Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Experimental mineralogy
Course of study:
2015/2016
Code:
BGG-2-207-MS-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Applied Mineralogy and Gemmology
Field of study:
Mining and Geology
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Bajda Tomasz (bajda@geol.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Bajda Tomasz (bajda@geol.agh.edu.pl)
dr hab. inż. Manecki Maciej (gpmmanec@cyf-kr.edu.pl)
dr hab. inż. Matusik Jakub (jmatusik@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Rzepa Grzegorz (grzesio@geolog.geol.agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Ma świadomość pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżyniera oraz wpływu prac geologicznych i geologiczno-inżynierskich na środowisko GG2A_K02 Report
Skills
M_U001 Potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment syntezy substancji krystalicznej. GG2A_U09, GG2A_U14 Report
M_U002 Potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment modyfikacji właściwości substancji mineralnej. GG2A_U09, GG2A_U14 Report
M_U003 Potrafi przeprowadzić systematyczne badania dla zidentyfikowania i scharakteryzowania produktów syntezy. GG2A_U15 Report
Knowledge
M_W001 Posiadł zaawansowaną wiedzę na temat procesów krystalizacji i rozpuszczania minerałów. GG2A_W02, GG2A_U01, GG2A_W01 Test
M_W002 Rozumie przebieg procesów przemian w morfologii i składzie minerałów na drodze rekrystalizacji i dyfuzji. GG2A_W02, GG2A_U01 Test
M_W003 Zna przykłady zastosowań mineralogii eksperymentalnej w naukach o Ziemi. GG2A_W04, GG2A_U01 Test
M_W004 Zna przykłady zastosowań mineralogii eksperymentalnej w przemyśle, technice i w medycynie. GG2A_W04, GG2A_U01 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Ma świadomość pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżyniera oraz wpływu prac geologicznych i geologiczno-inżynierskich na środowisko - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment syntezy substancji krystalicznej. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment modyfikacji właściwości substancji mineralnej. - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi przeprowadzić systematyczne badania dla zidentyfikowania i scharakteryzowania produktów syntezy. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiadł zaawansowaną wiedzę na temat procesów krystalizacji i rozpuszczania minerałów. + - - - - - - - - - -
M_W002 Rozumie przebieg procesów przemian w morfologii i składzie minerałów na drodze rekrystalizacji i dyfuzji. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna przykłady zastosowań mineralogii eksperymentalnej w naukach o Ziemi. + - - - - - - - - - -
M_W004 Zna przykłady zastosowań mineralogii eksperymentalnej w przemyśle, technice i w medycynie. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Mechanizmy nukleacji i wzrostu kryształów.
Krystalizacja homogeniczna i heterogeniczna, epitaksja.
Rekrystalizacja i Ostwald ripening.
Mechanizmy rozpuszczania minerałów.
Dyfuzja w kryształach.
Modyfikacje struktur krzemianów warstwowych.
Eksperymentalna kalibracja geotermobarometrów.
Synteza mineralna w przemyśle, technice i w medycynie.

Laboratory classes:

Podstawy preparatyki i analityki w mineralogii eksperymentalnej. Zasady bezpieczeństwa.
Programy komputerowe do symulacji wzrostu kryształów.
Synteza niskotemperaturowa z roztworów wodnych: kontrolowanie właściwości produktu syntezy przez modyfikację warunków syntezy i składu roztworów.
Synteza wysokotemperaturowa piecowa: kontrolowanie właściwości produktu syntezy przez modyfikację warunków syntezy i składu substratów.
Synteza hydrotermalna w autoklawie: kontrolowanie właściwości produktu syntezy przez modyfikację warunków syntezy i składu roztworów.
Synteza zeolitów: kontrolowanie właściwości produktu syntezy przez dobór substratów i warunków syntezy.
Modyfikacja właściwości wybranych minerałów ilastych przez substancje organiczne.
Eksperymenty nad transformacją minerałów w roztworach wodnych: rekrystalizacja, odwracalne i nieodwracalne powstawanie minerałów wtórnych.
Eksperymenty nad transformacją minerałów w wyniku dehydratacji lub dyfuzji w ciele stałym w wysokich temperaturach w warunkach bezwodnych: kontrolowanie właściwości produktu syntezy przez modyfikację warunków, składu substratów i składu gazów towarzyszących reakcji.
Eksperymentalne oznaczanie termodynamicznych właściwości minerałów.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 125 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Participation in lectures 14 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Participation in laboratory classes 42 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 20 h
Preparation for classes 19 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,4 * ocena z kolokwium + 0,6 * ocena ze sprawozdań z ćwiczeń

Prerequisites and additional requirements:

Wiedza w zakresie mineralogii, geochemii, rentgenografii, metod spektroskopowych i termicznych

Recommended literature and teaching resources:

