kierunek: technologia chemiczna -...

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, W-wa, 1999. [4] K. Schmidt-Szałowski, J. Setek, J. Raabe, E. Bobryk, Podstawy technologii chemicznej. Procesy w przemyśle nieorganicznym, Oficyna Wydawnicza Pol. Warszawskiej, 2004.

38



Semestr: 7

Technologie utylizacji i recyklingu odpadów

Wykładowca: dr in Ŝ. Joanna Pisarska Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Gospodarka odpadami w Polsce. Sytuacja prawna w zakresie gospodarki odpadami. Aspekty ekonomiczne gospodarki odpadami. Podstawowe pojęcia: odpady, utylizacja odpadów, recykling. Zapobieganie powstawaniu odpadów. Rodzaje recyklingu. Termiczna utylizacja odpadów. Ogólna charakterystyka układów rozproszonych i metod oczyszczania cieczy. Mechaniczne procesy oczyszczania cieczy. Filtracja wgłębna, powierzchniowa oraz flotacja. Koagulacja i flokulacja. Biologiczne metody oczyszczania cieczy. Chemiczne metody oczyszczania ścieków. Adsorpcyjne metody oczyszczania ścieków. Procesy membranowe. Technologie odpylania gazów przemysłowych. Oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń gazowych. Unieszkodliwianie odpadów przemysłowych w procesie spalania. Technologie odsiarczania spalin. Metody chemiczne i fizyczne unieszkodliwiania i usuwania odpadów. Stabilizacja osadów ściekowych. Cele przedmiotu: celem przedmiotu jest przedstawienie problematyki szeroko rozumianej ochrony środowiska i zagospodarowania odpadów przemysłowych oraz przekazanie podstawowej wiedzy dotyczącej znanych obecnie i stosowanych powszechnie technologii utylizacji i recyklingu odpadów powstających w róŜnych gałęziach przemysłowych, szczególnie uciąŜliwych dla środowiska naturalnego. Efekty kształcenia: po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu ochrony środowiska i podstawowych pojęć dotyczących powtórnego wykorzystania i unieszkodliwiania róŜnego rodzaju odpadów. W szczególności powinien posiadać orientację w zakresie stosowanych technologii utylizacji i recyklingu przemysłowych zanieczyszczeń w stanie stałym, ciekłym lub gazowym. Zalecana literatura: [1] W. Anigacz i E. Zakowicz, Ochrona środowiska, Wydawnictwo Politechniki Opolskiej, Opole, 2003. [2] J. Boć, K. Nowacki, E. Samborska-Boć, Ochrona środowiska, Kolonia Limited, Wrocław, 2005. [3] Z. Brodecki i in., Ochrona środowiska, LexisNexis, Warszawa, 2005. [4] J. Jendrośka, M. Bar, Prawo ochrony środowiska – podręcznik, Centrum Prawa Ekologicznego, Wrocław, 2005. [5] K. Górka, B. Poskrobko, W. Kadecki, Ochrona środowiska - problemy społeczne, ekonomiczne i prawne, PWE, Warszawa, 2001. [6] C. Rosik-Dulewska, Podstawy gospodarki odpadami, PWN, Warszawa, 2005. [7] J. Bentkowski, Logistyka odpadów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002.



Semestr: 7

Materiały dla optoelektroniki

Wykładowca: dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Materiały oraz technologie optyczne i optoelektroniczne. Rodzaje materiałów optycznych i ich zastosowanie w technice. Absorpcja i emisja światła. Fluorescencja i fosforescencja. Kinetyka zaniku luminescencji. Przepuszczalność światła ośrodków optycznych. Odbicie światła od powierzchni optycznej. Współczynnik załamania światła. Procesy promieniste i niepromieniste. Procesy niepromienistego przekazywania energii wzbudzenia. Konwersja promieniowania podczerwonego na światło widzialne. Wstęp do fizyki i chemii laserów. Materiały i technologie laserowe. Emisja spontaniczna i emisja wymuszona. Akcja laserowa. Zasada działania lasera. Kryształy laserowe. Lasery jako źródła światła w spektroskopii. Nieorganiczne szkła optyczne i fotoniczne. Transparentne układy szklano-ceramiczne. Technologie otrzymywania. Materiały i technologie światłowodowe. Budowa i zasada działania światłowodu. Włókna światłowodowe. Tłumienność światła. Zastosowanie w telekomunikacji (wzmacniacze optyczne, okna telekomunikacyjne w zakresie podczerwieni). Materiały oraz technologie organiczne i polimerowe. Przykłady związków organicznych i polimerów luminescencyjnych. Fotoluminescencja i elektroluminescencja. Diody typu LED i OLED. Diody półprzewodnikowe. Ceramiki, proszki, związki kompleksowe. Materiały domieszkowane jonami lantanowców i metali przejściowych. Cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest przedstawienie zagadnień dotyczących klasycznych i zaawansowanych materiałów optycznych i optoelektronicznych. W szczególności zakres przedmiotu obejmuje poznanie zjawisk absorpcji i emisji światła w róŜnych ośrodkach amorficznych i krystalicznych, procesów promienistych i niepromienistych, określenie właściwości optycznych materiałów decydujących o potencjalnych moŜliwościach zastosowania jako źródła laserowe w zakresie widzialnym i w podczerwieni, światłowody, wzmacniacze optyczne, przetworniki promieniowania podczerwonego na światło widzialne, diody typu LED i OLED. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę na temat struktury i właściwości materiałów optycznych oraz obszaru ich zastosowań. Zalecana literatura: [1] A. Szwedowski, Materiałoznawstwo optyczne i optoelektroniczne, WNT, 1996. [2] K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2001. [3] K. Shimoda, Wstęp do fizyki laserów, PWN, 1993. [4] W. Demtroder, Spektroskopia laserowa, PWN, 1993. [5] G. Einarsson, Podstawy telekomunikacji światłowodowej, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1998.

5. Przedmioty z grupy innych wymagań Przedmiot interdyscyplinarny Technologia informacyjna Informacja naukowa Metody obliczeniowe w chemii Planowanie i optymalizacja eksperymentu Chemometria w kontroli procesów technologicznych Projekt technologiczny Projekt inŜynierski Seminarium inŜynierskie

41

Numer kursu: 0310-3.08.3.029 i 037 Numer w siatce studiów: 27 Forma zaliczenia przedmiotu: zaliczenie Język: polski

Punkty ECTS: 2 + 2 Rok studiów: 3

Semestr: 5 i 6

Przedmiot interdyscyplinarny Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy/obieralny z puli 4 wykładów Wymagania wstępne: brak Proponowane tematy wykładów: 1. Filozofia, 2. Ekonomia i zarządzanie przedsiębiorstwem, 3. Wprowadzenie do marketingu, 4. Prawo własności intelektualnej.

42



Semestr: 1

Technologia informacyjna

Prowadzący: personel Zakładu Chemii Teoretycznej Typ zajęć: laboratorium Liczba godzin: 45 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Podstawy: dane, przetwarzanie danych, algorytmy, języki programowania, obliczenia numeryczne i symboliczne. Systemy komputerowe: organizacja i funkcjonowanie, komputery osobiste. Oprogramowanie: klasyfikacja, systemy operacyjne i oprogramowanie systemowe, narzędziowe i uŜytkowe, aplikacje uŜytkownika. Dane: organizacja, zagadnienia wymiany i udostępniania, pliki i systemy plikowe, bazy danych i ich eksploracja. Technologie sieciowe: organizacja i funkcjonowanie sieci komputerowych, typowe usługi sieciowe, zagroŜenia bezpieczeństwa. Typowe oprogramowanie uŜytkowe: aplikacje sieciowe, edytory i procesory tekstów, arkusze kalkulacyjne, aplikacje bazodanowe, aplikacje do przygotowywania grafiki prezentacyjnej i publikacji, narzędzia programisty. Cele przedmiotu: Przedstawienie najbardziej istotnych zagadnień z zakresu technologii informacyjnej, ze szczególnym uwzględnieniem ich dalszego praktycznego zastosowania. Dyskusja bieŜących problemów związanych z prezentowanymi zagadnieniami. Wprowadzenie do efektywnego wykorzystania systemów komputerowych i sieciowych. Efekty kształcenia: Wiedza odnośnie najbardziej istotnych zagadnień z zakresu technologii informacyjnej. Rozumienie problematyki związanej z tymi zagadnieniami. Podstawowe umiejętności w zakresie efektywnego wykorzystania systemów komputerowych i sieciowych. Zalecana literatura: [1] A. Kisielewicz, Wprowadzenie do informatyki, Helion, 2002. [2] A.S. Tanenbaum, Strukturalna organizacja systemów komputerowych, wyd. 5, Helion 2006 (wersja oryginalna: Structured Computer Organization, 5th Ed., Pearson Education Inc. 2006). [3] B.K. Williams, Using Information Technology, 7th Ed., Career Education, 2007. [4] dokumentacja wykorzystywanego oprogramowania

