Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Analiza chemiczna i instrumentalna materiałów do recyklingu
Course of study:
2019/2020
Code:
NRCM-1-606-s
Faculty of:
Non-Ferrous Metals
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Recykling i Metalurgia
Semester:
6
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Pacławski Krzysztof (paclaw@agh.edu.pl)
Module summary

1. Przedmiot i zadania procesu analitycznego w recyklingu. 2. Opracowanie wyników i ich statystyczna ocena. 3. Klasyczne metody analizy chemicznej (met. miareczkowe). 4. Metody spektroskopii molekularnej (spektrofotometria UV-Vis, IR, NMR) i atomowej (AAS, AES). 5. Spektrometria mas. 6. Spektroskopia promieniowania RTG. 7. Metody elektroanalityczne (potencjometria klasyczna i jonoselektywna, elektrograwimetria). 8. Inne metody (spektroskopia laserowa, chromatografia cieczowa i gazowa)

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: is able to
M_K001 9. Jest gotów do współdziałania z zespołem w realizacji zaplanowanych prac analitycznych. RCM1A_K01, RCM1A_K02 Execution of laboratory classes
M_K002 10. Jest gotów do obsługi aparatury analitycznej i wykonania na niej analizy w zakresie praktykowanych na zajęciach laboratoryjnych zagadnień. RCM1A_K02 Execution of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 4. Potrafi dobrać optymalną metodę analizy składu chemicznego dla wskazanego, dowolnego rodzaju materiału zawierającego pierwiastki metali. RCM1A_U03, RCM1A_U04 Test
M_U002 5. Potrafi dokonać krytycznej oceny wybranej do analizy metody (lub metod) i zaplanować procedurę postępowania analitycznego dla wybranej próbki materiału. RCM1A_U03, RCM1A_U05, RCM1A_U04 Test
M_U003 6. Potrafi wykonać analizę jakościową i ilościową składu chemicznego wybranych materiałów wg opracowanej procedury analitycznej RCM1A_U03, RCM1A_U01, RCM1A_U02, RCM1A_U04 Execution of laboratory classes
M_U004 7. Potrafi dokonać obróbki uzyskanych wyników pomiarowych, opracować i wykonać ich dokumentację oraz zinterpretować otrzymane wyniki pomiarowe RCM1A_U03, RCM1A_U01, RCM1A_U02 Report
M_U005 8. Potrafi pełnić rolę konsultanta lub doradcy w sprawach wyboru metody analizy dla konkretnego materiału. RCM1A_U03, RCM1A_U01, RCM1A_U06, RCM1A_U04 Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 1. Zna ogólne zasady segregacji materiałów przeznaczonych do recyklingu w zależności od ich ogólnego składu materiałowego oraz zasady sposobu pobierania reprezentatywnej próbki materiału do analizy składu chemicznego RCM1A_W04, RCM1A_W01, RCM1A_W03 Test
M_W002 2. Zna podstawowe narzędzia z zakresu analizy statystycznej danych oraz aparat matematyczno-informatyczny niezbędny do obróbki danych pomiarowych. RCM1A_W07, RCM1A_W01 Test
M_W003 3. Zna i rozumie zasadę działania podstawowych technik i metod analitycznych. RCM1A_W04, RCM1A_W01 Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 9. Jest gotów do współdziałania z zespołem w realizacji zaplanowanych prac analitycznych. - - + - - - - - - - -
M_K002 10. Jest gotów do obsługi aparatury analitycznej i wykonania na niej analizy w zakresie praktykowanych na zajęciach laboratoryjnych zagadnień. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 4. Potrafi dobrać optymalną metodę analizy składu chemicznego dla wskazanego, dowolnego rodzaju materiału zawierającego pierwiastki metali. + - + - - - - - - - -
M_U002 5. Potrafi dokonać krytycznej oceny wybranej do analizy metody (lub metod) i zaplanować procedurę postępowania analitycznego dla wybranej próbki materiału. + - + - - - - - - - -
M_U003 6. Potrafi wykonać analizę jakościową i ilościową składu chemicznego wybranych materiałów wg opracowanej procedury analitycznej + - + - - - - - - - -
M_U004 7. Potrafi dokonać obróbki uzyskanych wyników pomiarowych, opracować i wykonać ich dokumentację oraz zinterpretować otrzymane wyniki pomiarowe + - + - - - - - - - -
M_U005 8. Potrafi pełnić rolę konsultanta lub doradcy w sprawach wyboru metody analizy dla konkretnego materiału. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 1. Zna ogólne zasady segregacji materiałów przeznaczonych do recyklingu w zależności od ich ogólnego składu materiałowego oraz zasady sposobu pobierania reprezentatywnej próbki materiału do analizy składu chemicznego + - - - - - - - - - -
M_W002 2. Zna podstawowe narzędzia z zakresu analizy statystycznej danych oraz aparat matematyczno-informatyczny niezbędny do obróbki danych pomiarowych. + - + - - - - - - - -
M_W003 3. Zna i rozumie zasadę działania podstawowych technik i metod analitycznych. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 120 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 h
Realization of independently performed tasks 58 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (30h):
Analiza chemiczna i instrumentalna materiałów do recyklingu

