kierunek: technologia chemiczna...16 maszynoznawstwo i aparatura przemysłu chem. z 45 30 15 3 30 15...

Instytut Chemii Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytet Śląski ul. Szkolna 9 40-006 Katowice tel. (0048) 32-359-1545 e-mail: [email protected] www: http://www.chemia.us.edu.pl

Kierunek: Technologia chemiczna

studia inŜynierskie I stopnia - stacjonarne

Specjalności:

Zielona chemia i czyste technologie Technologia nieorganiczna i organiczna

Katowice, 2010 r.

2

Spis treści: 1. Siatka studiów: specjalność Zielona chemia i czyste technologie ......................................... 4 2. Siatka studiów: specjalność Technologia nieorganiczna i organiczna................................... 7 3. Przedmioty z grupy treści podstawowych............................................................................ 10

Podstawy chemii .................................................................................................................. 11 Chemia analityczna .............................................................................................................. 12 Analiza instrumentalna......................................................................................................... 13 Chemia nieorganiczna .......................................................................................................... 14 Chemia organiczna............................................................................................................... 15 Chemia fizyczna................................................................................................................... 16 Chemia materiałów .............................................................................................................. 17 Podstawy spektroskopii molekularnej.................................................................................. 18 Matematyka (część I) ........................................................................................................... 19 Matematyka (część II) .......................................................................................................... 20 Fizyka (część I) .................................................................................................................... 21 Fizyka (część II) ................................................................................................................... 22 Podstawy elektrotechniki i elektroniki ................................................................................. 23 Grafika inŜynierska .............................................................................................................. 24

4. Przedmioty z grupy treści kierunkowych............................................................................. 25 Podstawy technologii chemicznej ........................................................................................ 26 Termodynamika techniczna i chemiczna ............................................................................. 27 Podstawy inŜynierii chemicznej i procesowej ..................................................................... 28 Maszynoznawstwo i aparatura przemysłu chemicznego...................................................... 29 Technologia chemiczna - surowce i procesy........................................................................ 30 Automatyka i pomiar wielkości fizykochemicznych ........................................................... 31 Zarządzanie jakością i produktami chemicznymi ................................................................ 32 Kataliza i procesy katalityczne............................................................................................. 33 Projektowanie procesów technologicznych ......................................................................... 34 Bezpieczeństwo techniczne.................................................................................................. 35 Zielona chemia ..................................................................................................................... 36 Współczesna synteza organiczna i nieorganiczna................................................................ 37 Technologie utylizacji i recyklingu odpadów ...................................................................... 38 Materiały dla optoelektroniki ............................................................................................... 39

5. Przedmioty z grupy innych wymagań .................................................................................. 40 Przedmiot interdyscyplinarny .............................................................................................. 41 Technologia informacyjna.................................................................................................... 42 Informacja naukowa............................................................................................................. 43 Metody obliczeniowe w chemii ........................................................................................... 44 Planowanie i optymalizacja eksperymentu .......................................................................... 45 Chemometria w kontroli procesów technologicznych ......................................................... 46 Projekt technologiczny......................................................................................................... 47 Projekt inŜynierski................................................................................................................ 48 Seminarium inŜynierskie...................................................................................................... 49

6. Pula proponowanych przedmiotów obieralnych wspólnych dla dwóch specjalności.......... 50 Ratownictwo techniczne i chemiczne .................................................................................. 51 Zarządzanie środowiskiem................................................................................................... 52 Ochrona środowiska w technologii chemicznej................................................................... 53

7. Przedmioty obieralne dla poszczególnych specjalności....................................................... 54 Biomateriały i biotechnologie .............................................................................................. 55

3

Laboratorium na chipie ........................................................................................................ 56 Technologie zgazowania węgla ........................................................................................... 57 Transport materiałów niebezpiecznych................................................................................ 58 Analiza chemiczna procesów............................................................................................... 59 Otrzymywanie odczynników o wysokiej czystości ............................................................. 60

8. Wykłady specjalizacyjne dla specjalności: Zielona chemia i czyste technologie................ 61 Chemia środowiska .............................................................................................................. 62 Przemysłowe źródła zanieczyszczenia środowiska.............................................................. 63 Budowa i eksploatacja składowisk odpadów ....................................................................... 64 Czyste technologie węglowe................................................................................................ 65 Technologia i przetwórstwo polimerów............................................................................... 66

9. Wykłady specjalizacyjne dla specjalności: Technologia nieorganiczna i organiczna .........67 Nanomateriały i nanotechnologie......................................................................................... 68 Materiały dla medycyny....................................................................................................... 69 Materiały i technologie ceramiczne ..................................................................................... 70 Technologie wytwarzania kryształów i materiałów krystalicznych..................................... 71 Katalityczne procesy heterogeniczne ................................................................................... 72

1. Siatka studiów: specjalność Zielona chemia i czyste technologie

studia I stopniastudia stacjonarne inŜynierskieod roku akademickiego 2011/2012

wyk

łady

ćw

icz.

labo

rat.

konw

er.

sem

in.

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

1 Podstawy chemii E 135 30 60 15 30 7 30 105 7

2 Chemia analityczna E 120 15 90 15 7 15 105 7

3 Analiza instrumentalna E 90 45 45 7 45 45 7

4 Chemia nieorganiczna E 105 30 60 15 8 30 75 8

5 Chemia organiczna E 150 45 90 15 13 45 105 13

6 Chemia fizyczna E 135 30 60 45 10 30 105 10

7 Chemia materiałów E 60 15 45 4 15 45 4

8 Podstawy spektroskopii molekularnej Z 15 15 1 15 1

9 Matematyka E 210 105 105 24 60 60 15 45 45 9

10 Fizyka E 120 60 30 30 13 30 45 7 30 15 6

11 Podstawy elektrotechniki i elektroniki Z 45 15 30 3 15 30 3

12 Grafika inŜynierska Z 15 15 1 15 1

1200 405 0 510 255 30 98 120 225 30 105 195 25 120 225 28 30 105 10 30 45 5 0 0 0 0 0 0

Wydział Matematyki, Fizyki i ChemiiKierunek "Technologia chemiczna"Specjalność: "Zielona chemia i czyste technologie"

A GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH I roksemestr 1 semestr 2

II rok III roksemestr 3 semestr 4 semestr 5 semestr 6

Lp Nazwa przedmiotu E/Z

Raz

em

w tym

Raz

emE

CT

S

15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg.

RAZEM A:

IV roksemestr 7

15 tyg.

wyk

łady

ćw

icz.

labo

rat.

konw

er.

sem

in.

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

13 Podstawy technologii chemicznej E 30 30 2 30 2

14 Termodynamika techniczna i chemiczna E 60 30 30 6 30 30 6

15 Podstawy inŜynierii chemicznej i procesowej E 75 30 45 6 30 45 6

16 Maszynoznawstwo i aparatura przemysłu chem. Z 45 30 15 3 30 15 3

17 Technologia chemiczna - surowce i procesy E 90 45 45 8 45 45 8

18 Automatyka i pomiar wielkości fizykochem. Z 45 15 30 4 15 30 4

19 Zarządzanie jakością i produktami chemicznymi Z 30 30 2 30 2

20 Kataliza i procesy katalityczne E 75 30 45 6 30 45 6

21 Projektowanie procesów technologicznych Z 45 15 30 3 15 30 3

22 Bezpieczeństwo techniczne Z 15 15 1 15 1

23 Zielona chemia E 90 30 60 8 30 60 8

24 Technologie utylizacji i recyklingu odpadów E 30 30 2 30 2

630 285 0 255 45 45 51 0 0 0 60 15 5 0 0 0 90 120 18 90 105 16 30 90 10 30 0 2RAZEM B:

semestr 4 semestr 5 semestr 6B GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH I rok

semestr 1 semestr 2


Raz

em

w tym

Raz

emE

CT

S

15 tyg. 15 tyg.

IV rok

15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg.

II rok III roksemestr 3 semestr 7

15 tyg.

wyk

łady

ćw

icz.

labo

rat.

konw

er.

sem

in.

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

25 Wychowanie fizyczne Z 60 60 0 30 0 30 0

26 Język obcy w tym :

a Język angielski Z 120 120 4 60 2 60 2

b Specjalistyczny j. angielski Z 60 60 2 60 2

27 Przedmiot interdyscyplinarny Z 60 60 4 30 2 30 2

28 Technologia informacyjna Z 45 45 2 45 2

29 Informacja naukowa Z 15 15 1 15 1

30 Metody obliczeniowe w chemii E 45 15 30 5 15 30 5

31 Planowanie i optymalizacja eksperymentu Z 30 15 15 2 15 15 2

32 Chemometria w kontroli procesów technolog. Z 60 30 30 4 30 30 4

33 Przedmiot obieralny Z 90 90 7 30 2 30 2 30 3

34 Projekt technologiczny Z 45 15 30 5 15 30 5

35 Wykład specjalizacyjny E 150 150 10 30 2 30 2 90 6

36 Projekt inŜynierski Z 120 120 10 120 10

37 Seminarium inŜynierskie Z 30 30 5 30 5

930 375 240 240 45 30 61 0 75 2 0 30 0 0 60 2 0 60 2 120 30 10 120 135 19 135 165 26

2 760 1 065 240 1 005 345 105 210 32 30 30 30 31 29 28

Studia kończą się nadaniem tytułu zawodowego inŜyniera na kierunku "Technologia chemiczna" w zakresie "Zielona chemia i czyste technologie".

Plan studiów zatwierdzony przez Radę Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii w dniu 27 kwietnia 2010 r.

795

P R A K T Y K I Praktyka - 6 tygodni po II roku

OGÓŁEM

RAZEM ROCZNIE 825 810

405 405 420 375

RAZEM C:

RAZEM SEMESTRY (A+B+C) 420 405

15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg.

semestr 5 semestr 6


Raz

em

w tym

Raz

emE

CT

S

15 tyg. 15 tyg.

II rok III rokC INNE WYMAGANIA I roksemestr 1 semestr 2 semestr 3 semestr 4

2 760

330

IV rok

330

semestr 715 tyg.

2. Siatka studiów: specjalność Technologia nieorganiczna i organiczna

studia I stopniastudia stacjonarne inŜynierskieod roku akademickiego 2011/2012

wyk

łady

ćw

icz.

labo

rat.

konw

er.

sem

in.

