze wychodzaca poza zakres wykładów. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D11-03_K01 Student wykazuje aktywna postawe na wykładach i cwiczeniach oraz dba o poprawnosc jezykowa zwiazana z terminologia przedmiotu. | 2,0 | Student nie wykazuje zadnej aktywnosci na wykładach oraz w trakcie realizacji zajec laboratoryjnych i audytoryjnych. |
| 3,0 | Student wykazuje znikoma aktywnosc na wykładach oraz w trakcie realizacji zajec laboratoryjnych i audytoryjnych. | |
| 3,5 | Student wykazuje aktywnosc na wykładach oraz w trakcie realizacji zajec laboratoryjnych i audytoryjnych. | |
| 4,0 | Student wykazuje aktywnosc na wykładach oraz w trakcie realizacji zajec laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje sie prawidłowa terminologia. | |
| 4,5 | Student wykazuje aktywnosc, wiedze oraz zaintersowanie na wykładach oraz w trakcie realizacji zajec laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje sie prawidłowa terminologia. | |
| 5,0 | Student wykazuje aktywnosc oraz zaintersowanie na wykładach oraz w trakcie realizacji zajec laboratoryjnych i audytoryjnych. Posługuje sie prawidłowa terminologia. |
Literatura podstawowa
- W. Przygocki, A.Włochowicz, Uporzadkowanie makroczasteczek w polimerach i włóknach, Warszawa, 2006
- S. Połowinski, Chemia fizyczna polimerów, Łódź, 1994
Literatura dodatkowa
- W. Przygocki, Fizyczne metody badania polimerów, Warszawa, 1990
- J.M.G. Cowie, Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, 1996, 2nd ed
- L. H. Sperling, Introduction to physical polymer science, New York, 1992