Blicharski M. 1995. Wstęp do Inżynierii Materiałowej, Wyd. AGH, Kraków.
Bolewski A., Manecki A. 1993. Mineralogia szczegółowa. Polska Agencja Ekologiczna.
Bolewski A., Żabiński W. (red.). 1988. Metody badań minerałów i skał.
Dereń J., Haber J., Pampuch R. 1975. Chemia Ciała Stałego, PWN, Warszawa.
Handke M. 2008. Krystalochemia krzemianów. Wyd. AGH, Kraków.
McMurry J. 2010. Chemia organiczna.
Pampuch R. 2005. Współczesne Materiały Ceramiczne. Ucz. Wyd. Naukowo-Dydaktyczne, Kraków.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Bajda T. 2011. Dissolution of mimetite Pb5(AsO4)3Cl in low-molecular-weight organic acids and EDTA. Chemosphere, 83(11), 1493–1501.
Bajda T. 2010. Solubility of mimetite Pb5(AsO4)3Cl at 5–55°C. Environmental Chemistry, 7, 268–278.
Bajda T., Kłapyta Z. 2006. Sorption of chromate by clinoptilolite modified with alkylammonium surfactants. Mineralogia Polonica, 37(2), 93–99.
Bajda T., Mozgawa W., Manecki M., Flis J. 2011. Vibrational spectroscopic study of mimetite-pyromorphite solid solutions. Polyhedron, 30(15), 2479–2485.
Bajda T., Szmit E., Manecki M. 2005. Removal of As(V) from solutions by precipitation of mimetite Pb5(AsO4)3Cl. W: Pawłowski L., Dudzińska M., Pawłowski A. (red.). Environmental engineering: proceedings of the second national congress of Environmental engineering, Lublin, Poland, 4–8 September 2005. Taylor & Francis, London, s. 119–124.
Flis J., Borkiewicz O., Bajda T., Manecki M., Klasa J. Synchrotron-based X-ray diffraction of the lead apatite series Pb10(PO4)6Cl2-Pb10(AsO4)6Cl2. Journal of Synchrotron Radiation, 17(2), 207–214.
Flis J., Manecki M., Bajda T. 2011. Solubility of pyromorphite Pb5(PO4)3Cl-mimetite Pb5(AsO4)3Cl solid solution series. Geochimica et Cosmochimica Acta, 75(7), 1858–1868.
Grela A., Bajda T., Mikuła J. 2015. Skład mineralny i właściwości teksturalne zeolitów z metakaolinu — The mineral composition and textural properties of zeolites with metakaolin. Przemysł Chemiczny, 94(4), 619–622.
Janicka U., Bajda T., Manecki M. 2012. Synthesis and solubility of brompyromorphite Pb5(PO4)3Br. Mineralogia, 43(1–2), 129–135.
Kleszczewska A., Manecki M., Figuła A., Bajda T. 2009. Immobilization of Pb2+ using new generation glass fertilizers. Fresenius Environmental Bulletin, 18(7a), 1205–1209.
Król M., Mozgawa W., Barczyk K., Bajda T., Kozanecki M. 2013. Changes in the vibrational spectra of zeolites due to sorption of heavy metal cations. Journal of Applied Spectroscopy, 80(5), 644–650.
Matusik J., Bajda T. 2013. Immobilization and reduction of hexavalent chromium in the interlayer space of positively charged kaolinites. Journal of Colloid and Interface Science, 398, 74–81.
Matusik J., Bajda T., Manecki M. 2012. Aqueous cadmium removal by hydroxylapatite and fluoroapatite. Geology, Geophysics & Environment, 38(4), 427–438.
Matusik J., Bajda T., Manecki M. 2008. Immobilization of aqueous cadmium by addition of phosphates. Journal of Hazardous Materials, 152, 1332–1339.
Mozgawa W., Bajda T. 2006. Application of vibrational spectra in the studies of cation sorption on zeolites. Journal of Molecular Structure, 792–793, 170–175.
Mozgawa W., Bajda T. 2005. Spectroscopic study of heavy metals sorption on clinoptilolite. Physics and Chemistry of Minerals, 31, 706–713.
Mozgawa W., Król M., Bajda T. 2009. Application of IR spectra in the studies of heavy metal cations immobilization on natural sorbents. Journal of Molecular Structure, 924–926, 427–433.
Ratajczak T., Rzepa G., Bajda T. (red.) 2013. Sorbenty Mineralne – Surowce, Energetyka, Ochrona Środowiska, Nowoczesne Technologie, Wyd. AGH, Kraków.
Szala B., Bajda T., Jeleń A. 2015. Removal of chromium(VI) from aqueous solutions using zeolites modified with HDTMA and ODTMA surfactants. Clay Minerals, 50, 103–115.
Szala B., Bajda T., Matusik J., Zięba K., Kijak B. 2015. BTX sorption on Na-P1 organo-zeolite as a process controlled by the amount of adsorbed HDTMA. Microporous and Mesoporous Materials, 202, 115–123.
Szala B., Greiner-Wronowa E., Piccardo P., Kwaśniak-Kominek M., Bajda T. 2014. Influence of environment on the corrosion of glass-metal connections. Applied Physics, A, Materials Science & Processing, 116(4) 1627–1635.
Szala B., Turek P., Bajda T., Matusik J. 2013. Optymalizacja procesu syntezy organo-zeolitu. W: Szychowski D. (red.). Młodzi dla techniki: wybrane problemy naukowo-badawcze chemii i technologii chemicznej. Politechnika Warszawska. Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii. P. P.-H. „DRUKARNIA” Sp. z o. o., s. 109–118.
Turek P., Bajda T., Manecki M. 2014. Dissolution of mimetite Pb5(AsO4)3Cl in malic acid solutions. Mineralogia, 45(1–2), 3–12.

Additional information:

None