43



Semestr: 6

Informacja naukowa

Wykładowca: dr Tomasz Magdziarz Typ zajęć: konwersatorium Liczba godzin: 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Zasady dokumentacji i raportowania badań naukowych. Dokumentacja naukowo-techniczna. Rodzaje literatury chemicznej. Literatura źródłowa. Patenty. Prawa autorskie. Opis patentowy i jego elementy. Znany stan wiedzy. ZastrzeŜenie patentowe. Wzory Markusha. Publikacje naukowe. Literatura bibliograficzna. Chemische Zentralblatt. Encyklopedia związków organicznych Beilsteins Handbuch der Organischen Chemie. Encyklopedia związków nieorganicznych i metaloorganicznych Gmelins Handbuch der anorganischen chemie. Chemical Abstracts Service (CAS). System indeksowania CAS. Specyfika danych chemicznych. Bazy danych. Przeszukiwanie baz danych. Sposoby kodowania cząsteczek chemicznych. Wzór cząsteczkowy i strukturalny. Edytory molekularne. System baz danych discoverygate. Chemiczna baza danych crossfire Beilstein. Crossfire Gmelin. Bazy patentów. Patent Chemistry Database. System baz danych pubmed (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/). Katalogi związków chemicznych jako encyklopedie danych chemicznych (www.sigmaaldrich.com). Bazy danych Science Citation Index. Journal Citation Report. ISI Web of Knowledge. Scopus. ScienceDirect. Inne internetowe zasoby danych naukowych. Wykorzystanie Google Book Search do przeszukiwania ksiąŜkowej literatury chemicznej. Wykorzystanie księgarni internetowych (np. Amazon.com) do przeszukiwania ksiąŜkowej literatury chemicznej. Katalogi bibliotek polskich. Zasoby ksiąŜek i czasopism. Metody zamawiania literatury chemicznej z bibliotek krajowych i międzynarodowych. Prawne uwarunkowania wykorzystania literatury obcej we własnych badaniach naukowych. Kontekstowe przeszukiwanie baz danych chemicznych. Zasady formułowania zapytań do baz danych. Poszukiwania faktów, związków, reakcji, metod syntezy. Cele przedmiotu: Przedstawienie podstawowej literatury źródłowej, bibliograficznej oraz baz danych w zakresie chemii. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiadać wiedzę na temat zasobów literaturowych w zakresie chemii i technologii chemicznej oraz posiadać praktyczne umiejętności ich wykorzystania, w szczególności formułowania prostych i kontekstowych zapytań do baz danych. Zalecana literatura: [1] MDL, materiały do nauki online, http://www.mdl.com/solutions/videos. [2] J. March, Chemia organiczna, WNT, Warszawa, 1975. [3] Beilstein Crossfire, materiały pomocnicze online.

44

Numer kursu: 0310-3.08.3.039 Numer w siatce studiów: 30 Forma zaliczenia przedmiotu: egzamin Język: polski/angielski


Semestr: 6

Metody obliczeniowe w chemii

Prowadzący: prof. zw. dr hab. Stanisław Kucharski Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 15, 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Metody obliczeniowe oparte na mechanice klasycznej. Podstawy mechaniki molekularnej. Pola siłowe. Energia potencjalna w funkcji długości wiązań oraz wielkości kątów płaskich. Człony harmoniczne i anharmoniczne. Oddziaływania van der Waalsa, potencjał Lennarda-Jonesa. Oddziaływania elektrostatyczne, człony torsyjne, funkcja zaleŜności energii potencjalnej od wartości kąta torsyjnego. Ogólna postać energii cząsteczki w funkcji połoŜenia jąder. Poszukiwanie stabilnych konfiguracji cząsteczki: wiązanie rozrywalne i nierozrywalne. Potencjały Morse'a. Dynamika molekularna oparta na równaniach Newtona. Metody obliczeniowe wywodzące się z metod chemii kwantowej. Podstawy mechaniki kwantowej. Dualizm korpuskularno-falowy. Hipoteza de Broglie’a. Fale materii. Zasada nieoznaczoności Heisenberga, wielkości sprzęŜone: pęd - połoŜenie, energia - czas. Teoria Bohra budowy atomu wodoru. Równanie Schroedingera. Atom wodoru. Wartości własne i funkcje własne. Funkcja falowa dla pojedynczego elektronu. Spin, orbitale i spinorbitale. Atomy wieloelektronowe. Zabudowa elektronowa atomu, powłoki, podpowłoki, konfiguracje elektronowe. Termy atomowe. Podstawy metod kwantowochemicznych: zasada i metoda wariacyjna. Metoda Ritza. PrzybliŜenie jednoelektronowe. Funkcje jednoelektronowe w atomach i cząsteczkach. Pojęcie energii korelacji. Wiązanie chemiczne, orbitale i spinorbitale molekularne. Cząsteczka wodoru. Idea metody Hartree-Focka. Hybrydyzacja orbitali atomowych, cząsteczki wieloatomowe, bazy funkcyjne, przykłady obliczeń kwantowochemicznych. Metody półempiryczne i metody ab initio. Klasyfikacja metod półempirycznych. Schemat iteracyjny w metodach półempirycznych. Podstawy metody funkcjonałów gęstości (DFT). Twierdzenia Hohenberga-Kohna. Funkcjonał i potencjał korelacyjno-wymienny. Równania Kohn-Shama jako odpowiednik równań Hartree-Focka przy zastąpieniu członu wymiennego przez potencjał korelacyjno-wymienny. Cele przedmiotu: Zapoznanie studenta z podstawowymi pojęciami chemii obliczeniowej, przedstawienie najwaŜniejszych moŜliwości wykorzystania metod mechaniki molekularnej i chemii kwantowej do opisu struktury i własności cząsteczek chemicznych. Metody kwantowo-chemiczne w zastosowaniu do opisu zjawisk spektroskopowych. Efekty kształcenia: Student powinien rozumieć i stosować podstawowe pojęcia i metody chemii obliczeniowej, umieć wyjaśnić strukturę elektronową cząsteczek organicznych i nieorganicznych, wykonać proste obliczenia dotyczące struktury i własności cząsteczek. Zalecana literatura: [1] L. Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 2004. [2] D.O. Hayword, Mechanika kwantowa dla chemików’, PWN, Warszawa, 2006.

45

Numer kursu: 0310-3.08.3.045 Numer w siatce studiów: 31 Forma zaliczenia przedmiotu: zaliczenie Język: polski/angielski


Semestr: 7

Planowanie i optymalizacja eksperymentu

Wykładowca: dr Ivana Stanimirova-Daszykowska Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 15, 15 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: chemometria w kontroli procesów technologicznych Treści kształcenia: Cel metod planowania eksperymentów w technologii chemicznej. Kroki planowania eksperymentu. Strategie optymalizacji eksperymentu. Funkcja odpowiedzi układu. Kodowanie czynników. Rodzaje odpowiedzi układów, które podlegają optymalizacji. Rodzaje planów eksperymentów. Regresja liniowa. Współczynniki regresji. Współczynnik korelacji. Regresja wieloraka. Ograniczenia zastosowań regresji wielorakiej. Plan kompletny eksperymentu. Macierz planu. Ocena efektów czynników i ich interakcji. Idea ułamkowego planu selekcyjnego i praktyczne zastosowanie. Macierz planu. Przykład planu połowa 23. Plan Placketta i Burmana. Główne zastosowania. Zastosowania planów trójpoziomowych. Centralny plan kompozycyjny. Rodzaje planów kompozycyjnych. RóŜne kryteria optymalności planów. D-optymalność. Zalety planu Doehlerta. Plany mieszanin i ich zastosowanie. Wprowadzenie do zagadnień optymalizacji: poszukiwanie minimum w przedziale, metoda optymalizacji wielowymiarowej sympleks Neldera-Meada, techniki gradientowe, podejście Pareto, wybrane strategie optymalizacji złoŜonych procesów przemysłowych, przykłady zastosowań. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami dotyczącymi planowania i optymalizacji eksperymentu. Efekty kształcenia: Umiejętność wyboru odpowiedniej metodyki planowania eksperymentu w zaleŜności od problemu badawczego i jej zastosowanie w praktyce. Zalecana literatura: [1] M. Korzyński, Metodyka eksperymentu, WNT, Warszawa, 2006. [2] J. Kusiak, A. Danielewska-Tułecka i P. Oprocha, Optymalizacja, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009. [3] D.C. Montgomery, Design and analysis of experiments, John Wiley & Sons, Arizona, USA, 2005. [4] L. Eriksson, E. Johansson, N. Kettaneh-Wold, C. Wikström i S. Wold, Design of experiments, 3rd edition, Umetrics Academy, Umeå, Sweden, 2008.