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

1 Podstawy chemii E 135 30 60 15 30 7 30 105 7

2 Chemia analityczna E 120 15 90 15 7 15 105 7

3 Analiza instrumentalna E 90 45 45 7 45 45 7

4 Chemia nieorganiczna E 105 30 60 15 8 30 75 8

5 Chemia organiczna E 150 45 90 15 13 45 105 13

6 Chemia fizyczna E 135 30 60 45 10 30 105 10

7 Chemia materiałów E 60 15 45 4 15 45 4

8 Podstawy spektroskopii molekularnej Z 15 15 1 15 1

9 Matematyka E 210 105 105 24 60 60 15 45 45 9

10 Fizyka E 120 60 30 30 13 30 45 7 30 15 6

11 Podstawy elektrotechniki i elektroniki Z 45 15 30 3 15 30 3

12 Grafika inŜynierska Z 15 15 1 15 1

1200 405 0 510 255 30 98 120 225 30 105 195 25 120 225 28 30 105 10 30 45 5 0 0 0 0 0 0

Wydział Matematyki, Fizyki i ChemiiKierunek "Technologia chemiczna"Specjalność: "Technologia nieorganiczna i organiczna"

A GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH I roksemestr 1 semestr 2

II rok III roksemestr 3 semestr 4 semestr 5 semestr 6


Raz

em

w tym

Raz

emE

CT

S

15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg.

RAZEM A:

IV roksemestr 7

15 tyg.

wyk

łady

ćw

icz.

labo

rat.

konw

er.

sem

in.

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

13 Podstawy technologii chemicznej E 30 30 2 30 2

14 Termodynamika techniczna i chemiczna E 60 30 30 6 30 30 6

15 Podstawy inŜynierii chemicznej i procesowej E 75 30 45 6 30 45 6

16 Maszynoznawstwo i aparatura przemysłu chem. Z 45 30 15 3 30 15 3

17 Technologia chemiczna - surowce i procesy E 90 45 45 8 45 45 8

18 Automatyka i pomiar wielkości fizykochem. Z 45 15 30 4 15 30 4

19 Zarządzanie jakością i produktami chemicznymi Z 30 30 2 30 2

20 Kataliza i procesy katalityczne E 75 30 45 6 30 45 6

21 Projektowanie procesów technologicznych Z 45 15 30 3 15 30 3

22 Bezpieczeństwo techniczne Z 15 15 1 15 1

23 Współczesna synteza nieorganiczna i organiczna E 90 30 60 8 30 60 8

24 Materiały dla optoelektroniki E 30 30 2 30 2

630 285 0 255 45 45 51 0 0 0 60 15 5 0 0 0 90 120 18 90 105 16 30 90 10 30 0 2RAZEM B:

semestr 4 semestr 5 semestr 6B GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH I rok

semestr 1 semestr 2


Raz

em

w tym

Raz

emE

CT

S

15 tyg. 15 tyg.

IV rok

15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg.

II rok III roksemestr 3 semestr 7

15 tyg.

wyk

łady

ćw

icz.

labo

rat.

konw

er.

sem

in.

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

wyk

ł.

ćw

icz.

EC

TS

25 Wychowanie fizyczne Z 60 60 0 30 0 30 0

26 Język obcy w tym :

a Język angielski Z 120 120 4 60 2 60 2

b Specjalistyczny j. angielski Z 60 60 2 60 2

27 Przedmiot interdyscyplinarny Z 60 60 4 30 2 30 2

28 Technologia informacyjna Z 45 45 2 45 2

29 Informacja naukowa Z 15 15 1 15 1

30 Metody obliczeniowe w chemii E 45 15 30 5 15 30 5

31 Planowanie i optymalizacja eksperymentu Z 30 15 15 2 15 15 2

32 Chemometria w kontroli procesów technolog. Z 60 30 30 4 30 30 4

33 Przedmiot obieralny Z 90 90 7 30 2 30 2 30 3

34 Projekt technologiczny Z 45 15 30 5 15 30 5

35 Wykład specjalizacyjny E 150 150 10 30 2 30 2 90 6

36 Projekt inŜynierski Z 120 120 10 120 10

37 Seminarium inŜynierskie Z 30 30 5 30 5

930 375 240 240 45 30 61 0 75 2 0 30 0 0 60 2 0 60 2 120 30 10 120 135 19 135 165 26

2 760 1 065 240 1 005 345 105 210 32 30 30 30 31 29 28

Studia kończą się nadaniem tytułu zawodowego inŜyniera na kierunku "Technologia chemiczna" w zakresie "Technologia nieorganiczna i organiczna".

Plan studiów zatwierdzony przez Radę Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii w dniu 27 kwietnia 2010 r.

795

P R A K T Y K I Praktyka - 6 tygodni po II roku

OGÓŁEM

RAZEM ROCZNIE 825 810

405 405 420 375

RAZEM C:

RAZEM SEMESTRY (A+B+C) 420 405

15 tyg. 15 tyg. 15 tyg. 15 tyg.

semestr 5 semestr 6


Raz

em

w tym

Raz

emE

CT

S

15 tyg. 15 tyg.

II rok III rokC INNE WYMAGANIA I roksemestr 1 semestr 2 semestr 3 semestr 4

2 760

330

IV rok

330

semestr 715 tyg.

3. Przedmioty z grupy treści podstawowych Podstawy chemii Chemia analityczna Analiza instrumentalna Chemia nieorganiczna Chemia organiczna Chemia fizyczna Chemia materiałów Podstawy spektroskopii molekularnej Matematyka (część I) Matematyka (część II) Fizyka (część I) Fizyka (część II) Podstawy elektrotechniki i elektroniki Grafika inŜynierska

11

Numer kursu: 0310-3.08.1.001 Numer w siatce studiów: 1 Forma zaliczenia przedmiotu: egzamin Język: polski

Punkty ECTS: 7 Rok studiów: 1

Semestr: 1

Podstawy chemii

Wykładowca: prof. zw. dr hab. Teresa Kowalska Typ zajęć: wykład, seminarium, laboratorium, konwersatorium Liczba godzin: 30, 15, 60, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Pierwiastki, związki, roztwory i fazy. Symbole i wzory. Reakcje chemiczne i równania chemiczne. Energia, ciepło i temperatura. Jednostki miar. Precyzja i dokładność. Wewnętrzna budowa atomu. Badania doświadczalne nad elektryczną naturą atomu. Ładunek i masa elektronu. Spektroskopia atomowa. Odkrycie jądra atomowego. Odkrycie liczby atomowej. Izotopy. Trwałość jądra atomowego. Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Model atomu Bohra. Budowa atomów a model Bohra. Falowa natura elektronu. Spin elektronowy. Liczby kwantowe. Elektrony w cząsteczkach. Wiązania jonowe. Wiązania kowalencyjne. Wiązania koordynacyjne. Polarność wiązań. Elektroujemność. Energia wiązań i skala elektroujemności. Nasycenie wartościowości. Rezonans. Kształty cząsteczek i orbitale zhybrydyzowane. Powłoka wartościowości i odpychanie par elektronów. Stan gazowy. Objętość, temperatura i ciśnienie. Ciśnienia cząstkowe. Zasada Avogadra. Równanie stanu. Dyfuzja. Teoria kinetyczna gazów. Odchylenia gazów rzeczywistych od zachowania się gazu doskonałego. Temperatura krytyczna. Chłodzenie przez rozpręŜanie. Właściwości cieczy. Ciśnienie pary nasyconej. Temperatura wrzenia. Właściwości ciał stałych. Sieć przestrzenna kryształów. Ciekłe kryształy. Upakowanie atomów w sieci krystalicznej. Defekty sieci krystalicznej. Wiązania w ciałach stałych. Energie spójności kryształów. Krzywe ogrzewania i krzywe chłodzenia. Przegrzanie i przechłodzenie cieczy. Wykresy fazowe. Cele przedmiotu: Rekapitulacja wiedzy chemicznej, wyniesionej z wcześniejszych etapów nauczania i rozbudowanie tej wiedzy. Szczególny nacisk jest kładziony na zagadnienia dotyczące budowy materii, typów reakcji chemicznych, podstawowych praw chemicznych, na znajomość nomenklatury chemicznej i na sprawne wykorzystywanie podstawowych praw chemicznych w rachunku chemicznym i przy układaniu równań stechiometrycznych. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien mieć wiedzę z zakresu podstawowych pojęć i praw chemicznych, posiadać jej zrozumienie i umiejętność czynnego wykorzystania do przeprowadzenia podstawowych obliczeń chemicznych, a takŜe posiadać wystarczającą orientację, co do istoty prostych reakcji chemicznych i elementarnych zjawisk fizycznych, jednocześnie umiejąc rozróŜniać pomiędzy nimi. Zalecana literatura: [1] M.J. Sienko, R.A. Plane, Chemia – podstawy i zastosowania, PWN, Warszawa, 1999. [2] G. Grygierczyk, M. Podgórna, Materiały pomocnicze do zajęć dydaktycznych z podstaw chemii, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2007. [3] Obliczenia chemiczne – zbiór zadań z chemii nieorganicznej i analitycznej wraz z podstawami teoretycznymi, pod red. A. Śliwy, PWN, Warszawa, 1979.

12



Semestr: 2

Chemia analityczna

Wykładowca: dr hab. Rafał Sitko Typ zajęć: wykład, laboratorium, konwersatorium Liczba godzin: 15, 90, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy chemii Treści kształcenia: Rola i zadania współczesnej chemii analitycznej. Analiza jakościowa kationów i anionów. Podstawy analizy ilościowej. Analiza grawimetryczna, podstawy teoretyczne: warunki strącania osadów, iloczyn rozpuszczalności, mechanizmy towarzyszące tworzeniu osadów. Analiza miareczkowa – podział metod wg typu reakcji zachodzących podczas miareczkowania. Równowagi kwasowo – zasadowe, jonowe i redoksowe. Krzywe miareczkowania i detekcja punktu końcowego. Alkacymetria, redoksometria, kompleksometria, precypitometria – podstawy teoretyczne i przykłady oznaczeń. Analiza próbek złoŜonych rzeczywistych. Pobór i przygotowanie próbek do analizy oraz opracowanie wyników analizy. Rozdzielanie i zatęŜanie analitów. Zastosowanie wybranych metod instrumentalnych do oznaczania makro- i mikroskładników: spektrometria UV-VIS, Potencjometria, konduktometria, elektroliza, kulometria. Walidacja metod analitycznych. Warunki akredytacji laboratoriów analitycznych. Cele przedmiotu: Absolwent studiów powinien posiąść podstawową wiedzę i umiejętności praktyczne w zakresie chemii analitycznej i podstawowych technik instrumentalnych. Powinien swobodnie wykonywać podstawowe obliczenia analityczne i poprawnie interpretować wyniki przeprowadzonych analiz. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować podstawową wiedzę i umiejętności praktyczne z zakresu chemii analitycznej, co umoŜliwi mu wykonanie określonego zadania analitycznego. Zalecana literatura: [1] J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna t. 1 i 2, PWN, Warszawa, 2007. [2] D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.P. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, PWN, Warszawa, 2006. [3] A. Hulanicki, Współczesna chemia analityczna. Wybrane zagadnienia, PWN, Warszawa, 2001.