Cyklu wykładów, przybliżający przedmiot i zadania procesu analitycznego materiałów przeznaczonych do recyklingu. W ramach wykładów omówione zostaną podstawowe sposoby sortowania materiałów przeznaczonych do recyklingu, zasady pobierania próbek do analizy reprezentatywnych dla analizowanego materiału, podstawowe metody analizy klasycznej i instrumentalnej w określaniu składu chemicznego próbek materiałów stałych i ciekłych. Szczegółowo zostaną omówione metody analizy o znaczeniu praktycznym w recyklingu: klasyczne metody miareczkowe, metody spektrofotometryczne (UV-Vis, IR, AAS, AES, NMR), metoda spektrometrii mas, spektrofluorymetria, metody elektroanalityczne (potencjometria klasyczna i jonoselektywna, elektrograwimetria, amperometria), metoda chromatograficzna (gazowa i cieczowa). Zostaną także krótko scharakteryzowane inne metody wykorzystywane w analizie, np. spektroskopia laserowa i sensory chemiczne. Omówione zostaną również zagadnienia dotyczące interpretacji i opracowania wyników pomiarowych wraz z ich statystyczną oceną.

Laboratory classes (30h):
Analiza chemiczna i instrumentalna materiałów do recyklingu

Cykl 4-godzinnych ćwiczeń laboratoryjnych, podczas których student wykonuje prace wg opisów i procedur zawartych w instrukcjach do ćwiczeń. Zakres tematyczny ćwiczeń obejmuje:
1. Zastosowanie spektrofotometrii UV-Vis w analizie składu chemicznego – oznaczanie wybranego pierwiastka z grupy bloku d układu okresowego
2. Zastosowanie spektrofotometrii IR w analizie jakościowej wybranych związków i materiałów organicznych
3. Zastosowanie potencjometrii (elektrod jono-selektywnych) do oznaczania metali w roztworach wodnych
4. Zastosowanie elektrograwimetrii do oznaczania metali w stopach metali
5. Zastosowanie Spektroskopii Emisji Atomowej do analiza składu chemicznego stopu metalicznego
6. Zastosowanie metod klasycznych do analizy składu chemicznego mieszanin roztworów

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

WYKŁAD:
1. Obecność na 50 % wykładów w semestrze
2. Uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium zaliczeniowego
3. Studenci, którzy spełnili warunek obecności na wykładach (p. 1) mają możliwość napisania lub poprawy kolokwium zaliczeniowego w dwóch dodatkowych terminach ustalonych zgodnie z regulaminem studiów w AGH.