46



Semestr: 5

Chemometria w kontroli procesów technologicznych

Wykładowca: prof. zw. dr hab. Beata Walczak Typ zajęć: wykład, laboratorium Liczba godzin: 30, 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: podstawy technologii chemicznej, matematyka Treści kształcenia: Chemometria jako nauka. Idea kontroli procesów technologicznych oraz metodologia. Natura danych pochodzących z kontroli procesu technologicznego. Statystyczna kontrola procesów – SPC (ang. statistical process control): podejście jednoparametrowe do kontroli procesów (karty kontrolne Shewarta, CUMSUM, EWMA); podejście wieloparametrowe (wieloparametrowe karty bazujące na testach Hotellinga T2 i χ2, karty CUMSUM i EWMA); wartości progowe dla kart kontrolnych. Wprowadzenie do kontroli procesów w oparciu o modele z tzw. „ukrytymi” zmiennymi. Analiza czynników głównych (PCA). Metoda częściowych najmniejszych kwadratów (PLS). Wieloparametrowe karty kontrolne w przestrzeni ukrytych zmiennych. Praktyczne rozwaŜania: dane modelowe, sprawdzanie jakości danych procesowych, eksploracja i analiza danych. Ciągła kontrolna procesu - tryb „on-line”. Modele adaptacyjne. Trajektorie procesu. Kontrola serii procesów (ang. batch process control). Przykłady zastosowań chemometrii do kontroli procesów technologicznych (np. produkcja nylonu, proces fermentacji). Modelowanie danych serii procesowych oraz synchronizacja ich profili czasowych. Inne zagadnienia związane z modelowaniem danych z kontroli procesów. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami statystycznymi stosowanymi do kontroli procesów oraz podejściami chemometrycznymi, opartych na konstrukcji tzw. „ukrytych” zmiennych. Efekty kształcenia: Student po ukończeniu kursu rozumienie podstawowe zagadnienia z zakresu statystycznej i chemometrycznej kontroli procesów technologicznych od strony teoretycznej i praktycznej. Jest świadom roli metod kontroli procesów technologicznych i zna obszary ich zastosowań. Zalecana literatura: [1] T. Kourti, Multivariate statistical process control and process control, using latent variables, w S.D. Brown, R. Tauler i B. Walczak (Eds.), Comprehensive chemometrics, tom 4, Elsevier, 2009, pp. 21-54. [2] S. Wold, N. Kettaneh-Wold, J.F. MacGregor i K.G. Dunn, Batch process modeling and MSPC, w S.D. Brown, R. Tauler i B. Walczak (Eds.), Comprehensive chemometrics, tom 2, Elsevier, 2009, pp. 163-197. [3] R.G. Brereton, Chemometrics: data analysis for the laboratory and chemical plant, John WIley & Sons, Chichester, 2003. [4] D.L. Massart, B.G.M. Vandeginste, L.M.C. Buydens, S. de Jong, P.J. Lewi, J. Smeyers-Verbeke, Handbook of Chemometrics and Qualimetrics; Part A, Elsevier, Amsterdam, 1997. [5] B.G.M. Vandeginste, D.L. Massart, L.M.C. Buydens, S. de Jong, P.J. Lewi, J. Smeyers-Verbeke, Handbook of Chemometrics and Qualimetrics; Part A, Elsevier, Amsterdam, 1998.

47



Semestr:6

Projekt technologiczny

Wykładowca: dr in Ŝ. Joanna Pisarska Typ zajęć: wykład, konwersatorium Liczba godzin: 15, 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Zasady projektowania technologii chemicznych, projektowanie operacji jednostkowych, ciągi technologiczne; zasady projektowania i 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. Cele przedmiotu: Wykonanie fragmentu instalacji chemicznej; np do uzdatniania wody; umiejętność współpracy ze specjalistami z inŜynierii chemicznej, technologami, specjalistami zajmującymi się aparaturą chemiczną. Efekty kształcenia: W oparciu o indywidualne dane projektowe studenci powinni obliczyć podstawowe wymiary adsorbera, opory przepływu przez adsorber, dobrać średnicę wewnętrzną płaszcza wymiennika ciepła, liczbę i średnicę rurek oraz obliczyć opory przepływu wody przez wymiennik. Obliczyć i dobrać moc silnika pompy wirowej, oraz wykonać szkic układu pompowego. Zalecana literatura: [1] M. Serwiński, Zasady inŜynierii chemicznej i procesowej. WNT, Warszawa, 1982. [2] S. Michałowski i K. Wańkowicz, Termodynamika procesowa. WNT, Warszawa, 1993. [3] M. Palica i J. Raczek, Pomoce projektowe z inŜynierii chemicznej i procesowej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2010.

48



Semestr:7

Projekt in Ŝynierski

Wykładowca: opiekun projektu inŜynierskiego Typ zajęć: laboratorium Liczba godzin: 120 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: dopuszczenie do realizacji pracy dyplomowej Treści kształcenia: - Cele przedmiotu: Zajęcia mają na celu realizację indywidualnych konsultacji studentów z opiekunami projektów inŜynierskich. Kształtowanie umiejętności samodzielnej pracy, a takŜe pracy zespołowej wraz ze studentami, którzy realizują zbliŜoną tematykę badawczą. Efekty kształcenia: Student posiada umiejętności samodzielnej pracy, potrafi wspierać się literaturą fachową w codziennych badaniach.

49



Semestr:7

Seminarium inŜynierskie

Wykładowca: kierownicy Zakładów, w których realizowany jest projekt Typ zajęć: seminarium Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy Wymagania wstępne: dopuszczenie do realizacji pracy dyplomowej Treści kształcenia: Tematyka zajęć obejmuje zagadnienia związane z technologią chemiczną oraz zasady pisania projektów inŜynierskich. Przedmiot jest realizowany w oparciu o elementy samokształcenia (referaty seminaryjne, dyskusja) pod kierunkiem samodzielnego pracownika naukowego. Cele przedmiotu: Przygotowanie studentów do realizacji projektu inŜynierskiego oraz przygotowanie do egzaminu dyplomowego. Efekty kształcenia: Student posiada znajomość zasad przygotowania pracy dyplomowej, zna źródła informacji naukowej i potrafi sprawnie wyszukiwać informacje związane z tematyką swojej pracy. Zalecana literatura: [1] J. Weiner, Technika pisania i prezentowania przyrodniczych prac naukowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009.

50

6. Pula proponowanych przedmiotów obieralnych

wspólnych dla dwóch specjalności

Zielona chemia i czyste technologie oraz Technologia nieorganiczna i organiczna w semestrze 5: 1. Ratownictwo techniczne i chemiczne lub 2. Zarządzanie środowiskiem w semestrze 6: Ochrona środowiska w technologii chemicznej

51



Semestr:5

Ratownictwo techniczne i chemiczne Wykładowca: dr Sławomir Michalik Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny Wymagania wstępne: podstawy technologii chemicznej Treści kształcenia: Sprzęt ochrony dróg oddechowych: ogólny podział sprzętu; rodzaje i warunki uŜycia pochłaniaczy przemysłowych; budowa twarzowej maski p-gazowej; aparaty oddechowe – rodzaje i typy, działanie i budowa. Podział ubrań chemoodpornych; kryteria odporności chemicznej i rodzaje materiałów ubraniowych; fizjologiczne normy pracy w odzieŜy gazoszczelnej. Działanie przyrządów do wykrywania substancji chemicznych w powietrzu; podział czujników i działanie; jednostki pomiarowe i wzajemne relacje pomiędzy nimi; wykonywanie pomiarów eksplozymetrycznych i stęŜeń toksycznych; czynniki wpływające na wynik pomiaru. Zestaw pompowy. Przeznaczenie i dobór pomp zaleŜnie od substancji i warunków pompowania. Sprzęt i materiały uszczelniające; doraźne uszczelnienia. Zwalczanie rozlewów olejowych na gruncie i wodzie (środki do neutralizacji, rozpuszczalniki i dyspergenty, materiały sorpcyjne). Istota spalania i jego rodzaje; inicjatory zapłonu; pojęcia dotyczące zapoczątkowania procesu spalania: granice wybuchowości, temperatura i grupy samozapalenia, klasy temperaturowe sprzętu, temperatura i klasy niebezpieczeństwa poŜarowego cieczy palnych; spalanie deflagracyjne i detonacja mieszanin paliwowo-powietrznych; ogólna ocena zagroŜenia poŜarowego substancji; metody wtórnej ochrony p. poŜ. w sytuacjach awarii; taktyka zespołów ratowniczych. Definicja zagroŜenia, awarii chemicznej i nadzwyczajnego zagroŜenia środowiska; zagroŜenia w przemyśle chemicznym: toksyczne, poŜarowe i zagroŜenia wybuchem; rozprzestrzenianie się i zasięg zagroŜeń w środowisku; zaleŜność sytuacji taktycznej od zasięgu zagroŜenia – skala zagroŜenia. Zjawiska fizyczne zachodzące podczas emisji i rozprzestrzeniania się substancji niebezpiecznych. Rodzaje wypływu gazów z uszkodzonych zbiorników magazynowych lub transportowych. Jakościowy opis powstawania gazowych chmur wybuchowych. Wpływ czynników meteorologicznych i fizjograficznych na zasięg chmury gazowej w przyziemnej warstwie atmosfery. Zasady prowadzenia działań ratowniczych: hierarchia zadań, zasady bezpieczeństwa i kierowania. Organizacja i prowadzenie działań ratowniczych, rozpoznania, ewakuacji, ubezpieczenia poŜarowego, rozpraszania chmur gazowych, awaryjnych przeładunków i doraźnych uszczelnień. Dekontaminacja sprzętu w strefie skaŜonej. Efekty kształcenia: po ukończeniu kursu student powinien być przygotowany do prawidłowego działania w sytuacji awarii chemicznej oraz do udziału w akcji ratowniczej. Student powinien znać podstawowy sprzęt ochronny, sprzęt rozpoznania zagroŜenia oraz sprzęt i materiały do zwalczania zagroŜeń. Zalecana literatura: [1] A. Wojnarowski Podstawy ratownictwa chemicznego. "Firex". Zakład Wydawnictw i Szkolenia Fundacji Rozwoju Ochrony PrzeciwpoŜarowej. [2] J. Konieczny, J. Ranecki Ratownictwo chemiczno-medyczne, Garmond, Poznań, 2007. [3] M. Kowalczyk, S. Rump, Z. Kołaciński Medycyna katastrof chemicznych Wydawnictwo PZWL, 2004.