13



Semestr: 3

Analiza instrumentalna

Wykładowca: dr hab. Rafał Sitko Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 45, 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: chemia analityczna Treści kształcenia: Charakterystyka metod instrumentalnych i ich podział. Metody spektroskopowe, podstawy teoretyczne: widma absorpcyjne i emisyjne, prawa absorpcji. Monochromatyzacja, detekcja i rejestracja widm. Spektrofotometria cząsteczkowa, turbidymetria, nefelometria, polarymetria, refraktometria – podstawy teoretyczne, aparatura i przykłady oznaczeń. Spektroskopia atomowa: emisyjna i absorpcyjna – podstawy teoretyczne, techniki pomiarowe i zastosowania analityczne. Spektrometria rentgenowskiej fluorescencji i spektrometria mas. Metody elektroanalityczne – podstawy fizykochemiczne i zastosowania. Potencjometria, elektrograwimetria, polarografia, woltamperometria i konduktometria, elektroforeza oraz metody radiometryczne. Precyzja i dokładność pomiaru w technikach instrumentalnych. Efekty interferencyjne, kalibracje. Czułość, selektywność i specyficzność metod instrumentalnych. Analiza specjacyjna i wieloskładnikowa. Podstawy chromatografii. Techniki łączone. Cele przedmiotu: Opanowanie najwaŜniejszych technik instrumentalnych: podstawy teoretyczne, aparatura, zastosowania analityczne. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiąść umiejętność wyboru metod i aparatury do wykonania określonego zadania analitycznego, posługiwania się wybranym sprzętem, poprawnego wykonania analizy i interpretacji otrzymanych wyników. Powinien takŜe umieć uzasadnić wybór metody pod względem wymogów analitycznych i ekonomicznych. Zalecana literatura: [1] W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 2002. [2] A. Cygański, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, WNT, Warszawa 2002. [3] A. Cygański, Podstawy metod elektroanalitycznych, WNT, Warszawa 1999.

14



Semestr: 3

Chemia nieorganiczna

Wykładowca: prof. dr hab. Stanisław Krompiec Typ zajęć: wykład, laboratorium, konwersatorium Liczba godzin: 30, 60, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy chemii Treści kształcenia: Klasyfikacja, budowa, nazewnictwo, właściwości, reaktywność i zastosowania związków nieorganicznych w róŜnych działach nauki, techniki i w medycynie. Wiązania chemiczne w związkach i substancjach nieorganicznych, w tym w związkach koordynacyjnych i metaloorganicznych. Klasy związków i substancji nieorganicznych, budowa, wiązania, charakterystyka. Okresowość właściwości pierwiastków i związków nieorganicznych. Kwasy i zasady w chemii nieorganicznej, teorie kwasów i zasad. Elementy chemii koordynacyjnej i metaloorganicznej, wiązanie metal ligand, izomeria i nazewnictwo wybranych połączeń. Szczegółowa chemia pierwiastków bloków s i p; budowa i właściwości pierwiastków i ich związków. Ogólna charakterystyka pierwiastków bloków d i f; specyfika pierwiastków przejściowych, wybrane klasy związków pierwiastków przejściowych. Typy reakcji związków nieorganicznych i kompleksowych. Równowagi chemiczne w chemii związków nieorganicznych i kompleksowych. Otrzymywanie pierwiastków, metody laboratoryjne i przemysłowe, wybrane przykłady, metody ogólne. Preparatyka wybranych związków nieorganicznych i koordynacyjnych; metody laboratoryjne i przemysłowe, elementy technologii nieorganicznej. Wybrane przykłady zastosowań pierwiastków i ich związków nieorganicznych, koordynacyjnych i metaloorganicznych w róŜnych działach chemii i technologii chemicznej, w elektronice, medycynie, metalurgii i innych dziedzinach nauki i techniki. Cele przedmiotu: Przedstawienie właściwości fizykochemicznych pierwiastków chemicznych i ich związków nieorganicznych, koordynacyjnych i metaloorganicznych w świetle prawa okresowości. Przedstawienie budowy, nazewnictwa i metod otrzymywania wybranych klas związków i substancji nieorganicznych. Pokazanie znaczenia chemii nieorganicznej w róŜnych działach nauki i techniki. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien znać właściwości pierwiastków i wybranych klas związków nieorganicznych, umieć je analizować w kontekście prawa okresowości. Powinien umieć zastosować tę wiedzę do rozwiązywania problemów związanych z budową, reaktywnością oraz otrzymywaniem związków i substancji nieorganicznych a takŜe interpretacją prostych mechanizmów reakcji. Zalecana literatura: [1] F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa, 1995. [2] L. Kolditz, Chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa, 1994. [3] A. Bielański, Chemia Nieorganiczna, PWN, Warszawa, 1999.

15



Semestr: 3

Chemia organiczna

Wykładowca: prof. zw. dr hab. inŜ. Jarosław Polański Typ zajęć: wykład, laboratorium, konwersatorium Liczba godzin: 45, 90, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy chemii Treści kształcenia: Nomenklatura, grupy funkcyjne. Izomeria. Wiązania chemiczne. Struktury elektronowe. Karbokationy, karboaniony, wolne rodniki, karbeny. Stereochemia. Analiza konformacyjna. Konfiguracja absolutna i względna. Chiralność a czynność optyczna. Efekty elektronowe i steryczne. Pojecie rezonansu. Hiperkoniugacja. Spektroskopia IR, 1H NMR, MS, UV-VIS. Typy reakcji organicznych. Homolityczny/heterolityczny rozpad wiązania. Energia aktywacji i stan przejściowy. Alkany, cykloalkany, halogenowanie związki Grignarda, kwasowość zasadowość, nukleofilowość, elektrofilowość. Alkeny. Reakcja dehydrohalogenacji, reakcja dehydratacji alkoholi, mechanizmy eliminacji E1 i E2, reguła Zajcewa i Hofmanna. Reakcje alkenów. Addycja elektrofilowa, reguła Markownikowa, efekt nadtlenkowy. Pojęcia stereospecyficzności, stereoselektywności reakcji. Halogenki alkilu. Reakcje substytucji nukleofilowej SN1 SN2. Konkurencyjność substytucji i eliminacji. Alkiny. Dieny. Addycja 1,2 i 1,4. Związki aromatyczne. Reguła Hückla. Alotropowe odmiany węgla, fulereny. Aromatyczne związki heterocykliczne. Aromatyczna substytucja elektrofilowa. Aromatyczna substytucja nukleofilowa (chlorobenzen, pirydyna). Alkohole fenole i etery. Aldehydy i ketony. Reakcje addycji nukleofilowej do wiązania karbonylowego. Kwasy karboksylowe i pochodne, reakcje pochodnych kwasów karboksylowych, kondensacja Claisena. Amidy. Aminy, Sole diazoniowe. Barwniki azowe. Alkaloidy. Związki nitrowe. Analiza retrosyntetyczna, Dioksyny. Mono-, disacharydy, aminokwasy, polipeptydy, kwasy nukleinowe. Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych pojęć chemii organicznej: grupy funkcyjne, klasyfikacja, nomenklatura, budowa związków organicznych ich właściwości, otrzymywanie i reaktywność, podstawowe mechanizmy reakcji organicznych oraz metody identyfikacji związków organicznych. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu podstawowych pojęć chemii organicznej oraz posiadać jej zrozumienie i umiejętność wykorzystania do rozwiązywania problemów związanych z budową, reaktywnością oraz otrzymywaniem związków organicznych a takŜe interpretacją prostych mechanizmów reakcji. Zalecana literatura: [1] J. McMurry, Chemia organiczna, Wyd. Naukowe PWN, tomy 1-5, Warszawa, 2005. [2] R.T. Morrison i R.N. Boyd, Chemia organiczna, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 1985.

16



Semestr: 4

Chemia fizyczna

Wykładowca: dr hab. Wojciech Marczak, prof. UŚ Typ zajęć: wykład, laboratorium, konwersatorium Liczba godzin: 30, 60, 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: matematyka, fizyka Treści kształcenia: Zasady termodynamiki. Potencjały termodynamiczne. Układy wieloskładnikowe jednofazowe – roztwory. Wielkości intensywne i ekstensywne. Wielkości cząstkowe molowe. Potencjał chemiczny. Aktywność i współczynnik aktywności. Reguła faz Gibbsa. Układy wieloskładnikowe wielofazowe. Równowagi fazowe w układach binarnych ciecz – gaz i ciecz – ciało stałe. Prawo podziału Nernsta, ekstrakcja. Efekt cieplny reakcji chemicznej, prawo Hessa. Pojemność cieplna. Prawo Kirchhoffa. Warunki samorzutności reakcji chemicznej. Powinowactwo chemiczne. Stan równowagi, prawo działania mas. Podstawy elektrochemii: wzór Nernsta. Procesy potencjałotwórcze na granicy faz. Korozja. Układy koloidalne. Zjawiska powierzchniowe. Napięcie powierzchniowe. ZwilŜanie powierzchni ciała stałego, adhezja, kohezja. Adsorpcja. Kinetyka chemiczna. Rzędowość, cząsteczkowość i mechanizm reakcji. Równanie Arrheniusa, energia aktywacji. Teoria kompleksu aktywnego. Kataliza. Procesy foto- radio- i sonochemiczne. Właściwości elektryczne substancji. Elektryczny moment dipolowy. Polaryzowalność. Dielektryk w zmiennym polu elektrycznym. Podstawy spektroskopii rezonansowej. Ładunek elektryczny w polu magnetycznym. Spektrometr mas. Efekt Zeemana. Związek właściwości magnetycznych ze strukturą elektronową atomów, jonów i cząsteczek. Klasyfikacja substancji ze względu na podatność magnetyczną. Histereza namagnesowania. Stan krystaliczny. Elementy krystalografii geometrycznej. Pojęcie siły termodynamicznej (bodźca) i przepływu – lepkość, dyfuzja, przepływ ciepła. Cele przedmiotu: Przedstawienie chemii fizycznej jako dyscypliny opisującej podstawowe prawa przyrody oraz związki i zaleŜności wykorzystywane w innych dziedzinach chemii. Zwrócenie uwagi na relacje pomiędzy rzeczywistością fizykochemiczną a opisem matematycznym zjawisk. Zapoznanie z charakterystycznym dla chemii fizycznej rygorystycznym wnioskowaniem opartym fundamencie empirycznym i modelach fizycznych. Efekty kształcenia: Znajomość podstawowych pojęć i praw fizykochemicznych, wynikających zarówno z termodynamiki jak i podejścia nietermodynamicznego. Dostrzega fundamenty fizykochemiczne w innych gałęziach chemii. Umie rozwiązywać problemy i zadania korzystając z pojęć z zakresu chemii fizycznej. Posługuje się sprzętem laboratoryjnym do wyznaczania wybranych wielkości fizykochemicznych. Opanował podstawy rachunku błędów i statystyki matematycznej. Zalecana literatura: [1] P.W. Atkins, Chemia fizyczna, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2007. [2] H. Buchowski i W. Ufnalski, Podstawy termodynamiki, WNT, Warszawa, 1998. [3] L. Sobczyk, A. Kisza, K. Gatner, A. Koll, Eksperymentalna chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1982.

