Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Fizykochemia układów koloidalnych
Course of study:
2019/2020
Code:
CTCH-2-201-TS-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Chemical Technology
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. Pyda Waldemar (pyda@agh.edu.pl)
Module summary

Treść modułu stanowi opis układów koloidalnych w kontekście fizykochemii zjawisk występujących na granicach faz i powierzchniach cząsteczek i ich zespołów graniczących z ośrodkiem dyspergującym, prowadzony w odniesieniu do układów występujących w technologiach materiałów ceramicznych opartych na przetwarzaniu proszków. Treści te pozwalają twórczo projektować nowoczesne materiały ceramiczne, włączając w to nanomateriały, i technologie ich wytwarzania.

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 rozumie znaczenie wpływu chemii, a w szczególności fizykochemii zjawisk w układach koloidalnych, na rozwój nowoczesnych technologii materiałowych opartych na przetwarzaniu proszków TCH2A_K02 Oral answer,
Participation in a discussion
Skills: he can
M_U001 potrafi wykorzystać wiedzę o układach koloidalnych w technologiach ceramicznych TCH2A_U02 Test,
Presentation,
Participation in a discussion
Knowledge: he knows and understands
M_W001 ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie chemii, w tym chemii ciała stałego, niezbędną do zrozumienia i opisu zjawisk zachodzących na powierzchniach cząstek faz i cząsteczek o rozmiarach koloidalnych graniczących z ośrodkiem dyspergującym, w celu ich praktycznego wykorzystania w technologiach przetwarzania proszków ceramicznych TCH2A_W01 Examination,
Activity during classes,
Test,
Presentation
M_W002 ma poszerzoną wiedzę w zakresie fizyki, w tym fizyki ciała stałego, niezbędną do zrozumienia i opisu zjawisk zachodzących na powierzchniach cząstek faz i cząsteczek o rozmiarach koloidalnych graniczących z ośrodkiem dyspersyjnym, w celu ich praktycznego wykorzystania w technologiach przetwarzania proszków ceramicznych TCH2A_W01 Examination,
Activity during classes,
Test,
Presentation
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 0 0 0 30 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 rozumie znaczenie wpływu chemii, a w szczególności fizykochemii zjawisk w układach koloidalnych, na rozwój nowoczesnych technologii materiałowych opartych na przetwarzaniu proszków + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 potrafi wykorzystać wiedzę o układach koloidalnych w technologiach ceramicznych + - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie chemii, w tym chemii ciała stałego, niezbędną do zrozumienia i opisu zjawisk zachodzących na powierzchniach cząstek faz i cząsteczek o rozmiarach koloidalnych graniczących z ośrodkiem dyspergującym, w celu ich praktycznego wykorzystania w technologiach przetwarzania proszków ceramicznych + - - - - + - - - - -
M_W002 ma poszerzoną wiedzę w zakresie fizyki, w tym fizyki ciała stałego, niezbędną do zrozumienia i opisu zjawisk zachodzących na powierzchniach cząstek faz i cząsteczek o rozmiarach koloidalnych graniczących z ośrodkiem dyspersyjnym, w celu ich praktycznego wykorzystania w technologiach przetwarzania proszków ceramicznych + - - - - + - - - - -
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
Preparation for classes 25 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 6 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (30h):

Treścią przedmiotu są zagadnienia opisu stanu koloidalnego z uwzględnieniem fizykochemii powierzchni, oddziaływań pomiędzy cząstkami koloidalnymi, warunków uzyskiwania stabilnych układów koloidalnych, zjawisk adsorpcji z roztworów w odniesieniu do potrzeb technologii wytwarzania ceramiki tradycyjnej, zaawansowanej, materiałów budowlanych i tworzyw szklistych.
Zagadnienia omawiane na wykładach to:
- termodynamiczna i molekularna charakterystyka powierzchni,
- charakterystyka elementarnych oddziaływań międzycząsteczkowych i oddziaływań pomiędzy cząstkami w układach dyspersyjnych,
- klasyfikacja, metody otrzymywania i ogólna charakterystyka układów koloidalnych z uwzględnieniem koncepcji ich stabilności,
- opis właściwości kinetycznych, optycznych i elektrokinetycznych układów koloidalnych,
- otrzymywanie i właściwości pian, emulsji,mikroemulsji i aerozoli,
- koloidy asocjacyjne – micelizacja i struktura micel, zjawiska solwatacji hydrofobowej i solubilizacji,
- procesy chemiczne i fizyczne zachodzace w roztworach micelarnych i mikroemulsjach,
- wykorzystanie zjawisk powierzchniowych w technologii wytwarzania materiałów budowlanych i technicznej ceramiki tradycyjnej i zaawansowanej.

Seminar classes (30h):

Celem zajęć seminaryjnych jest ugruntowanie i pogłębienie zasobu wiedzy z zakresu fizykochemii układów koloidalnych przekazanego na wykładach oraz zdobycie umiejętności jej wykorzystania w technologii wytwarzania materiałów ceramicznych o zoptymalizowanych właściwościach użytkowych. Do osiągnięcia tego celu wykorzystywana jest wnikliwa dyskusja zagadnień w oparciu o wiedzę pochodzącą z wykładów i literatury uzupełniającej, rozwiązywanie zadań rachunkowych oraz prezentacje przygotowywane przez studentów.

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.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zajęcia seminaryjne zaliczane są na podstawie średniej ocen z prezentacji ustnych, aktywności w dyskusjach na seminariach i sprawdzianów pisemnych. Zaliczenie poprawkowe seminarium ma formę sprawdzianu pisemnego.
Do egzaminu dopuszczane są osoby, które uzyskały pozytywną ocenę z seminarium.

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.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Ok = 0,5e + 0,4s+ 0,1f
gdzie: Ok – ocena końcowa, e – ocena z egzaminu, s – ocena z seminarium, f – ocena frekwencji na wykładach, zależna od ułamka wysłuchanych wykładów.

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

Zaległości spowodowane usprawiedliwionymi nieobecnościami na zajęciach seminaryjnych wyrównywane są w formie sprawdzianów ustnych lub pisemnych w uzgodnieniu z osobą prowadzącą zajęcia.

Prerequisites and additional requirements:

Nie dotyczą

Recommended literature and teaching resources:

Literatura podstawowa:
1. E.T. Dutkiewicz, Fizykochemia powierzchni, PWN, Warszawa 1998,
2. P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 2001,
3. H. Sonntag, Koloidy, PWN, 1982,

Literatura uzupełniająca:
1. P.C. Hiemenz, R. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, Marcel Dekker, Inc. 1997,
2. K.S. Birdi, Handbook of Surface and Colloid Chemistry, CRC Press 1997,
3. J.S. Laskowski, J. Ralston, Colloid Chemistry in Mineral Processing, Elsevier 1992,
4. R.F. Giese, C.J. van Oss, Colloid and Surface properties of Clays and Related Minerals,Marcel Dekker, Inc. 2002,
5. R.K. Iler, The Colloid Chemistry of Silica and Silicates, Cornell University Press, 1955.

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

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None