52



Semestr: 5

Zarządzanie środowiskiem Wykładowca: dr Edyta Sierka Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny Wymagania wstępne: brak

Treści kształcenia: Teoria organizacji i zarządzania - pojęcie i funkcje systemu zarządzania. Sterowanie i zarządzanie środowiskiem. Źródła finansowania ochrony środowiska. Ogólny model systemu zarządzania i obiektu zarządzającego Wybrane relacje międzysystemowe. Prawno-polityczne instytucje systemu zarządzania środowiskowego. Organizacja systemu i narzędzia zarządzania środowiskowego. Proekologiczne systemy zarządzania w przedsiębiorstwach. Strategia Czystszej Produkcji jako podstawa systemu zarządzania środowiskowego. System zarządzania środowiskowego według norm międzynarodowych: ISO 4001, EMAS. Etapy wdraŜania SZŚ. Polityka środowiskowa organizacji. Program zarządzania środowiskowego. Systemy Zarządzania Środowiskowego i wybrane elementy ich oceny. Certyfikacja i doskonalenie systemów zarządzania na wybranych przykładach. Cele przedmiotu: Zapoznanie z zakresem zarządzania środowiskiem na róŜnych poziomach organizacji, rodzajami systemów zarządzania środowiskowego oraz wymaganiami w ich wdraŜaniu. Efekty kształcenia: Student powinien znać terminologię z zakresu zarządzania środowiskiem i zarządzania środowiskowego oraz wymogi dotyczące dokumentacji wymaganej w ramach poszczególnych systemach zarządzania środowiskowego oraz zasad ich wdraŜania i doskonalenia. Zalecana literatura: [1] T. Borys i P. Rogala (red.), T. Brzozowski, P. Skowron, Piekiełek. Piekiełek, D. Bobik, Systemy zarządzania jakością i środowiskiem, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu, Wrocław, 2007. [2] A. Carretero, Environmental aspects. Identification and evaluation, wyd. 2nd, Environmental Expert, Madryt, 2007. [3] M. Kramer, M. Urbaniec, A. Kryński, Międzynarodowe zarządzanie środowiskiem, t. 2., Wydawnictwo C.H. Beck, 2005. [4] W. Nierzwicki, Zarządzanie środowiskowe, Polskie Wyd. Ekonomiczne, Warszawa, s. 159, 2006. [5] Z. Nowak (red.), Zarządzanie środowiskiem, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2001. [6] B. Poskrobko (red.), Zarządzanie środowiskiem. Praca zbiorowa. Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne. s. 327, 2007. [7] PN-EN 14001, Systemy Zarządzania Środowiskowego-specyfikacja i wytyczne stosowania. PKN, Warszawa, 2005.

53



Semestr: 6

Ochrona środowiska w technologii chemicznej Wykładowca: dr Edyta Sierka Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny Wymagania wstępne: ogólna wiedza z zakresu technologii chemicznej Treści kształcenia: Racjonalne gospodarowanie zasobami środowiska przyrodniczego. koncepcje ograniczoności zasobów naturalnych. Idea zrównowaŜonego rozwoju. Najlepsze dostępne techniki BAT i efekty ich wdraŜania. LCA – ocena cyklu Ŝycia. Ekoznakowanie, wymogi prawne w przemyśle chemicznym. Międzynarodowy Program „Odpowiedzialność i troska”. Optymalizacja procesów technologii chemicznej w celu zmniejszenia ryzyka związanego z zanieczyszczeniem środowiska. Kodeks dobrych praktyk laboratoryjnych (GLP). Zasady i priorytety „zielonej chemii”. Cele przedmiotu: Uświadomienie oddziaływania przemysłu chemicznego na elementy środowiska przyrodniczego i wskazanie praktycznych działań mających na celu jego zminimalizowanie. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien znać podstawowe wymogi prawne z zakresu ochrony środowiska, metody oceny oddziaływania przemysłu chemicznego na elementy środowiska oraz działania globalne i regionalne prowadzące do ograniczania negatywnego wpływu na środowisko. Zalecana literatura: [1] R. Paczuski. Ochrona środowiska, BRANTA, 2008. [2] J. Ciechanowicz-McLean, Prawo i polityka ochrony środowiska, Wolters Kluwer Polska – OFICYNA, 2009. [3] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 4 czerwca 2003 r. w sprawie kryteriów, które powinny spełniać jednostki organizacyjne wykonujące badania substancji i preparatów chemicznych, oraz kontroli spełnienia tych kryteriów (Dz. U. z 2003 r. Nr 116, poz. 1103). [4] E. Białecka-Florjańczyk i J. Włostowska, Chemia organiczna, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne WNT, rozdz. 14, 2007.

54

7. Przedmioty obieralne dla poszczególnych specjalności Biomateriały i biotechnologie Laboratorium na chipie Technologie zgazowania węgla Transport materiałów niebezpiecznych Analiza chemiczna procesów Otrzymywanie odczynników o wysokiej czystości

55



Semestr: 6

Biomateriały i biotechnologie

Wykładowca: dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Biomateriały - definicje i kryteria jakości. Podział biomateriałów: metaliczne, ceramiczne, polimerowe, węglowe, kompozytowe. Cechy biomateriałów. Biopolimery. Implanty - podstawowe pojęcia. Biotolerancja implantu. Testowanie implantów. Funkcje biomateriałów. Kryteria jakości biomateriałów. Projektowanie implantów. Próby kwalifikacyjne implantów. Klasyfikacja urządzeń medycznych. Przykłady implantów. Biotolerancja implantów polimerowych: czynniki wpływające na proces degradacji polimerów, reakcja tkankowa na obecność implantu. Wpływ środowiska biologicznie aktywnego na implanty polimerowe. Mechanizm degradacji implantów polimerowych. Produkty degradacji implantów. Podatność na degradację. Reakcja tkankowa na obecność biomateriału polimerowego. Procesy zachodzące podczas wgajania się implantu. Ideał biotolerancji. Materiały bioceramiczne - podział, zalety, problemy. Tworzywa oparte o fosforany wapnia. Ceramika tlenkowa i węglanowa. Cementy kostne i stomatologiczne. Bioaktywne szkła i materiały szklano-ceramiczne. Ceramika hydroksyapatytowa. Technologie otrzymywania bioceramiki. Biomateriały otrzymywane metodą zol-Ŝel, technologia otrzymywania, formy, techniki pokrywania. Nanobiomateriały. Biomateriały dla fotoniki. Biomateriały dla medycyny. Cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest przedstawienie wiedzy dotyczącej biomateriałów. Zostaną omówione podstawowe definicje, kryteria podziału i funkcje biomateriałów oraz technologie ich otrzymywania. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien poznać biomateriały, wymagania stawiane tym materiałom, kryteria ich doboru oraz zastosowania. Zalecana literatura: [1] J. Marciniak, Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002. [2] J. Marciniak, Biomateriały w chirurgii kostnej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1992. [3] D. Sęk i A. Włochowicz, Polimery i biopolimery, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Filia w Bielsku-Białej, Bielsko-Biała, 1996.

56



Semestr: 7

Laboratorium na chipie

Wykładowca: dr hab. Michał Daszykowski Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Podstawy miniaturyzacji procesów laboratoryjnych. Idee zielonej chemii i ich realizacja poprzez miniaturyzację procesów i systemów pomiarowych. Mikroelektromechaniczne systemy. Systemy całościowej analizy w skali mikro. Mikrofluidyka i cyfrowa mikrofluidyka. Laboratorium na chipie. InŜynieria i podstawy konstrukcji jednostek analitycznych i implementacji procesów na chipie. Podstawowe problemy związane z miniaturyzacją procesów (zjawiska przepływu cieczy, zjawiska powierzchniowe). Zagadnienia związane z transportem substancji. Przykładowe procesy chemiczne realizowane na chipie. Kompletne systemy analizy – praktyczne zastosowania. Metodyka walidacji jednostki – podejście analityczne. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami dotyczącymi idei konstrukcji i realizacji procesów za pomocą laboratorium na chipie. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiąść podstawową wiedzę w zakresie konstrukcji laboratoriów na chipie; znać zalety i wady tego typu jednostek. Zalecana literatura: [1] Gazeta Lab on a chip, RCS Publishing.