17



Semestr: 5

Chemia materiałów

Wykładowca: dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 15, 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy chemii Treści kształcenia: Korelacja między składem chemicznym, strukturą, technologią i właściwościami materiałów. Wiązania chemiczne. Struktura materiałów, defekty struktury. Materiały metaliczne. Metale i ich stopy. śelazo i jego stopy. Stale, staliwa, Ŝeliwa. Wpływ pierwiastków stopowych i zanieczyszczeń na właściwości stali. Metale nieŜelazne i ich stopy. Obróbka cieplna. Korozja. Właściwości i zastosowania metali. Materiały polimerowe. Polimery naturalne i syntetyczne. Polimery termoplastyczne, termoutwardzalne, elastomery. Budowa, izomeria i konformacja polimerów. Kopolimery. śywice fenolowe, epoksydowe i poliestrowe, polimery biodegradowalne, polimery przewodzące. Właściwości i zastosowania polimerów. Materiały ceramiczne. Podział ceramiki. Ceramika szlachetna. Ceramika inŜynieryjna. Materiały ogniotrwałe. Materiały spiekane. Proszki ceramiczne. Szkła i układy szklano-ceramiczne. Materiały dla medycyny. Materiały dla optyki. Kompozyty. Właściwości mechaniczne, cieplne, elektryczne, magnetyczne i optyczne materiałów. Zastosowania. Cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zagadnieniami szeroko rozumianej chemii materiałów. W szczególności zakres przedmiotu obejmuje poznanie budowy i właściwości materiałów metalicznych, polimerowych i ceramicznych, kompozytów oraz ich zastosowań w medycynie i optoelektronice. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien znać róŜne rodzaje współczesnych materiałów technicznych, podstawowe właściwości tych materiałów oraz najwaŜniejsze aspekty technologiczne. W szczególności istotna jest relacja pomiędzy metodami wytwarzania materiałów, ich budową i właściwościami. Zalecana literatura: [1] L. Kolditz, Chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa, 1994. [2] M. Blicharski, Wstęp do inŜynierii materiałowej, WNT, Warszawa, 2006. [3] L.A. Dobrzański, „Materiały inŜynierskie i projektowanie materiałowe. Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo”, WNT, Warszawa, 2006. [4] H. Bala, Wstęp do chemii materiałów, WNT, 2003.

18

Numer kursu: 0310-3.08.1.024 Numer w siatce studiów: 8 Forma zaliczenia przedmiotu: zaliczenie Język: polski


Semestr: 5

Podstawy spektroskopii molekularnej

Wykładowca: dr hab. Henryk Flakus, prof. UŚ Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy chemii Treści kształcenia: podstawy spektroskopii oscylacyjnej w podczerwieni, spektroskopii Ramana, spektroskopii rotacyjnej w zakresie mikrofalowym, spektroskopii elektronowo-oscylacyjnej w zakresie światła widzialnego i w nadfiolecie, spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego protonowego, węgla 13C oraz kilku innych jąder atomowych, spektroskopii paramagnetycznego rezonansu spinu elektronowego EPR, spektroskopii Mössbauera, spektroskopii fotoelektronowych. Interpretacja standardowych widm i na zastosowanie omawianych spektroskopii w badaniach naukowych w zakresie chemii organicznej oraz fizykochemii. Cele przedmiotu: Celem wykładu jest wprowadzenie podstawowych pojęć i metod spektroskopowych, mających zastosowanie w badaniach chemicznych, w tym głównie badaniach strukturalnych. Nabycie umiejętności interpretacji widm molekularnych i samodzielnego rozwiązywania standardowych problemów chemicznych wspierając się technikami spektroskopowymi. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien umieć interpretować proste widma molekularne, co umoŜliwi mu rozwiązywanie standardowych problemów odnośnie struktury molekuł, wybranych własności fizykochemicznych, reaktywności, etc.; znaleźć zastosowania spektroskopii w róŜnych działach chemii i poza nią. Zalecana literatura: [1] Z. Kęcki: Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa, 1992. [2] W. Zieliński i A. Rajca, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, Warszawa, 1995.

19



Semestr: 1

Matematyka (część I)

Wykładowca: dr Justyna Sikorska Typ zajęć: wykład, konwersatorium Liczba godzin: 60, 60 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy matematyki z zakresu szkoły średniej Treści kształcenia: Elementy logiki matematycznej i teorii mnogości. Definicja funkcji, złoŜenie funkcji, funkcja odwracalna. Własności zbiorów liczb rzeczywistych i zespolonych. Zasada indukcji matematycznej. Funkcje elementarne – własności i wykresy. Algebra liniowa: macierze, układy równań liniowych, wyznaczniki, wartości własne i wektory własne. Elementy geometrii analitycznej. Elementy geometrii przestrzennej. Ciągi liczbowe: granica ciągu, zbieŜność w zbiorze liczb rzeczywistych. Twierdzenia o zbieŜności. Szeregi, kryteria zbieŜności szeregów, szeregi potęgowe. Granica funkcji, własności granic. Ciągłość funkcji, własności funkcji ciągłych. Ciągłość funkcji elementarnych. Pojęcia pochodnej i róŜniczki funkcji rzeczywistej. Twierdzenia o wartości średniej oraz ich konsekwencje. Szereg Taylora. Reguła de l’Hospitala obliczania granic. Całka nieoznaczona, funkcja pierwotna. Całka Riemanna, metody obliczania całek. Zastosowanie rachunku róŜniczkowego i całkowego do rozwiązywania zagadnień chemicznych. Cele przedmiotu: Wprowadzenie podstawowych pojęć matematyki współczesnej: liczby rzeczywiste i zespolone, funkcje, ciągi i szeregi, algebra liniowa, geometria, rachunek róŜniczkowy i całkowy. Przedstawienie moŜliwych zastosowań matematyki w chemii i fizyce. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać wiedzę na temat podstawowych pojęć matematyki wyŜszej. Student powinien posiadać umiejętność obliczania granic, pochodnych i całek, jak równieŜ rozwiązywania układów równań liniowych. Student powinien umieć zastosować metody matematyczne do rozwiązywania zagadnień pochodzących z chemii i fizyki. Zalecana literatura: [1] J. Ger, Kurs matematyki dla chemików, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2005. [2] W. Krysicki, L. Włodarski, Analiza matematyczna w zadaniach, PWN, Warszawa, 2002. [3] J. Sikorska, Zbiór zadań z matematyki dla studentów chemii, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2010.

20



Semestr: 2

Matematyka (część II)

Wykładowca: dr Justyna Sikorska Typ zajęć: wykład, konwersatorium Liczba godzin: 45, 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: zaliczona matematyka (część I) Treści kształcenia: Rachunek róŜniczkowy funkcji wielu zmiennych: róŜniczka funkcji wielu zmiennych, pochodne cząstkowe oraz ich związek z róŜniczką. Działania na róŜniczkach i pochodnych cząstkowych, zastosowania w chemii. Pochodne cząstkowe wyŜszych rzędów. Zastosowania rachunku róŜniczkowego funkcji wielu zmiennych do wyznaczania ekstremów funkcji. Twierdzenie o funkcji uwikłanej. Ekstrema warunkowe. Całka funkcji wielu zmiennych. Całki iterowane oraz ich związek z całką wielokrotną. Własności całki. Całki w obszarach normalnych na płaszczyźnie i w przestrzeni. Krzywe i powierzchnie w przestrzeniach skończenie wymiarowych. Całki krzywoliniowe i powierzchniowe funkcji wielu zmiennych. Twierdzenia Greena, Gaussa-Ostrogradskiego i Stokesa oraz ich zastosowania w chemii i fizyce. Elementy teorii równań róŜniczkowych: równanie liniowe, równanie jednorodne, równanie Bernoulliego, równanie o zmiennych rozdzielonych; zastosowania w chemii. Układy liniowych równań róŜniczkowych. Równania n-tego rzędu o stałych współczynnikach; zastosowania w fizyce. Równanie Schrödingera. Szeregi Fouriera. Elementy statystyki matematycznej. Wybrane zagadnienia optymalizacji oraz analizy numerycznej. Cele przedmiotu: Wprowadzenie podstawowych pojęć współczesnej matematyki: róŜniczki i całki funkcji wielu zmiennych. Podstawowy wykład teorii równań róŜniczkowych zwyczajnych. Zastosowania rachunku róŜniczkowego i całkowego oraz równań róŜniczkowych w chemii i fizyce. Przedstawienie elementów statystyki matematycznej, teorii optymalizacji oraz metod numerycznych. Efekty kształcenia: Po ukończeniu zajęć student powinien posiadać wiedzę na temat metod rachunku róŜniczkowego i całkowego funkcji wielu zmiennych oraz podstawowych metod statystyki, analizy numerycznej oraz teorii optymalizacji. Student powinien nabyć umiejętność rozwiązywania niektórych klas równań róŜniczkowych. Powinien równieŜ umieć posługiwać się metodami matematycznymi w opisie zjawisk fizycznych i procesów chemicznych. Zalecana literatura: [1] J. Ger, Kurs matematyki dla chemików, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2005. [2] W. Krysicki i L. Włodarski, Analiza matematyczna w zadaniach, PWN, Warszawa, 2002. [3] J. Sikorska, Zbiór zadań z matematyki dla studentów chemii, Wyd. Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2010.

