Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Technologia polimerów syntetycznych i biomateriałów
Sylabus przedmiotu Chemia fizyczna polimerów 1:
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 1 | ||
| Specjalność | Technologia polimerów syntetycznych i biomateriałów | ||
| 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. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z definicjami i pojeciami zwiazanymi z tematyką fizyko-chemii polimerów. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności posługiwania sie wiedzą z zakresu podstawowych i szczegółowych zagadnień i obliczeń z zakresu chemii fizycznej polimerów. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności opisywania zjawisk i modeli fizycznych związków wielkocząsteczkowych. |
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). | 4 |
| T-A-2 | Rozpraszanie światła- omówienie wykresu Zimma, zadania obliczeniowe. | 2 |
| T-A-3 | Obliczanie szybkości polimeryzacji. | 2 |
| T-A-4 | Wyznaczanie funkcji rozkładu mas cząsteczkowych polimerów. | 2 |
| T-A-5 | Obliczanie stałych szybkości procesów polimeryzacji. | 2 |
| T-A-6 | Wyznaczanie współczynników reaktywności monomerów w kopolimeryzacji. | 2 |
| T-A-7 | Kolokwium pisemne. | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie, pojęcia podstawowe – funkcyjność potencjalna i rzeczywista, struktura liniowa, rozgałęziona i usieciowana, polidyspersja, ilościowe określenie polidyspersyjności polimerów. Konfiguracja i konformacja makrocząsteczek. | 2 |
| T-W-2 | Funkcje rozkładu mas cząsteczkowych, średnie masy cząsteczkowe, statystyka łańcucha, funkcje Flory’ego i Schultza. | 3 |
| T-W-3 | Rozcieńczone roztwory polimerów – spęcznianie i rozpuszczanie, termodynamika rozpuszczania polimerów, 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-4 | Rozmiary kłębka, współczynnik ekspansji zwoju, warunki theta, roztwory metastabilne, objętość wyłączona, współczynnik wzajemnego oddziaływania polimer-rozpuszczalnik, wymiary makrocząsteczek rozgałęzionych, rozpuszczalność wielkocząsteczkowych biopolimerów | 3 |
| T-W-5 | Metody badania właściwości roztworów i oznaczania średnich mas cząsteczkowych polimerów (parametry pomiarowe a średnie masy cząsteczkowe) – metody oznaczania liczbowo średniej masy cząsteczkowego: ebuliometryczna i kriometryczna (zredukowana różnica 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 analityczna – oznaczania grup końcowych. | 2 |
| 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, światło spolaryzowane i niespolaryzowane, wykres Zimma, wymiary makrocząsteczek). | 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). | 3 |
| 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 mas cząsteczkowych polimerów i badanie właściwości roztworów przy użyciu ultrawirówek (metoda szybkości sedymentacji, stała sedymentacyjna, metoda równowagi sedymentacyjnej, metoda Archibalda). | 2 |
| T-W-11 | Chromatografia wykluczania (żelowa) – zasada pomiaru, stosowane detektory, wpływ poszczególnych elementów układu na jakoś rozdziału próbki polimerowej. | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | przygotowanie się do kolokwium | 7 |
| A-A-3 | przygotowanie się do zajęć audytoryjnych | 2 |
| A-A-4 | konsultacje z prowadzącym | 1 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | przygotowanie się do egzaminu | 8 |
| A-W-3 | czytanie wskazanej literatury | 8 |
| A-W-4 | konsultacje | 2 |
| A-W-5 | Egzamin | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia audytoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin |
| S-2 | Ocena formująca: kolokwium pisemne |
| S-3 | Ocena podsumowująca: kolokwium zaliczeniowe |
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_D02-03_W01 Student definiuje oraz objaśnia pojecia z zakresu chemii fizycznej polimerów. Student tłumaczy charakteryzuje charakteryzowac modele i zjawiska dotyczące związków wielkocząsteczkowych. | TCH_2A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-3, T-W-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7 | M-1, M-2 | S-1 |
| TCH_2A_D02-03_W02 Student potrafi opisac oraz wytłumaczyc zachowanie sie makroczasteczek w roztworach oraz umie charakteryzowac własciwosci molekularne polimerów. | TCH_2A_W03 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-3, T-W-5 | M-1 | S-1, S-2, S-3 |
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_D02-03_U01 Student interpetuje oraz ilościowo opisuje zjawiska fizykochemiczne w roztworach makroczasteczek a takze na podstawie wiedzy teoretycznej dobiera odpowiednie metody charakteryzowania makroczasteczek w roztworach. Student potrafi uzupełnic informacje uzyskane na wykładach o tresci zawarte w literaturze przedmiotu. | TCH_2A_U02 | — | — | C-3 | T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7 | M-2 | S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D02-03_W01 Student definiuje oraz objaśnia pojecia z zakresu chemii fizycznej polimerów. Student tłumaczy charakteryzuje charakteryzowac modele i zjawiska dotyczące związków wielkocząsteczkowych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student wymienia i objaśnia wybrane podstawowe definicje i zjawiska z zakresu chemii fizycznej polimerów. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| TCH_2A_D02-03_W02 Student potrafi opisac oraz wytłumaczyc zachowanie sie makroczasteczek w roztworach oraz umie charakteryzowac własciwosci molekularne polimerów. | 2,0 | |
| 3,0 | Student wymienia i objaśnia podstawowe zjawiska zachodzace w roztworach makroczasteczek. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D02-03_U01 Student interpetuje oraz ilościowo opisuje zjawiska fizykochemiczne w roztworach makroczasteczek a takze na podstawie wiedzy teoretycznej dobiera odpowiednie metody charakteryzowania makroczasteczek w roztworach. Student potrafi uzupełnic informacje uzyskane na wykładach o tresci zawarte w literaturze przedmiotu. | 2,0 | |
| 3,0 | Student na postawowym poziome interpretuje oraz matematycznie wyznacza wartości charakteryzujące zachowanie się makroczasteczek w roztworach. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Połowiński S., Chemia fizyczna polimerów, Politechnika Łódzka, 2001
- Galina H., Fizykochemia polimerów, Wydaw. Politechniki Rzeszowskiej, 1998
- Huppenthal L., Roztwory polimerów, ydaw. Nauk. Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, 2008
- Galina H., Fizyka materiałów polimerowych. Makrocząsteczki i ich układy, WNT, 2008
- Błędzi A., Spychaj T., Obliczenia w laboratorium fizykochemii polimerów, Politechnika Szczecińska, 1984
- Błędzki A. Spychaj S., Spychaj T., Masa cząsteczkowa i polidyspersja polimerów, Politechnika Szczecińska, 1987