57



Semestr: 7

Technologie zgazowania węgla

Wykładowca: dr Adam Smoliński Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Definicja paliw; paliwa kopalne. Parametry fizyko-chemiczne węgla istotne z punktu widzenia procesu zgazowania. Zgazowanie/spalanie węgla. Termodynamika procesu zgazowania węgla. Współczesne technologie zgazowania węgla. Technologie zgazowania ukierunkowane na otrzymywanie gazu bogatego w wodór. Zgazowanie węgla w złoŜu fluidalnym z uŜyciem sorbentu wapniowego. Technologie przyszłościowe produkcji energii elektrycznej i wodoru z wychwytywaniem CO2 w oparciu o systemy IGCC. Podziemne zgazowanie węgla. Reaktywność jako parametr charakteryzujący węgiel w procesie zgazowania. Definicja reaktywności i jej charakterystyka. Porównanie stosowanych na świecie metod badania reaktywności. Ocena oddziaływania i minimalizacja szkodliwego wpływu na środowisko systemów produkcji energii elektrycznej i wodoru w procesie zgazowania węgla w zakresie emisji gazów cieplarnianych. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami dotyczącymi technologii zgazowania węgla. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien znać podstawy procesu zgazowania węgla w tym zgazowania węgla ukierunkowanego na otrzymywanie nowego przyjaznego środowisku nośnika energii – wodoru. Student powinien równieŜ posiąść wiedzę na temat stosowanych na świecie technologii zgazowania węgla w tym systemów IGCC połączonych z wychwytywaniem CO2 oraz metod oceny przydatności danego paliwa do procesu zgazowania. Zalecana literatura: [1] J. Szuba, L. Michalik, Karbochemia – Zarys rozwoju, Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1983. [2] T. Borowiecki, J. Kijeński, J. Machnikowski i M. ŚciąŜko, Czysta energia, produkty chemiczne i paliwa z węgla – ocena potencjału rozwojowego, Zabrze, IChPW, 2008.

58



Semestr: 6

Transport materiałów niebezpiecznych

Wykładowca: dr Sławomir Michalik Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Informacje ogólne o towarach niebezpiecznych (co to są towary niebezpieczne, przepisy regulujące transport towarów niebezpiecznych, struktura przepisów ADR), karta charakterystyki i klasyfikacja towarów niebezpiecznych, zwolnienia i wyłączenia z przepisów ADR, ochrona towarów niebezpiecznych, dokumentacja wymagana podczas przewozu towarów niebezpiecznych, wymagania wobec kierowców, wymagania wobec pojazdów (oznakowanie, budowa, wyposaŜenie, badania). Zabezpieczanie ładunku. Zasady ruchu drogowego przy przewozie towarów niebezpiecznych (tunele). Postępowanie w sytuacjach awaryjnych, Przewóz towarów niebezpiecznych w sztukach przesyłki (pakowanie i oznakowanie), przewóz towarów niebezpiecznych luzem, przewóz towarów niebezpiecznych w cysternach, przewozy materiałów wybuchowych, przewozy materiałów radioaktywnych, przewóz kombinowany, kontrola przewozu towarów niebezpiecznych. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami dotyczącymi transportu materiałów niebezpiecznych. Efekty kształcenia: po ukończeniu kursu student powinien znać podstawowe zasady transportu substancji niebezpiecznych; umieć tworzyć pisemne instrukcje dla kierowcy, potrafić dokonać oceny zgodności realizacji przewozu z wymaganiami określonymi w ustawie i umowie ADR. Zalecana literatura: [1] B. Madej, P. śakowski, R. Madej, Przewozy towarów niebezpiecznych - ADR 2009-2011, ATP, Warszawa. [2] M. RóŜycki, Bezpieczny transport towarów niebezpiecznych, Wydawnictwo Marek RóŜycki, ISBN: 978-83-924640-6-8 [3] Gospodarowanie odpadami i substancjami niebezpiecznymi, Praca zbiorowa pod redakcją A. Tabora, Tom I, Ustawodawstwo, składowanie odpadów, transport towarów niebezpiecznych, dokumentacja, Politechnika Krakowska.

59



Semestr:7

Analiza chemiczna procesów

Wykładowca: dr hab. Rafał Sitko Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Zastosowanie idei analityki chemicznej w celu kontroli i monitorowania przebiegu reakcji chemicznych i procesów na potrzeby róŜnych gałęzi przemysłu. Główne zadania i wyzwania analityki procesowej. Techniki analityczne i techniki analizy instrumentalnej, które znajdują zastosowania do kontroli przebiegu procesu i reakcji chemicznych. Badanie i kontrola reakcji na skalę przemysłową i w laboratorium. Popularne narzędzia detekcji: spektroskopia w bliskiej podczerwieni, IR, Ramana, UV, sensory i biosensory. Próbkowanie procesu. Pomiar analityczny w środowisku reakcji in situ oraz w ciągu technologicznym, pomiar na odległość. Analityka procesowa i chemometria. Akustyczna kontrola procesu technologicznego. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami dotyczącymi metodyki analizy chemicznej procesów. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiąść podstawową wiedzę w zakresie kontroli procesów technologicznych z zastosowaniem podejść analitycznych. Zalecana literatura: [1] W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2008. [2] K.A. Bakeev, Process analytical technology, Blackwell Publishing Ltd, Oxford, 2005.

60



Semestr: 7

Otrzymywanie odczynników o wysokiej czystości

Wykładowca: dr Beata Zawisza Typ zajęć: wykład Liczba godzin: 30 Przedmiot: obieralny dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: podstawy chemii Treści kształcenia: Klasyfikacja odczynników. Odczynniki wysokiej czystości i ich zastosowanie. Ich wartość rynkowa i znaczenie praktyczne. Nowoczesne techniki analityczne wykorzystujące odczynniki specjalnej czystości. Nowe technologie i metody syntezy organicznej i nieorganicznej związków wysokiej czystości. Instalacje do produkcji związków w tym rozpuszczalników o najwyŜszych parametrach. Wytrącanie cząstek tworzących proszki wysokiej czystości wykorzystywane jako leki, pigmenty, katalizatory, materiały magnetyczne. Zaawansowane technologie oczyszczania odczynników. Aparatura laboratoryjna do oczyszczania odczynników. Metody oczyszczania odczynników m. in. rekrystalizacja, sublimacja, destylacja. Woda wysokiej czystości. Techniki filtracji wody. Techniki rozdziału substancji. Badanie procesów membranowego rozdzielania w procesach ekstrakcji, destylacji, absorpcji oraz filtracji w tym ultrafiltracji, mikrofiltracji i osmozy odwróconej. Kierunki rozwoju nowoczesnych metod prowadzenia reakcji chemicznych wykorzystujących odczynniki specjalnej czystości. Cele przedmiotu: Zdobycie wiedzy na temat metod otrzymywania w tym syntezy związków chemicznych o wysokiej czystości i oczyszczania odczynników chemicznych. Uzyskanie wiedzy na temat znaczenia i wykorzystania związków specjalnej czystości. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować podstawową wiedzę z zakresu technologii otrzymywania reagentów wysokiej czystości. Powinien znać metody oczyszczania odczynników w tym metody rozdziału chemicznego. Powinien posiadać wystarczającą orientację, co do istoty zastosowania surowców specjalnej czystości. Student powinien posiadać umiejętność określenia wydajności procesów syntezy i oczyszczania substancji. Powinien być zorientowany w nowoczesnych technikach wykorzystujących odczynniki specjalnej czystości. Zalecana literatura: [1] W.L.F. Armarego, C.L.L. Chai, Purification of laboratory chemicals, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2009. [2] Yu.A. Zolotov, N.M. Kuzmin, Preconcentration of trace elements Elsevier, Amsterdam, 1990. [3] J. Minczewski, J. Chwastowska, R. Dybczynski, Separation and preconcentration Methods in Inorganic Trace Analysis, 1st ed., Ellis Horwood Limited Press, Chichester, 1982.