21



Semestr: 1

Fizyka (część I)

Wykładowca: prof. zw. dr hab. Ewa Talik Typ zajęć: wykład, laboratorium, konwersatorium Liczba godzin: 30, 30, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Istota Fizyki. Wzorce i jednostki miar. Pomiar wielkości fizycznych. Modele matematyczne w fizyce. Wektory. Wielkości skalarne i wektorowe. Dodawanie wektorów. Iloczyn skalarny i wektorowy. Kinematyka. Układ odniesienia. Zjawisko ruchu. Ruch jednowymiarowy i ruch w przestrzeni. Pojęcie przemieszczenia, prędkości i przyśpieszenia. Rzuty. Ruch po torze krzywoliniowym. Ruch względny. Dynamika punktu materialnego. Masa, pęd i siła. Zasady dynamiki Newtona. Zastosowanie zasad dynamiki Newtona. Siły kontaktowe i bezkontaktowe. Tarcie. Opory ruchu w płynie. Oddziaływania fundamentalne. Praca. Praca wykonywana przez siłę stałą i zmienną. Energia kinetyczna. Moc. Energia potencjalna. Zasada zachowania energii. Siły zachowawcze i niezachowawcze. Zasada zachowania pędu. Środek masy. Ruch środka masy. Zderzenia. Mechanika bryły sztywnej. Moment bezwładności. Moment siły. Energia i praca w ruchu obrotowym. Moment pędu. Zasada zachowania momentu pędu. śyroskop i precesja. Warunki równowagi. Moduł spręŜystości. Moduł ściśliwości. Grawitacja. Prawo powszechnego ciąŜenia. Doświadczenie Cavendisha. Prawa Keplera ruchu planet. CięŜar. Pole grawitacyjne. Czarne dziury. Ruch drgający. Siła harmoniczna. Wahadła. Energia ruchu harmonicznego. Oscylator harmoniczny tłumiony. Drgania wymuszone i rezonans. Mechanika cieczy. Ciśnienie i gęstość. Prawo Pascala. Pomiar ciśnienia. Prawo Archimedesa. Napięcie powierzchniowe. Włoskowatość. Ciecz w ruchu. Równanie ciągłości. Równanie Bernoulliego i jego zastosowania. Fale w ośrodkach spręŜystych. Fale mechaniczne. Rozchodzenie się fal. Prędkość fal. Przenoszenie energii przez fale. Dźwięk. NatęŜenie dźwięku. Percepcja dźwięku. Fale stojące. Postacie drgań. Interferencja. Dudnienia. Efekt Dopplera. Fala uderzeniowa. Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych zagadnień z zakresu kursu uniwersyteckiego z fizyki. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu podstawowych pojęć z fizyki, posiadać umiejętność pomiarów podstawowych wielkości fizycznych, zrozumienia procesów i zjawisk fizycznych w przyrodzie, wykorzystywać prawa przyrody w technice i Ŝyciu codziennym. Zalecana literatura: [1] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, tomy 1-5, PWN, 2003.

22



Semestr: 2

Fizyka (część II)

Wykładowca: prof. zw. dr hab. Ewa Talik Typ zajęć: wykład, konwersatorium Liczba godzin: 30, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Termodynamika. Ciepło i temperatura. Zerowa zasada termodynamiki. Termometria. Rozszerzalność termiczna. Ciepło właściwe. Ciepło przemiany fazowej. Transport ciepła. Gaz doskonały i gaz rzeczywisty. Molekularne własności materii. Kinetyczny model gazu doskonałego. Ciepło właściwe gazów i ciał stałych. Fazy materii. Pierwsza zasada termodynamiki. Praca i energia wewnętrzna. Rodzaje procesów termodynamicznych. Druga zasada termodynamiki. Silniki cieplne. Cykl Carnota. Entropia. Elektrostatyka. Budowa materii. Ładunek elektryczny. Przewodniki i izolatory. Prawo Coulomba. Pole elektryczne. Dipol elektryczny. Prawo Gaussa i jego zastosowania. Klatka Faradaya. Potencjał elektryczny. Pomiar róŜnicy potencjałów. Lampa Browna. Pojemność. Energia pola elektrycznego. Dielektryki. Polaryzacja dielektryka. Prąd, opór elektryczny. Prawo Ohma. Siła elektromotoryczna. Obwody elektryczne. Pole magnetyczne. Magnetyzm ziemski. Doświadczenie Oersteda. Wzór Lorenza. Prawo Ampera. Strumień magnetyczny. Prawo Biota – Savarta. Indukcja elektromagnetyczna. Widmo fal elektromagnetycznych. Równania Maxwella. Natura światła. Dualizm korpuskularno-falowy. Widmo fal elektromagnetycznych. Współczynnik załamania. Prawa odbicia i załamania. Dyspersja. Optyka geometryczna. Dyfrakcja i interferencja. Doświadczenie Younga. Siatki dyfrakcyjne. Polaryzacja. Kąt Brewsrera. Dwójłomność. Elementy fizyki kwantowej. Efekt fotoelektryczny. Zjawisko Comptona. Materia skondensowana. Elementy fizyki jądrowej. Definicje wstępne. Rozpady i reakcje jądrowe. Kosmologia. Powstanie i budowa Wszechświata. Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych pojęć z zakresu kursu uniwersyteckiego z fizyki. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu podstawowych pojęć z fizyki, posiadać umiejętność pomiarów podstawowych wielkości fizycznych, zrozumienia procesów i zjawisk fizycznych w przyrodzie, wykorzystywać prawa przyrody w technice i Ŝyciu codziennym. Zalecana literatura: [1] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, tomy 1-5, PWN, 2003.

23



Semestr: 2

Podstawy elektrotechniki i elektroniki

Wykładowca: dr Edward Zor ębski Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 15, 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak

Treści kształcenia: Podstawowe pojęcia i jednostki w elektrotechnice, obwody prądu stałego, źródła energii, prawa Ohma i Kirchoffa, prąd przemienny jednofazowy i trójfazowy, wartości skuteczne, moc pozorna, czynna, bierna, szeregowe i równoległe połączenie elementów RLC, pomiary elektryczne napięcia, prądu, rezystancji i konduktancji. Pomiary wielkości nieelektrycznych: siły, ciśnienia, temperatury, pH, poziomu, i natęŜenia przepływu. Dokładność przyrządów pomiarowych. Mikroprocesorowe systemy pomiarowe, transmisja szeregowa. Transformatory: budowa, przeznaczenie, zasada działania, przekładnia, moc i sprawność. Maszyny elektryczne: silniki prądu stałego i zmiennego, budowa i zasada działania, regulacja prędkości obrotowej, sprawność. Półprzewodniki, właściwości złącza p-n. Diody półprzewodnikowe, tranzystory bipolarne i unipolarne, termistory, tyrystory, oraz diody LED – charakterystyki, właściwości, zastosowanie. Wzmacniacze operacyjne –podstawowe układy pracy, parametry, zastosowanie, wzmacniacze pomiarowe. Układy logiczne, bramki, liczniki i multipleksery. Przetworniki A/C i C/A – podstawowe parametry, sposób przetwarzania, dobór. Układy zasilające. Budowa prostowników i stabilizatorów, podstawowe rodzaje pracy. Generatory drgań: LC, RC i kwarcowe. Cele przedmiotu: Zaznajomienie z podstawami elektrotechniki i elektroniki. Przedstawienie wielkości fizycznych i praw wykorzystywanych do opisu obwodów elektrycznych. Przedstawienie zasad działania podstawowych maszyn elektrycznych. Poznanie najpopularniejszych elementów i układów elektronicznych. Prezentacja i poznanie podstawowych przyrządów do pomiarów podstawowych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych. Zaznajomienie z podstawami techniki mikroprocesorowej. Efekty kształcenia: Znajomość podstawowych pojęć i praw elektrotechniki i elektroniki. Umiejętność posługiwania się przyrządami do pomiarów podstawowych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych. Zrozumienie zasad działania podstawowych maszyn elektrycznych i układów kontrolno-pomiarowych. Umiejętność stosowania elektrycznych układów napędowych oraz wykorzystania elektronicznych układów pomiarowych i sterowania. Zalecana literatura:

[1] Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, praca zbiorowa, WNT, Warszawa, 2007. [2] F. Przeździecki, Elektrotechnika i elektronika, PWN, Warszawa, 1986. [3] M. Krakowski, Elektrotechnika teoretyczna, PWN, Warszawa, 1980. [4] U. Tietze, C.Schenk, Układy półprzewodnikowe, WNT, Warszawa, 1997. [5] A. Chwaleba, M. Poniński, A. Siedlecki, Metrologia elektryczna, WNT, Warszawa, 2009.

24



Semestr: 1

Grafika in Ŝynierska

Wykładowca: dr Tomasz Magdziarz Typ zajęć: konwersatorium Liczba godzin: 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: zapoznanie się z normami rysunkowymi, rysowanie figur płaskich, rysowanie brył, rzuty aksonometryczne, rzuty prostokątne, widoki, przekroje i kłady, zasady wymiarowania, rysowanie schematyczne urządzeń i aparatów dla przemysłu chemicznego. Czytanie i rozumienie rysunku techicznego, schematów technologicznych. Elementy grafiki komputerowej z wykorzystaniem oprogramowania AUTO-CAD, CHEM-CAD. Cele przedmiotu: zapoznanie studentów z podstawami rysunku technicznego, rozumieniem i czytaniem rysunku technicznego oraz podstawowymi zastosowaniami grafiki komputerowej. Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: czytanie i wykonywanie rysunków konstrukcyjnych i dokumentacji technicznej; współpraca z technologami, konstruktorami aparatury chemicznej, projektantami technologii, ciągów technologicznych. Zalecana literatura: [1] T. Dobrzański: Rysunek techniczny. WNT, Warszawa, 2000. [2] T. Winkler: Komputerowy zapis konstrukcji. WNT, Warszawa, 1997.