ĆWICZENIA LABORATORYJNE:
1. Obecność 100% na ćwiczeniach w semestrze
2. Oddanie indywidualnych sprawozdań z wykonanych prac laboratoryjnych, wg poleceń zawartych w instrukcjach do tych ćwiczeń oraz wskazówek prowadzącego
3. Uzyskanie zaliczenia z każdego sprawozdania
4. Uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium obejmującego całość zagadnień obejmujących tematy ćwiczeń laboratoryjnych
5. Studenci, którzy spełnili warunek obecności na ćwiczeniach (p. 1), oddali w terminie wszystkie sprawozdania (p. 2) i zostały ocenione pozytywnie (zal.) mają możliwość napisania lub poprawy kolokwium zaliczeniowego w dwóch dodatkowych terminach ustalonych zgodnie z regulaminem studiów w AGH.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa (OK) = ocena z kolokwium zaliczeniowego (OZ) x 0.5 + ocena z ćwiczeń laboratoryjnych (OL) x 0.5
OK = 0.5xOZ + 0.5xOL

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

WYKŁAD:
Posiadanie notatek z zaległych wykładów oraz zapoznanie się z ich treścią. Przyswojenie zaległych wiadomości weryfikowane jest na kolokwium zaliczeniowym.

ĆWICZENIA LABORATORYJNE:
Dopuszczalna jest jedna nieobecność studenta na ćwiczeniach laboratoryjnych, która może zostać usprawiedliwiona, po odrobieniu przez niego zaległego ćwiczenia na zajęciach dodatkowych, przewidywanych po zakończeniu planowych ćwiczeń laboratoryjnych. Zajęcia te odbędą się pod koniec trwającego semestru 6 (o dacie zajęć poinformuje prowadzący).

Prerequisites and additional requirements:

1. Udział w zajęciach wykładowych jest możliwy dla studentów, którzy posiadają aktualny wpis na 6 semestr I stopnia studiów na Kierunku: Recykling i Metalurgia (Wydział Metali Nieżelaznych, AGH).
2. Udział studenta w ćwiczeniach laboratoryjnych jest możliwy po spełnieniu następujących warunków:
a) znajomość treści bieżącej instrukcji oraz sposobu wykonania ćwiczenia – weryfikowane przed zajęciami przez prowadzącego.
b) oddanie przed rozpoczęciem kolejnych ćwiczeń sprawozdań (każdy indywidualnie) z wykonanych prac laboratoryjnych, wg poleceń zawartych w instrukcjach do tych ćwiczeń oraz wskazówek prowadzącego.

Recommended literature and teaching resources:

1. W. Szczepaniak: Instrumentalne metody analizy, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996.
2. D. Kealey, P.J. Haines: Chemia Analityczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006.
3. S.F.A. Kettle: Fizyczna chemia nieorganiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999.
4. G.P. Matthews: Experimental Physical Chemistry, Clarendon Press, Oxford 1985.
5. P.W. Atkins: Chemia Fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
6. R.A. Alberty, R.J. Silbey: Physical Chemistry, John Wiley, 1995.
7. A. Cygański, B. Ptaszyński, J. Krystek: Obliczenia w chemii analitycznej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.

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

1. K. Pacławski, K. Fitzner: Kinetics of Gold(III) Chloride Complexes Reduction Using Sulfur(IV). Metallurgical and Materials Transactions B, 35B (2004) 1071-1085.
2. K. Pacławski, J. Gapiński: Static and dynamic light scattering method for analysis of gold colloidal growth in aqueous solution. Archives of Metallurgy and Materials, 53 (2007) 121-128.
3. K. Pacławski, D.A. Zajac, M. Borowiec, Cz. Kapusta, K. Fitzner: EXAFS Studies on the Reaction of Gold(III) Chloride Complex Ions with Sodium Hydroxide and Glucose. The Journal of Physical Chemistry A, 114 (2010) 11943–11947.

Additional information:

Sprawy i zagadnienia związane z uczestnictwem w zajęciach lub opracowaniem sprawozdań z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych, można konsultować również poza godzinami konsultacji, po wcześniejszym uzgodnieniu z prowadzącym (ustnie lub przez e-mail).