61

8. Wykłady specjalizacyjne dla specjalności: Zielona

chemia i czyste technologie Chemia środowiska Przemysłowe źródła zanieczyszczenia środowiska Budowa i eksploatacja składowisk odpadów Czyste technologie węglowe Technologia i przetwórstwo polimerów

62



Semestr: 5

Chemia środowiska

Wykładowca: dr hab. Jan Małecki Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: podstawy chemii, chemia nieorganiczna, chemia organiczna Treści kształcenia: Chemia środowiska. Skład środowiska; procesy chemiczne w środowisku; czynniki antropogeniczne. Agencje zajmujące się gromadzeniem danych o stanie środowiska. Pierwiastki wchodzące w skład Ŝywych organizmów. Cykle obiegu wybranych pierwiastków w przyrodzie. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z problemami środowiskowymi pod względem chemicznych podstaw działania środowiska tak naturalnego jak i zmienionego w ujęciu globalnym; zaznajomienie ze składem środowiska, procesami w nim przebiegającymi oraz rodzajami zmian wynikającymi z działalności człowieka; analiza składu chemicznego, zachodzących procesów chemicznych i obserwowanych zaburzeń wynikających z działalności naturalnej i antropogenicznej; zapoznanie z elementami „zielonej chemii” i toksykologii środowiska; wskazanie na powiązania i zaleŜności występujące pomiędzy elementami środowiska. W takim ujęciu problemy poruszane w ramach przedmiotu dotyczą: atmosfery, hydrosfery oraz środowiska lądowego. Efekty kształcenia: Student po ukończeniu przedmiotu posiada znajomość i rozmienienie zaleŜności pomiędzy elementami środowiska; potrafi przewidywać skutki obecności w środowisku substancji szkodliwych i toksycznych; zna podstawowe pojęcia, metody badań, kontroli oraz oceny stanu środowiska; zna agencje monitorujące stan środowiska oraz normy środowiskowe; potrafi praktycznie zastosować posiadaną wiedzę do oceny działalności człowieka na środowisko. Zalecana literatura: [1] G.W. VanLoon i S.J. Duffy, Chemia środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2007. [2] S.E. Manahan, Toksykologia środowiska, aspekty chemiczne i biologiczne, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2006. [3] J.E. Andrew i in., Wprowadzenie do chemii środowiska, WNT, Warszawa, 1999. [4] B.J. Alloway i D.C. Ayres, Chemiczne podstawy zanieczyszczania środowiska, PWN, Warszawa, 1999.

63

Numer kursu: 0310-3.06.3.051 Numer w siatce studiów: Forma zaliczenia przedmiotu: egzamin Język: polski


Semestr: 6

Przemysłowe źródła zanieczyszczenia środowiska

Wykładowca: dr in Ŝ. Joanna Pisarska Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Ochrona środowiska. Równowaga ekologiczna. Normy w ochronie środowiska. Przyrodnicze aspekty ochrony środowiska: ochrona ziemi, ochrona hydrosfery, ochrona powietrza, ochrona gleb, kopalin, ochrona lasów. ZrównowaŜony rozwój. Koncepcja czystych technologii. Zanieczyszczenia środowiska związane z działalnością przemysłową. Rekultywacja terenów zdegradowanych i zdewastowanych. Zanieczyszczenia środowiska związane z metalurgią Ŝelaza i stali. Zanieczyszczenia środowiska związane z metalurgią metali kolorowych. Przemysłowe źródła zanieczyszczenia środowiska związane z przemysłem chemicznym. Zanieczyszczenia środowiska związane z przemysłem petrochemicznym. Zanieczyszczenia środowiska związane z przemysłem wydobywczym: górnictwo węgla kamiennego i brunatnego. Przemysłowe źródła zanieczyszczenia środowiska związane z przemysłem energetycznym. Zanieczyszczenia środowiska związane z przemysłem ceramicznym. Zanieczyszczenia środowiska związane z przemysłem tworzyw sztucznych. Cele przedmiotu: celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z problematyką ochrony i zanieczyszczenia środowiska naturalnego, związanego z działalnością przemysłową: przemysłem energetycznym, wydobywczym metalurgicznym, chemicznym i petrochemicznym, jak równieŜ poznanie sposobów przeciwdziałania i ograniczania negatywnych skutków oddziaływania na środowisko. Efekty kształcenia: po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu ochrony środowiska, norm dotyczących ochrony środowiska oraz przemysłowych źródeł zanieczyszczenia i związanych z tym zagroŜeń. Powinien znać podstawowe sposoby ograniczania ilości odpadów i ich ponownego wykorzystania oraz rozumieć procesy, zjawiska i interakcje występujące w środowisku. Zalecana literatura: [1] W. Anigacz i E. Zakowicz, Ochrona środowiska, Wydawnictwo Politechniki Opolskiej, Opole, 2003. [2] J. Boć, K. Nowacki, E. Samborska-Boć, Ochrona środowiska, Kolonia Limited, Wrocław, 2005. [3] Z. Brodecki i in., Ochrona środowiska, LexisNexis, Warszawa, 2005. [4] J. Jendrośka, M. Bar, Prawo ochrony środowiska – podręcznik, Centrum Prawa Ekologicznego, Wrocław, 2005. [5] K. Górka, B. Poskrobko, W. Kadecki, Ochrona środowiska - problemy społeczne, ekonomiczne i prawne, PWE, Warszawa, 2001. [6] C. Rosik-Dulewska, Podstawy gospodarki odpadami, PWN, Warszawa, 2005.

64



Semestr:7

Budowa i eksploatacja składowisk odpadów

Wykładowca: dr in Ŝ. Joanna Pisarska Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Ochrona środowiska. Podstawowe akty prawne UE dotyczące składowisk odpadów. Gospodarka odpadami. Klasyfikacja odpadów. Rodzaje składowisk odpadów. Rola składowisk w systemie gospodarki odpadami. Decyzje administracyjne na etapie procesu inwestycyjnego. Wymagania dotyczące lokalizacji, budowy, eksploatacji i zamknięcia poszczególnych typów składowisk. Elementy konstrukcyjne składowiska odpadów. Materiały geotekstylne w budowie składowisk. Materiały stosowane na przesłony uszczelniające podłoŜa i skarpy. Wymagania dotyczące wykonawstwa geomembran. WyposaŜenie składowisk. Eksploatacja składowiska odpadów. Systemy odgazowania składowiska. Systemy drenaŜu i gospodarka odciekami. Monitoring składowisk. Zamknięcie i rekultywacja składowisk. Modernizacja składowisk odpadów. Przeglądy ekologiczne. Cele przedmiotu: celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z problematyką gospodarki odpadami w szerokim kontekście ochrony środowiska i zrównowaŜonego rozwoju. Kurs obejmuje zagadnienia związane z klasyfikacją odpadów, typami składowisk oraz budową i eksploatacją składowisk odpadów. Omawiane są równieŜ problemy zamknięcia i rekultywacji oraz modernizacji składowisk. Efekty kształcenia: po ukończeniu kursu student powinien opanować podstawową wiedzę z zakresu ochrony środowiska, roli składowisk w gospodarce odpadami oraz budowy i eksploatacji składowisk odpadów. Powinien znać podstawowe słownictwo, elementy konstrukcyjne i materiały stosowane w budowie, a takŜe wymagania dotyczące lokalizacji, eksploatacji i zamknięcia składowiska. Zalecana literatura: [1] W. Anigacz, E. Zakowicz, Ochrona środowiska, Wydawnictwo Politechniki Opolskiej, Opole, 2003. [2] J. Boć, K. Nowacki, E. Samborska-Boć, Ochrona środowiska, Kolonia Limited, Wrocław, 2005. [3] Z. Brodecki i in., Ochrona środowiska, LexisNexis, Warszawa, 2005. [4] J. Jendrośka i M. Bar, Prawo ochrony środowiska – podręcznik, Centrum Prawa Ekologicznego, Wrocław, 2005. [5] K. Górka, B. Poskrobko, W. Kadecki, Ochrona środowiska - problemy społeczne, ekonomiczne i prawne, PWE, Warszawa, 2001. [6] C. Rosik-Dulewska, Podstawy gospodarki odpadami, PWN, Warszawa, 2005. [7] S. Łuniewski, Bezpieczne składowanie odpadów, Wydawnictwo ekonomia i środowisko, Białystok, 2000. [8] J. Bentkowski, Logistyka odpadów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002.

65

Numer kursu: 0310-3.06.3.053 Numer w siatce studiów: 35 Forma zaliczenia przedmiotu: egzamin Język: polski/angielski


Semestr: 7

Czyste technologie węglowe

Wykładowca: dr Adam Smoliński Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Przyszłość węgla w Polsce i na świecie. Charakterystyka zasobów węgla w Polsce. Rola węgla w zapewnieniu bezpieczeństwa energetycznego kraju. Czyste technologie węglowe. Główne kierunki przetwórstwa węgla (spalanie węgla, zgazowania węgla, upłynnianie węgla), sekwestracja CO2, rozwaŜane na świecie opcje sekwestracji, inicjatywny w zakresie czystych technologii węglowych. Cele przedmiotu: Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami dotyczącymi czystych technologii węglowych, zasobów energetycznych i bezpieczeństwa energetycznego kraju. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien posiąść podstawową wiedzę w zakresie czystych technologii węglowych a w szczególności powinien umieć omówić podstawowe procesy przetwórstwa węgla (w tym krótko scharakteryzować podstawowe pojęcia takie jak CTW, zgazowanie węgla, spalanie węgla, upłynnianie węgla, uwodornienie węgla, sekwestracja CO2), a takŜe posiąść wiedzę na temat posiadanych w Polsce zasobów węgla kamiennego i brunatnego oraz ich wykorzystywania w procesach wytwarzania energii. Zalecana literatura: [1] J. Szuba, L. Michalik, Karbochemia – Zarys rozwoju, Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1983. [2] T. Borowiecki, J. Kijeński, J. Machnikowski i M. ŚciąŜko, Czysta energia, produkty chemiczne i paliwa z węgla – ocena potencjału rozwojowego, Zabrze, IChPW, 2008.