4. Przedmioty z grupy treści kierunkowych Podstawy technologii chemicznej Termodynamika techniczna i chemiczna Podstawy inŜynierii chemicznej i procesowej Maszynoznawstwo i aparatura przemysłu chemicznego Technologia chemiczna - surowce i procesy Automatyka i pomiar wielkości fizykochemicznych Zarządzanie jakością i produktami chemicznymi Kataliza i procesy katalityczne Projektowanie procesów technologicznych Bezpieczeństwo techniczne Zielona chemia Współczesna synteza organiczna i nieorganiczna Technologie utylizacji i recyklingu odpadów Materiały dla optoelektroniki

26



Semestr: 2

Podstawy technologii chemicznej

Wykładowca: dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Surowce pierwotne i wtórne, syntezy oparte na surowcach wtórnych, przemysłowe zastosowanie surowców wtórnych. Gaz syntezowy. Wodór. Alkeny, acetylen, węglowodory aromatyczne oraz inne surowce wtórne: tlen, azot, chlor. Surowce kopalne: ropa naftowa i gaz ziemny. Procesy chemiczne i ich podział. Procesy homogeniczne i heterogeniczne. Podstawy kinetyki reakcji chemicznej w technologii chemicznej. Reakcja chemiczna i dyfuzja. Typy procesów i operacji w technologii chemicznej: absorpcja, adsorpcja i desorpcja, odparowanie, sublimacja. Krystalizacja, kondensacja, praŜenie, rozpuszczanie, destylacja, topienie, rektyfikacja, piroliza, ekstrakcja. Reaktory chemiczne. Reaktory okresowe (periodyczne) i przepływowe (ciągłe). Modele reaktorów chemicznych. Wymiana ciepła. Wymiana masy. Mieszanie. rozdrabnianie, filtracja, suszenie. Kataliza i procesy katalityczne. Katalizatory. Kataliza homogeniczna i heterogeniczna. Schematy technologiczne. Zasady technologiczne. Zasada wykorzystania surowców. Zasada wykorzystania energii. Zasada wykorzystania aparatury. Utylizacja odpadów. Ocena jakości surowców i produktów. Metody i techniki eksperymentalne analizy produktów. Wybrane zagadnienia technologii materiałów nieorganicznych (kryształy, szkła, ceramika), związków organicznych, polimerów i kompozytów. Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowych pojęć technologii chemicznej: surowce przemysłu chemicznego, procesy technologiczne, kataliza przemysłowa, zasady technologiczne, schematy technologiczne. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu podstawowych pojęć technologii chemicznej w stopniu umoŜliwiającym ocenę realizacji procesu w skali przemysłowej, dobór optymalnych surowców, kontrolę procesu technologicznego, stosowanie metod analitycznych oraz określenie jakości produktu. Zalecana literatura: [1] E. Grzywa i J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, tomy 1-2, WNT 2008. [2] K. Schmidt-Szałowski, J. Sentek, J. Raabe, E. Bobryk, Podstawy technologii chemicznej. Procesy w przemyśle nieorganicznym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2005. [3] J. Pielichowski i A. Puszyński, Technologia tworzyw sztucznych, WNT, 2003. [4] J. Szarawara i J. Piotrowski, Podstawy teoretyczne technologii chemicznej, WNT, 2010. [5] B. JeŜowska-Trzebiatowska, S. Kopacz, T. Mikulski, Występowanie i technologia pierwiastków rzadkich, PWN, Warszawa, 1990.

27



Semestr: 5

Termodynamika techniczna i chemiczna

Wykładowca: dr Marzena Dzida Typ zajęć: wykład, konwersatorium Liczba godzin: 30, 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Molekularny i termodynamiczny sposób wyjaśniania zjawisk fizykochemicznych. Pojęcia podstawowe i zasady termodynamiki. Procesy odwracalne i nieodwracalne. Praca objętościowa i nieobjętościowa. Termodynamiczne kryteria równowagi. Termodynamika roztworów. Wielkości cząstkowe molowe i pozorne. Termodynamiczna klasyfikacja roztworów: roztwory rzeczywiste, idealne, doskonałe. Funkcje nadmiarowe. Roztwory atermalne, roztwory regularne. Gaz doskonały. Przemiany gazu doskonałego. Maszyny cieplne. Gazy rzeczywiste – równania stanu. Współczynnik kompresji, zasada stanów odpowiadających sobie. Współczynnik Joule’a-Thomsona. Równowagi fazowe w układach jedno- i wieloskładnikowych. Prawo Clausiusa-Clapeyrona. Przejścia fazowe I i II rodzaju. Przemiany bez pracy nieobjętościowej i z pracą nieobjętosciową: prawo działania mas, elektrochemia równowagowa. Izoterma van’t Hoffa, izobara van Laara – Plancka. Ogniwo w stanie równowagi i pracujące. Modele termodynamiczne estymacji właściwości substancji. Cele przedmiotu: Ukazanie termodynamiki jako systemu praw i zaleŜności wynikających z uogólnienia wyników eksperymentów i obserwacji. Przedstawienie obliczeń termodynamicznych jako efektywnej drogi uzyskiwania informacji o układach fizycznych i chemicznych. Zapoznanie z praktycznymi zastosowaniami termodynamiki w chemii. Efekty kształcenia: Umiejętność zastosowania metody termodynamicznej do określania kierunku zachodzenia procesów fizycznych i chemicznych. Umiejętność obliczenia efektów energetycznych reakcji. Posługiwanie się modelami termodynamicznymi w rozwiązywaniu praktycznych problemów fizykochemicznych. Zalecana literatura: [1] H. Buchowski, W. Ufnalski, Podstawy termodynamiki, WNT, Warszawa, 1998. [2] H. Buchowski, W. Ufnalski, Roztwory, WNT, Warszawa, 1995. [3] J. Szarawara, Termodynamika chemiczna stosowana, WNT, Warszawa, 1997.

28



Semestr: 5

Podstawy inŜynierii chemicznej i procesowej

Wykładowca: dr in Ŝ. Jerzy Raczek Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 30, 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Operacje dynamiczne: przepływ płynów, mieszanie, opadanie cząstek ciał stałych w płynach, filtracja. Operacje cieplne: mechanizmy ruchu ciepła, takie jak: transport ciepła przez przewodzenie, konwekcję, wnikanie i przenikanie. ZatęŜanie roztworów w aparatach wyparnych. Operacje dyfuzyjne – prawa dyfuzyjnego ruchu masy. Destylacja i rektyfikacja. Ekstrakcja. Suszenie. Absorpcja. Adsorpcja. Krystalizacja. Skala operacji: kilogramowa i wielkotonaŜowa. Podstawy obliczeń do projektowania aparatów, w skali kilogramowej i wielkotonaŜowej. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi operacjami jednostkowymi oraz zdobycie umiejętności opisu procesów wymiany ciepła i masy w operacjach dyfuzyjnych, cieplnych i cieplno-dyfuzyjnych. Zapoznają się z problemem powiększania skali procesu w inŜynierii i technologii. Efekty kształcenia: Umiejętność opisu przepływów jedno- i wielofazowych płynów o róŜnych charakterystykach reologicznych w wybranych elementach konstrukcyjnych aparatury przemysłowej; opisu procesów wymiany ciepła i masy w operacjach mechanicznych, dyfuzyjnych i cieplno-dyfuzyjnych; wykonywania podstawowych obliczeń projektowych. Zalecana literatura: [1] T. Hobler, Ruch ciepła i wymienniki. WNT, Warszawa 1979. [2] R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot, Transport Phenomena, John Wiley & Sons, Inc., 2002. [3] T. Hobler, Dyfuzyjny ruch masy i absorbery, WNT, Warszawa 1976. [4] D. Basmadjian, Mass Transfer, CRC Press, Boca Raton, London, New York, D.C., 2004. [5] M. Palica, J. Raczek, Pomoce projektowe z inŜynierii chemicznej i procesowej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2010. [6] Z. Ziółkowski, Destylacja i rektyfikacja w przemyśle chemicznym, WNT, Warszawa, 1978. [7] Cz. Strumiłło, Podstawy teorii i techniki suszenia, WNT, Warszawa, 1983. [8] T. Malinowskaja, I. Kobrinskij, O. Kirsanow, W. Rejnfart, Rozdzielanie zawiesin w przemyśle chemicznym, WNT, Warszawa, 1986.

29



Semestr: 2

Maszynoznawstwo i aparatura przemysłu chemicznego

Wykładowca: dr in Ŝ. Jerzy Raczek Typ zajęć: wykład, konwersatorium Liczba godzin: 30, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Elementy stereomechaniki technicznej. Właściwości materiałów konstrukcyjnych, katalogi materiałów konstrukcyjnych. Elementy maszyn, aparatów i urządzeń: połączenia, napędy, rurociągi, armatura. Przenośniki. Pompy i spręŜarki. Urządzenia do rozdrabniania i przesiewania. Mieszalniki. Aparaty do rozdzielania zawiesin. Wymienniki ciepła. Wyparki. Krystalizatory. Aparaty do destylacji i rektyfikacji. Absorbery. Adsorbery. Ekstraktory. Suszarki. Filtry. Wirówki. Reaktory. Klasyfikatory. Aparaty i instalacje stosowane w ochronie środowiska. Aparaty szklane i specjalne do produkcji fine chemicals w skali kilogramowej. Aparaty do produkcji wielkotonaŜowej. Cele przedmiotu: Studenci poznają aparaty i urządzenia, w których, w praktyce przemysłowej realizowana jest produkcja chemiczna. W ramach prowadzonych zajęć studenci poznają techniki obliczeń aparatów i doboru urządzeń współpracujących w instalacjach przemysłowych. Efekty kształcenia: Umiejętność opisu i stosowania operacji jednostkowych w technologiach chemicznych; opisu i doboru tworzyw konstrukcyjnych stosowanych do budowy aparatury procesowej; opisu maszyn w aparatach i urządzeniach przemysłowych; doboru aparatów w ramach projektu procesowego – w skali wielkolaboratoryjnej i technicznej. Zalecana literatura: [1] J. Pikoń; Aparatura chemiczna, WNT Warszawa, 1978. [2] J. Warych; Aparatura chemiczna i procesowa, WNT Warszawa, 2004. [3] J. Pikoń, Maszynoznawstwo i technika cieplna, Gliwice, 1972. [4] J. Hehlmann, Aparatura procesów chemicznych, biochemicznych i ochrony środowiska, tom I, Grafika inŜynierska, Gliwice, 2010. [5] J. Hehlmann, Aparatura procesów chemicznych, biochemicznych i ochrony środowiska, tom II, Stereomechanika w budowie aparatów, maszyn i urządzeń procesowych, Gliwice, 2010.

30



Semestr: 4

Technologia chemiczna - surowce i procesy

Wykładowca: prof. zw. dr hab. inŜ. Jarosław Polański Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 45, 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Surowce energetyczne i nośniki energii. Surowce pierwotne – węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny, rudy metali, minerały. Surowce roślinne i zwierzęce. Surowce pouŜytkowe. Wzbogacanie, oczyszczanie, rozdzielanie i płytkie uszlachetnianie surowców. Przetwarzanie surowców pierwotnych we wtórne. Skojarzona gospodarka surowcami. Proces chemiczno-technologiczny a reakcja chemiczna. Rozwój metody technologicznej – koncepcja chemiczna, technologiczna, projekt procesowy. Zasady technologiczne. Analiza stechiometryczna, termodynamiczna i kinetyczna procesu technologicznego. Bilans masowy i cieplny procesu. Wybrane schematy technologiczne. Reaktory chemiczne. Podstawowe procesy jednostkowe w technologii chemicznej: periodyczne, półciągłe, ciągłe, katalityczne, wysokotemperaturowe, ciśnieniowe. Wybrane procesy technologiczne: przemysłowej syntezy nieorganicznej i organicznej, elektrochemiczne, otrzymywania materiałów ceramicznych i cementu, destruktywnego przerobu ropy naftowej, petrochemiczne, lekkiej syntezy, w zakresie chemii gospodarczej. Materiały specjalne (stosowane w elektronice). Barwniki i pigmenty. Polimery i tworzywa sztuczne – metody otrzymywania wybranych grup polimerów. Materiały metaliczne, stopy. Materiały ceramiczne, szkło, spieki. Kompozyty. Nanomateriały. Rozwój zrównowaŜonych, energooszczędnych, materiałooszczędnych, małoodpadowych lub bezodpadowych technologii. Cele przedmiotu: Studenci poznają najwaŜniejsze surowce chemiczne, metody ich uszlachetniania i przekształcania; najwaŜniejsze procesy jednostkowe i metody ich łączenia w rzeczywistych technologiach. Poznają najnowsze trendy w technologii chemicznej. Efekty kształcenia: Umiejętność opisu surowców stosowanych w technologii chemicznej i materiałów; doboru odpowiednich surowców dla danej produkcji (z uwzględnieniem stopnia czystości); stosowania surowców pouŜytkowych; posługiwania się wiedzą chemiczną i techniczną w ocenie moŜliwości realizacji procesu w skali technologicznej; opracowania, realizacji i kontroli procesu technologicznego; doboru surowców dla uzyskania: oczekiwanego produktu, materiałów polimerowych, metalicznych i ceramicznych oraz ich identyfikacji; określania właściwości fizyko-chemicznych, mechanicznych i termicznych materiałów; stosowania tworzyw sztucznych, materiałów metalicznych i ceramicznych; postępowania z odpadami; stosowania przyjaznych środowisku technologii. Zalecana literatura: [1] E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, WNT, W-wa, 2000. [2] Praca zbiorowa, „Surowce przemysłu chemicznego”, skrypt Politechniki Śląskiej, 2005. [3] K. Schmidt-Szałowski, J. Setek, J. Raabe, E. Bobryk, Podstawy technologii chemicznej. Procesy w przemyśle nieorganicznym, Oficyna Wydawnicza Pol. Warszawskiej, 2004. [4] J. Kępiński, Technologia chemiczna nieorganiczna, PWN, W-wa, 1985.

31



Semestr: 4

Automatyka i pomiar wielkości fizykochemicznych

Wykładowca: dr Edward Zor ębski Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 15, 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak

Treści kształcenia: Podstawowe pojęcia metrologiczne. Błędy pomiarów ich klasyfikacja. Niepewność pomiarów. Opracowanie błędów pomiarowych. Metody pomiarowe: bezpośrednie i pośrednie. Przetworniki pomiarowe: własności statyczne i dynamiczne. Mierniki analogowe i cyfrowe. Przetworniki A/C i C/A. Pomiary wielkości nieelektrycznych: pomiary ciśnienia, temperatury, natęŜenia przepływu, poziomu, lepkości, składu oraz pH. Systemy komputerowe w pomiarach, karty zbierania danych, interfejsy i oprogramowanie. Akwizycja danych pomiarowych z wykorzystaniem systemu: komputer – karta wejść-wyjść; wykorzystanie środowiska LabView. Rys historyczny rozwoju automatyki, stan obecny, perspektywy. Podstawowe pojęcia automatyki. Przekształcenie Laplace’a i jego zastosowanie w automatyce. Struktury układów sterowania. Modelowanie matematyczne systemów dynamicznych. Funkcje przejścia, charakterystyki czasowe i częstotliwościowe podstawowych obiektów dynamicznych. Kryteria stabilności. Regulatory: rodzaje (P, I, PI, PID), jakość regulacji, dokładność statyczna, jakość dynamiczna. Regulatory liniowe i nieliniowe. Dobór regulatorów: regulacja dwu- i trójpołoŜeniowa, regulacja kaskadowa. Synteza układów regulacji. Dobór nastaw regulatorów – metoda Zieglera-Nicholsa. Układy regulacji nadąŜnej, programowanej i stałowartościowej. Układy automatycznej regulacji: ciśnienia, temperatury, przepływu i poziomu. Elementy wykonawcze. Sterowanie obiektem z wykorzystaniem systemu: komputer – karta wejść-wyjść. Cele przedmiotu: Uzyskanie wiedzy z zakresu metrologii pomiarów wielkości fizykochemicznych i aparatury kontrolno-pomiarowej w przemyśle chemicznym. Zaznajomienie z zasadami akwizycji danych z wykorzystaniem układów: komputer – karta wejść-wyjść. Uzyskanie wiedzy w zakresie podstaw automatyki przemysłowej, sterowania obiektów i optymalizacji technologicznych układów złoŜonych w przemyśle chemicznym. Efekty kształcenia: Opanowanie podstaw metrologii i umiejętność doboru przyrządów do prowadzenia pomiarów wielkości nieelektrycznych. Znajomość podstawowych pojęć z zakresu automatyki i sterowania obiektów. Umiejętność stosowania aparatury kontrolno-pomiarowej oraz korzystania z układów regulacji w przemyśle chemicznym. Umiejętność wykorzystania automatyki przemysłowej do sterowania obiektów oraz procesami technologicznymi. Umiejętność wykorzystania komputerowych systemów akwizycji danych. Zalecana literatura: [1] M. Miłek, Metrologia elektryczna wielkości nieelektrycznych, Oficyna Wydawnicza Uniw. Zielonogórskiego, Zielona Góra, 2006. [2] A. Urbaniak, Podstawy automatyki, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2004. [3] S. Węgrzyn, Podstawy automatyki, PWN, Warszawa, 1978.

32



Semestr: 6

Zarządzanie jakością i produktami chemicznymi

Wykładowca: dr Sławomir Michalik Typ zajęć: seminarium Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy technologii chemicznej Treści kształcenia: Poziom, jakości, elementy i modele systemów jakości: TQM, Kaizen, system zarządzania jakością wg ISO 9001, zintegrowany system zarządzania jakością, środowiskiem i bezpieczeństwem pracy. Działania techniczne, organizacyjne, ekonomiczne i motywacyjne w zakresie jakości: reengineering i TQM, wdraŜanie systemu jakości, koszty jakości, komunikacja w zarządzaniu jakością, nagrody jakości. Jakość w zarządzaniu produkcją: wymagania normy ISO 9001, QFD – projektowanie sterowane przez klienta, SPC-statystyczne sterowanie procesami (ang. statistical process control). Odpowiedzialność producenta za cykl Ŝycia produktu, odpowiedzialność za produkt (ustawa WE), oznakowanie CE, przepisy prawa obowiązujące na terenie Polski, konsekwencje i odpowiedzialność za produkt wg prawa karnego, odpowiedzialność producenta chemikaliów. Regulacje prawne w zakresie zarządzania chemikaliami (karta charakterystyki, recykling, utylizacja chemikaliów) – programy realizowane przez przemysł chemiczny w tym zakresie: przepisy prawne obowiązujące w zakresie zarządzania chemikaliami, klasyfikacja chemikaliów, modele zarządzania obrotem chemikaliami (producenci, dystrybutorzy, uŜytkownicy). Klasyfikacja materiałów niebezpiecznych, REACH. Magazynowanie chemikaliów. Cele przedmiotu: Zapoznanie z modelami systemów zarządzania jakością, regulacjami prawnymi w zakresie zarządzania produktami chemicznymi, programami zarządzania jakością i chemikaliami realizowanymi w przemyśle oraz zasadami bezpieczeństwa w zakresie magazynowania chemikaliów. Celem nauczania przedmiotu jest poznanie podstawowych zasad zarządzania produkcją z uwzględnieniem wymagań w zakresie jakości oraz bezpiecznego stosowania, i magazynowania. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować podstawową zasady i metody oceny systemów zarządzania jakości w firmie ze szczególnym uwzględnieniem firm branŜy chemicznej. Umieć klasyfikować materiały niebezpieczne, znać przepisy prawne obowiązujące na terenie Polski a dotyczące obrotu chemikaliami. Zalecana literatura: [1] A. Hamrol i W. Mantura, Zarządzanie jakością. Teoria i praktyka, PWN, Warszawa, 2009. [2] S. Zapłata, Zarządzanie jakością w przedsiębiorstwie. Ocena i uwarunkowania skuteczności, Wydawnictwo Wolters Kluwer Polska, 2009. [3] M. śemigała, Jakość w systemie zarządzania przedsiębiorstwem, wyd. I, Warszawa, 2008. [4] Materiały Krajowego Centrum Informacyjnego Reach; http://reach.gov.pl/

33



Semestr: 4

Kataliza i procesy katalityczne Wykładowca: prof dr hab. inŜ. Stanisław Krompiec Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 30, 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Kataliza i katalizatory – definicje podstawowe. Katalizator a inhibitor i inicjator reakcji. Kataliza homogeniczna i heterogeniczna. Pierwiastki i związki chemiczne jako katalizatory reakcji chemicznych (metale, metale na nośnikach, tlenki metali, kwasy i zasady Lewisa i Bronsteda, super-kwasy i super-zasady, katalizatory przeniesienia międzyfazowego, kompleksy metali, enzymy, koenzymy i inne). Kataliza w układach biologicznych: fotosynteza, oddychanie, wiązanie azotu, synteza biocząsteczek w organizmach Ŝywych, enzymy jako biokatalizatory. Wybrane procesy przemysłowe z udziałem katalizatorów – aspekty chemiczne i inŜynierskie. Katalizatory w syntezie farmaceutyków; synteza asymetryczna, przekształcenia asymetryczne. Katalizatory w ochronie środowiska: katalizatory samochodowe, znaczenie selektywnych układów katalitycznych. Chemo-, regio- i stereoselektywność reakcji z udziałem katalizatorów. Mechanizmy reakcji katalitycznych – homo- i heterogenicznych; analiza wybranych reakcji homo- i heterogenicznych. Projektowanie katalizatorów: metody obliczeniowe, screening układów katalitycznych, planowanie. Zalety i wady katalizy homo- i heterogenicznej; immobilizacja katalizatorów homogenicznych. Kompleksy metali jako katalizatory reakcji – struktura a aktywność katalityczna. Reaktory do procesów katalitycznych – przykłady; procesy kontaktowe, przykłady. Cele przedmiotu: Kataliza jest jedną z najwaŜniejszych dziedzin współczesnej nauki i technologii. Celem przedmiotu jest ukształtowanie u studentów świadomości znaczenia katalizy – dla procesów biologicznych, dla technologii chemicznej, dla technologii materiałowej i dla ochrony środowiska naturalnego. Studenci powinni poznać: podstawy fizyko-chemiczne procesów katalitycznych, mechanizmy wybranych reakcji, niektóre procesy przemysłowe z udziałem katalizatorów. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien mieć świadomość znaczenia procesów katalitycznych dla róŜnych dziedzin nauki i techniki oraz Ŝycia biologicznego na Ziemi; znać najwaŜniejsze procesy katalityczne – z obszaru biokatalizy, katalizy przemysłowej (homo- i heterogenicznej), umieć zrealizować w laboratorium proste reakcje katalityczne i zaplanować katalizator do wybranych, niezbyt złoŜonych reakcji chemicznych. Zalecana literatura: [1] F. Pruchnik, Kataliza homogeniczna, PWN, W-wa 1993. [2] Katalog Firmy STREM, 2009-2011. [3] E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, WNT, W-wa, 2000. [4] M. Benaglia, Recoverable and Recyclable Catalysts, Wiley, 2009. [5] K. Schmidt-Szałowski, J. Setek, J. Raabe, E. Bobryk, Podstawy technologii chemicznej. Procesy w przemyśle nieorganicznym, Oficyna Wydawnicza Pol. Warszawskiej, 2004.