66



Semestr: 7

Technologia i przetwórstwo polimerów

Wykładowca: dr hab. inŜ. Ewa Schab-Balcerzak Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Zielona chemia i czyste technologie Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Specyfika właściwości związków wielkocząsteczkowych – porównanie z substancjami o niskiej masie molowej. Wybrane monomery – technologie ich wytwarzania. Polimery i tworzywa sztuczne – metody otrzymywania związków wielkocząsteczkowych – polimeryzacja, polikondensacja, poliaddycja. Właściwości fizykochemiczne polimerów i tworzyw sztucznych - masa cząsteczkowa i jej pomiar, stany fazowe i temperatury charakterystyczne, lepkość i właściwości mechaniczne, związek między budową a właściwościami polimerów. Wybrane grupy polimerów: poliolefiny, polimery winylowe, poliestry, poliamidy, poliuretany, kauczuki. Technologie stosowane w przemyśle chemicznym do otrzymywania, formowania, modyfikacji i przetwórstwa wybranych polimerów addycyjnych, polimerów kondensacyjnych, modyfikowanych polimerów naturalnych. Formowanie poprzez wytłaczanie, wtryskiwanie, prasowanie, laminowanie. Polimerowe Ŝywice fenolowo-formaldehydowe, epoksydowe i silikonowe. Reakcje sieciowania. Charakterystyka dodatków modyfikujących i uszlachetniających tworzywa sztuczne: wypełniacze, barwniki, plastyfikatory, stabilizatory. Polimery konstrukcyjne. Materiały kompozytowe. Polimery do specjalnych zastosowań, w tym polimery przewodzące. Polimery naturalne. Recykling materiałów polimerowych. Cele przedmiotu: Uświadomienie studentom znaczenia polimerów i materiałów polimerowych dla współczesnej cywilizacji. Zrozumienie znaczenia właściwego doboru tworzywa sztucznego do konkretnego zastosowania oraz zasady wyboru metod przetwórstwa. Zapoznanie z technikami zagospodarowania odpadów tworzyw sztucznych. Efekty kształcenia: Studenci uzyskują wiedzę o technologiach otrzymywania podstawowych materiałów polimerowych oraz o metodach ich identyfikacji; mają umiejętność określania właściwości fizycznych, chemicznych, mechanicznych i termicznych materiałów polimerowych; znają zasady wyboru i stosowania tworzyw sztucznych w róŜnych działach nauki i techniki; postępowania z odpadami; stosowania przyjaznych środowisku technologii recyklingu polimerów. Zalecana literatura: [1] J. Pielichowski i A. Puszyński, Technologia tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa, 2003. [2] Z. Florjańczyk i S. Penczek, Chemia polimerów, PWN, Warszawa, 1998. [3] M. Kozłowski, Recykling tworzyw sztucznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2004.

67

9. Wykłady specjalizacyjne dla specjalności: Technologia

nieorganiczna i organiczna Nanomateriały i nanotechnologie Materiały dla medycyny Materiały i technologie ceramiczne Technologie wytwarzania kryształów i materiałów krystalicznych Katalityczne procesy heterogeniczne

68



Semestr: 5

Nanomateriały i nanotechnologie

Wykładowca: dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Kopolimery blokowe w nanotechnologii. Kopolimery blokowe dla litografii. Kopolimery blokowe jako nanoreaktory. Kopolimery blokowe powierzchniowo-czynne. Kopolimery blokowe jako nanowłókna i nanorurki. Otrzymywanie nanowłókien i nanorurek. Właściwości. Reakcje chemiczne. Modyfikacje. Nanozestawy kopolimerów blokowych jako nośników leków i genów. Wyzwalanie reakcji. Polimery spiralne na bazie supramolekularnych warstw. Synteza nanorurek nieorganicznych. Nanorurki chalkogenkowe. Nanorurki tlenków metali. Nanorurki SiO2, TiO2, ZnO, CdO, Al2O3. Nanorurki tlenków metali przejściowych. ZłoŜone nanostruktury nieorganiczne oparte na nanorurkach. Nanocząstki złota i nanorurki węglowe – jako prekursory nowoczesnych materiałów kompozytowych. Zastosowanie nanocząstek i nanorurek. Nanostruktury metali. Polimery optycznie aktywne jako nanokompozyty zawierające funkcyjne chromofory organiczne i nanostruktury metali. Mezoporowaty tlenek glinu: synteza, właściwości, zastosowanie. Nanoceramika do zastosowań medycznych. Nanoceramika jako nośniki leków. Mikrobioceramika jako nośniki leków. Mikrobioceramika dla radioterapii. Nanotoksykologia i nanodiagnostyka. Kompozytowe nanocząstki SiC. Ekologia i toksykologia inŜynieryjnych nanocząstek węglowych. Fulereny. Nanoklastery. Oddziaływanie nanorurek węglowych z biomolekułami. Kropki kwantowe. Nanoproszki. Nanokryształy w transparentnych układach szklano-ceramicznych: właściwości optyczne i zastosowanie. Cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zagadnieniami szeroko rozumianej nanotechnologii i podstawowymi zagadnieniami technologii nanomateriałów polimerowych, metalicznych i ceramicznych i ich zastosowaniem w technice i w medycynie. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien znać róŜne rodzaje współczesnych nanomateriałów, podstawowe właściwości tych materiałów oraz najwaŜniejsze aspekty technologiczne. Zalecana literatura: [1] K.E. Geckeler, H. Nishide, Advanced Nanomaterials, tom 1 i 2, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Weinheim, 2010. [2] C.N.R. Rao, A. Müller, A.K. Cheetham, Nanomaterials Chemistry, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Weinheim, 2007. [3] Kumar, S.S.R Challa, Nanomaterials for the Life Sciences, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Weinheim, 2010. [4] Kumar, S.S.R Challa, Nanotechnologies for the Life Sciences, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Weinheim, 2007. [5] D. Vollath, Nanomaterials, WILEY-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, Weinheim, 2008. [6] M. Jurczyk, Nanomateriały, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2001.

69

Numer kursu: 0310-3.07.3.062 Numer w siatce studiów: 35 Forma zaliczenia przedmiotu: egzamin


Semestr: 6 Język: polski

Materiały dla medycyny

Wykładowca: dr hab. Wojciech Pisarski, prof. UŚ Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Polimery w medycynie. Biofizyka tkanek: bioelektroniczne cechy środowiska tkanek, tkanka nerwowa, mięśniowa, kostna, problemy w chirurgii rekonstrukcyjnej i zabiegowej. Biomateriały - definicje i kryteria jakości. Funkcje i kryteria jakości biomateriałów. Implanty - podstawowe pojęcia. Klasyfikacja urządzeń medycznych. Polimery dla celów medycznych: wymagania i kryteria doboru. Rodzaje polimerów stosowanych w medycynie. Zastosowanie polimerów w medycynie: kardiochirurgia, chirurgia naczyniowa, szczękowo-twarzowa, urazowa, plastyczna, ortopedia. Łączenie tkanej miękkich. Naprawa i regeneracja tkanek. Polimery w inŜynierii tkankowej. Soczewki kontaktowe. Polimery jako leki. Biomateriały w kardiochirurgii: przegląd materiałów, protezy zastawek serca, sztuczne serce, pompy krwi. Biotolerancja implantów polimerowych. Technologie przetwarzania polimerów na wyroby medyczne. Podstawowe techniki charakteryzowania polimerów. Polimery jako nośniki leków: zalety kontrolowanego długotrwałego podawania leków, sposoby ich wprowadzania do organizmu. Polimery biodegradowalne. Stopy NiTi do zastosowań w medycynie i stomatologii. Stopy metali z pamięcią kształtu. Kompozyty. Materiały ceramiczne w medycynie. Cementy. Materiały bioceramiczne: biomimetyczne, kompozytowe, inteligentne, do regeneracji tkanek, nośniki leków, sztuczne organy hybrydowe, moŜliwości wykorzystania fulerenów w medycynie, nanowyroby, biomateriały otrzymywane metodą zol-Ŝel, technologia otrzymywania, formy, techniki pokrywania. Cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest przedstawienie wiedzy dotyczącej materiałów stosowanych w medycynie: biomateriałów metalicznych, ceramicznych i polimerowych. zapoznanie studentów z zagadnieniami szeroko rozumianej chemii materiałów. Zostaną omówione podstawowe definicje, kryteria podziału i funkcje biomateriałów oraz technologie ich otrzymywania. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien poznać róŜnorodne biomateriały mające zastosowanie w medycynie, wymagania stawiane tym materiałom oraz kryteria ich doboru. Zalecana literatura: [1] H. Kuś, Biomateriały, t. 4 w: M. Nałęcz, „Problemy biocybernetyki i inŜynierii biomedycznej, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1990. [2] Praca zbiorowa, Tworzywa sztuczne w medycynie, WNT, Warszawa, 1970. [3] J. Marciniak, Biomateriały w chirurgii kostnej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1992. [4] J. Marciniak, Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002. [5] S. BłaŜewicz, L. Stoch, Biomateriały, t. 4 w: M. Nałęcz, Biocybernetyka i inŜynieria biomedyczna, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2003.