34



Semestr: 5

Projektowanie procesów technologicznych

Wykładowca: dr in Ŝ. Jerzy Raczek Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 15, 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Projektowanie operacji jednostkowych w technologii nieorganicznej i organicznej, łączenie elementów w linie i ciągi technologiczne, zasady projektowania aparatury chemicznej; zasady doboru wymienników ciepła, wymienników masy oraz urządzeń przetłaczających. Bilanse masowe oraz cieplne. Projektowanie fragmentów technologii, łączenie fragmentów w instalacje. Dobór urządzeń i aparatury do określonej wielkości produkcji. Projektowanie małych i wielkotonaŜowych technologii. Cele przedmiotu: Wykonanie projektu technologii, np. produkcji saletry amonowej lub etylobenzenu o określonej zdolności produkcyjnej; umiejętność zaplanowania niezbędnej aparatury, umiejętność współpracy ze specjalistami z inŜynierii chemicznej, technologami, specjalistami zajmującymi się aparaturą chemiczną. Efekty kształcenia: W oparciu o indywidualne dane projektowe studenci powinni obliczyć wielkość reaktora, dobrać wielkość innych niezbędnych aparatów i urządzeń, takich jak wymienniki ciepła, krystalizator, wirówka, suszarka oraz wykonać bilans masowy, cieplny technologii i szkic schematu technologicznego. Zalecana literatura: [1] M. Serwiński, Zasady inŜynierii chemicznej i procesowej, WNT, Warszawa, 1982. [2] S. Michałowski, K. Wańkowicz, Termodynamika procesowa, WNT, Warszawa, 1993. [3] M. Palica, J. Raczek, Pomoce projektowe z inŜynierii chemicznej i procesowej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010. [4] K. Schmidt-Szałowski, J. Sentek, Podstawy technologii chemicznej. Organizacja procesów produkcyjnych, Oficyna Wydawnicza Pol. Warszawskiej, 2001. [5] L. Synoradzki (red.), J. Wisialski (red.), Projektowanie procesów technologicznych. Od laboratorium do instalacji przemysłowej, Oficyna Wydawnicza Pol. Warszawskiej, 2006.

35



Semestr: 5

Bezpieczeństwo techniczne

Wykładowca: dr Sławomir Michalik Typ zajęć: seminarium Liczba godzin: 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy technologii chemicznej Treści kształcenia: Analiza mechanizmu powstawania zagroŜeń chemicznych. Rodzaje, typy i identyfikacja zagroŜeń chemicznych. Stan prawny w zakresie przeciwdziałania zagroŜeniom w przemyśle ze szczególnym uwzględnieniem przemysłu chemicznego. Niezawodność. WspółzaleŜności między niezawodnością a zagroŜeniem technicznym. Czas Ŝycia instalacji. Bezpośrednie przyczyny powstawania szkód, mechanizm powstawania szkód Organizacja słuŜb przeciwdziałania i zwalczania skutków powaŜnych awarii. Organizacja systemu wczesnego ostrzegania i alarmowania. Obowiązki jednostek gospodarczych w zakresie przeciwdziałania powaŜnym awariom. Charakterystyka ryzyka w procesach przemysłowych ze szczególnym uwzględnieniem przemysłu chemicznego. Zarządzanie ryzykiem przemysłowym. Bezpieczeństwo w przemyśle chemicznym. Raporty bezpieczeństwa instalacji. Sumaryczne koszty bezpieczeństwa technicznego. Wpływ inŜynierii bezpieczeństwa technicznego na rozwój i kształtowanie postępu w technice. Cele przedmiotu: Opanowanie przez studentów zagadnień związanych z róŜnymi aspektami bezpieczeństwa pracy, ze szczególnym uwzględnieniem przemysłu chemicznego, w tym problematykę zagroŜeń występujących w przemyśle, charakterystykę i oceną ryzyka. Efekty kształcenia: Student po ukończeniu kursu rozumienie podstawowe zagadnienia z zakresu inŜynierii bezpieczeństwa. Stosuje aparat matematyczny do opisu zagadnień związanych z zagroŜeniem technicznym i bezpieczeństwem technicznym (oblicza ryzyko), potrafi przygotować raport bezpieczeństwa instalacji. Zalecana literatura: [1] W. Pihowicz, InŜynieria bezpieczeństwa technicznego. Problematyka podstawowa, WNT, 2008. [2] M. Ryng, Bezpieczeństwo techniczne w przemyśle chemicznym, Poradnik, WNT, Warszawa, 1985. [3] Ochrona pracy - zbiór przepisów. Techniczne bezpieczeństwo pracy - Wybór przepisów, Tom III Ośrodek Szkolenia PIP, Wrocław, 2007. [4] Bezpieczeństwo i higiena pracy przy stosowaniu substancji i preparatów niebezpiecznych Ośrodek Szkolenia PIP, Wrocław, 2007.

36



Semestr: 6

Zielona chemia

Wykładowca: dr Beata Zawisza Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 30, 60 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: podstawy chemii, chemia analityczna, nieorganiczna, organiczna Treści kształcenia: ZałoŜenia, cele i zasady zielonej chemii. Istota zrównowaŜonego ekorozwoju. Otrzymywanie produktów na bazie surowców ze źródeł odnawialnych. Produkcja biopaliw a takŜe metody pozwalające na ich analizę i kontrolę. Analityka procesowa w czasie rzeczywistym. Techniki zielonej chemii analitycznej. Miniaturyzacja urządzeń i integracja systemów analitycznych. Alternatywne technologie i metody syntezy chemicznej zapobiegające skaŜeniu środowiska. Metody ograniczające zuŜycie niebezpiecznych związków chemicznych. Kierunki rozwoju nowoczesnych metod prowadzenia reakcji chemicznych wykorzystujących m. in. katalizę, elektrochemię, fotochemię, mikrofale. Nowe media reakcyjne. Płyny w stanie pod- i nadkrytycznym, ciecze jonowe. Sposoby degradacji. Sposoby zapewnienia właściwego poziomu bezpieczeństwa chemicznego. Cele przedmiotu: Zdobycie wiedzy na temat metod oszczędnego przetwarzania surowców naturalnych, racjonalnego wykorzystania naturalnych źródeł energii, redukcji emisji zanieczyszczeń do środowiska oraz syntezy bezpiecznych produktów i procesów bezpiecznych dla człowieka i środowiska naturalnego. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować podstawową wiedzę z zakresu zielonej chemii i zrównowaŜonego rozwoju. Powinien posiadać wystarczającą orientację, co do istoty zastosowania surowców odnawialnych do produkcji chemikaliów, wyeliminowania rozpuszczalników lub zastąpienia związków z grupy VOC tanimi i bezpiecznymi mediami reakcyjnymi, bezrozpuszczalnikowych metod przygotowania próbek do analizy, a takŜe technik zielonej chemii analitycznej. Student powinien posiadać umiejętność określenia wydajności zaprojektowanych procesów w ramach czystej chemii. Powinien być zorientowany w nowoczesnych metodach wykorzystujących zminimalizowane zintegrowane systemy chemiczne m. in. mikroekstrakcję i przyspieszoną ekstrakcję. Zalecana literatura: [1] B. Burczyk, Zielona chemia, zarys, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006. [2] J.H. Clark i D.J. Maequarrie, Handbook of Green Chemistry and Technology, Wiley-Blackwell, 2002.

37



Semestr: 6

Współczesna synteza organiczna i nieorganiczna

Wykładowca: prof dr hab. inŜ. Stanisław Krompiec Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 30, 60 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Regio- i stereoselektywna synteza związków organicznych, w tym farmaceutyków. Nowoczesne reagenty i katalizatory w syntezie organicznej. Reakcje utleniania, hydrogenacji, epoksydacji, sprzęgania, cykloaddycji. Synteza związków chiralnych: indukcja asymetryczna, chiralne katalizatory do syntezy asymetrycznej. Związki metali przejściowych, kompleksy metali, związki lito-, boro- i krzemoorganiczne w syntezie organicznej. Związki koordynacyjne jako substraty i katalizatory w syntezie organicznej i nieorganicznej. Fullereny i ich pochodne: synteza i zastosowania. Organiczne i nieorganiczne związki metali do celów technologii elektronowej. Związki koordynacyjne i nieorganiczne jako substraty i katalizatory reakcji chemicznych. Elementy chemii bionieorganicznej. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z kierunkami rozwoju współczesnej syntezy organicznej i nieorganicznej; pokazanie wspólnych dla obu tych dziedzin obszarów (synteza organiczna z udziałem związków nieorganicznych, metaloorganicznych i koordynacyjnych jako substratów i katalizatorów). Efekty kształcenia: Studenci uzyskują umiejętność planowania syntezy związków organicznych i nieorganicznych; umiejętność analizowania za pomocą współcześnie dostępnych technik określania struktury budowę i czystość syntezowanych preparatów; potrafią znajdywać informacje na temat właściwości i metod syntezy związków organicznych, nieorganicznych, koordynacyjnych, metaloorganicznych. Zalecana literatura: [1] J. Gawroński, K. Gawrońska, K. Kacprzak, M. Kwit, Współczesna synteza organiczna, PWN, W-wa, 2004. [2] Katalog Firmy STREM, część: „Metal catalysts for organic synthesis”, 2009-2011. [3] J. SkarŜewski, Wprowadzenie do syntezy organicznej, PWN,

kierunek: technologia chemiczna...16 maszynoznawstwo i aparatura przemysłu chem. z 45 30 15 3 30 15...

Documents