70



Semestr: 7

Materiały i technologie ceramiczne

Wykładowca: dr in Ŝ. Joanna Pisarska Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Klasyfikacja materiałów ceramicznych. Porcelana stołowa i techniczna. Fajans. Wyroby sanitarne. Kamionka kanalizacyjna i kwasoodporna. Ceramika radiowa. Ceramika inŜynieryjna. Szkła. Właściwości materiałów ceramicznych: wiązania chemiczne, właściwości cieplne, właściwości mechaniczne, właściwości elektryczne. Podział i właściwości surowców ceramicznych. Surowce ilaste. Metody wzbogacania surowców ilastych. Kaoliny. Surowce krzemionkowe. Surowce skaleniowe. Surowce węglanowe. Przerabianie surowców i przygotowanie mas formierskich. Mielenie. Suszenie półwyrobów ceramicznych. Wypalanie wyrobów. Przygotowanie szkliwa i szkliwienie. Przemiany fazowe w układach ceramicznych. Równowagi fazowe. Otrzymywanie i charakterystyka proszków ceramicznych. Budowa proszków. Rozdrabnianie. Specjalne metody preparatyki proszków. Metody formowania. Prasowanie. Formowanie plastyczne. Formowanie przez odlewanie. Wady powstające w procesie formowania. Procesy zachodzące podczas spiekania. Witryfikacja. Budowa polikryształów. Obróbka końcowa spieków. Połączenia ceramiki z metalem. Pokrycia przewodzące. Zagadnienia obróbki powierzchni wyrobów ceramicznych. Cele przedmiotu: celem przedmiotu jest przedstawienie podstawowej wiedzy dotyczącej materiałów ceramicznych klasycznych i zaawansowanych oraz technologii ceramicznej. Kurs obejmuje zaznajomienie z klasyfikacją materiałów ceramicznych, ich właściwościami oraz podstawowymi procesami technologicznymi. Przedstawienie zagadnień związku budowy w róŜnych skalach wielkości z właściwościami materiałów ceramicznych, stanowi podstawę świadomego kształtowania właściwości i wykorzystania materiałów ceramicznych. Efekty kształcenia: po ukończeniu kursu student powinien opanować wiedzę z zakresu podstawowych pojęć związanych z materiałami ceramicznymi oraz opanować podstawy technologii ceramicznej. Zalecana literatura: [1] R. Pampuch i K. Haberko, M. Kordek, Nauka o procesach ceramicznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1992. [2] A. Bolewski, M. Budkiewicz, P. Wyszomirski, Surowce ceramiczne, Wydawnictwa geologiczne, Warszawa, 1991. [3] R. Pampuch, Materiały ceramiczne, PWN, Warszawa, 1988. [4] W. D. Callister , Materials science and engineering, John Wiley & Sons, New York, 1990. [5] M. Blicharski, InŜynieria materiałowa, WNT, Warszawa, 2004. [6] R. Pampuch, Budowa i właściwości materiałów ceramicznych, Wydawnictwo AGH, Kraków, 1995. [7] M. Blicharski, Wstęp do inŜynierii materiałowej, WNT, Warszawa, 1998. [8] O. H. Wyatt i D. Hughes, Wprowadzenie do inŜynierii materiałowej, WNT Warszawa, 1978. [9] J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa 1977.

71



Semestr:7

Technologie wytwarzania kryształów i materiałów krystalicznych

Wykładowca: dr hab. Barbara Machura, prof. UŚ Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Ciało krystaliczne a ciało amorficzne. Elementy krystalografii i krystalochemii. Defekty struktury krystalicznej i ich rola. Proces krystalizacji. Termodynamiczne aspekty zarodkowania homo- i heterogenicznego. Mechanizmy i teorie wzrostu kryształu. Wzrost kryształów z roztworu, ze stopu i z fazy gazowej. Wybrane technologie wytwarzania kryształów objętościowych. Spiekanie i rozrost ziaren. Krystalizacja chemiczna z fazy gazowej CVD. Osadzanie fizyczne z fazy gazowej PVD i PVT. Epitaksja. Kinetyka wzrostu struktur epitaksjalnych. Krystalizacja epitaksjalna i techniki epitaksjalne. Właściwości i zastosowania materiałów krystalicznych. Cele przedmiotu: Zdobycie wiedzy umoŜliwiającej pełne zrozumienie zjawisk zachodzących przy zarodkowaniu i wzroście kryształów z roztworu, ze stopu i z fazy gazowej oraz zapoznanie się z podstawowymi technologiami otrzymywania materiałów krystalicznych. Efekty kształcenia: Po ukończeniu kursu student powinien opanować podstawową wiedzę z zakresu krystalografii i krystalochemii, rozumieć zjawiska zachodzące podczas homogenicznego i heterogenicznego zarodkowania i wzrostu kryształów z roztworu, ze stopu, z fazy gazowej, znać podstawowe technologie wytwarzania materiałów krystalicznych i mechanizmy sterowania procesem krystalizacji oraz nabyć umiejętność przewidywania właściwości materiałów krystalicznych w zaleŜności od ich struktury krystalicznej. Zalecana literatura: [1] Z. Kosturkiewicz, Metody krystalografii, Wydawnictwo naukowe UAM, Poznań, 2000. [2] J. śmija, Podstawy teorii wzrostu monokryształów, PWN, Warszawa, 1987. [3] J. śmija, Otrzymywanie monokryształów, PWN, Warszawa, 1988. [4] J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa, 1975.

72



Semestr: 7

Katalityczne procesy heterogeniczne

Wykładowca: prof. dr hab. inŜ. Stanisław Krompiec Typ zajęć: wykład specjalizacyjny Liczba godzin: 30 Przedmiot: obowiązkowy dla specjalności Technologia nieorganiczna i organiczna Wymagania wstępne: brak Treści kształcenia: Heterogeniczne procesy katalityczne w syntezie i technologii organicznej i nieorganicznej: układy gaz-ciało stałe, ciecz ciało stałe, ciecz-ciało stałe, ciecz-ciecz, układy wieloskładnikowe. Modelowanie procesów kontaktowych w ziarnie katalizatora, projektowanie morfologii powierzchni katalizatora. Reaktory kontaktowe. Materiały o rozwiniętej powierzchni, materiały mezoporowate, ciecze jonowe, klastery metali, immobilizowane enzymy. Zjawiska powierzchniowe. Procesy sorpcji na granicach faz. Reakcje chemiczne zachodzące na powierzchni. Reakcje ciało stałe-gaz. Katalizatory immoblizowane: na powierzchni nośników stałych, w cieczach jonowych. Przemysłowe procesy katalityczne heterogeniczne. Kataliza Phase Transfer. Selektywność procesów kontaktowych. Projektowanie katalizatorów kontaktowych. Regeneracja katalizatorów. Cele przedmiotu: studenci poznają róŜne heterogeniczne procesy katalityczne. W ten sposób uzyskują wiedzę pozwalającą na stosowanie róŜnych układów katalitycznych (szczególnie heterogenicznych) do selektywnej realizacji oczekiwanych przemian chemicznych. Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: studenci uzyskują zdolność rozumienia zjawisk i reakcji chemicznych zachodzących w układach heterogenicznych, szczególnie na powierzchni; są przygotowani do projektowania i dokonywania wyboru oraz stosowania katalizatorów heterogenicznych w technologiach chemicznych, małych i wielkotonaŜowych. Zalecana literatura: [1] R. Pampuch i K. Haberko, M. Kordek, Nauka o procesach ceramicznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1992. [2] A. Bolewski, M. Budkiewicz, P. Wyszomirski, Surowce ceramiczne, Wydawnictwa geologiczne, Warszawa, 1991. [3] R. Pampuch, Materiały ceramiczne, PWN, Warszawa, 1988. [4] W.D. Callister , Materials science and engineering, John Wiley & Sons, New York, 1990. [5] M. Blicharski, InŜynieria materiałowa, WNT, Warszawa, 2004. [6] R. Pampuch, Budowa i właściwości materiałów ceramicznych, Wydawnictwo AGH, Kraków, 1995. [7] M. Blicharski, Wstęp do inŜynierii materiałowej, WNT, Warszawa, 1998. [8] O.H. Wyatt i D. Hughes, Wprowadzenie do inŜynierii materiałowej, WNT Warszawa, 1978. [9] J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch, Chemia ciała stałego, PWN, Warszawa, 1977.

kierunek: technologia chemiczna -...

Documents