Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Surowce naturalne i syntetyczne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CCER-1-502-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. nadzw. dr hab. inż. Szumera Magdalena (mszumera@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł zapewnia wiedzę na temat wybranych minerałów i surowców mineralnych ważnych z punktu widzenia przemysłu ceramicznego i chemicznego

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Ma wiedzę dotyczącą podstaw teoretycznych najważniejszych metody badania i określania składu fazowego surowców (mikroskopia w świetle przechodzącym, dyfraktometria rentgenowska, analiza termiczna, mikroskopia wysokotemperaturowa, analiza składu ziarnowego). CER1A_W04, CER1A_W01 Kolokwium,
Egzamin
M_W002 Zna źródła pozyskiwania surowców dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych CER1A_W04, CER1A_W01, CER1A_W02 Egzamin,
Kolokwium
M_W003 Zna wymagania jakościowe stawiane surowcom dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych CER1A_W04 Egzamin,
Kolokwium
M_W004 Zna źródła pozyskiwania surowców dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych oraz parametry jakościowe surowców odpadowych stosowanych w technologiach ceramicznych CER1A_W04, CER1A_W01 Egzamin
M_W005 Umie wymienić i scharakteryzować klasyfikacje i główne minerały skał magmowych, metamorficznych i osadowych CER1A_W04 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi podać kierunki wykorzystania surowca na podstawie jego parametrów jakościowych CER1A_U01, CER1A_U04, CER1A_U03, CER1A_U02 Kolokwium,
Egzamin
M_U002 Potrafi określić skład fazowy surowca ceramicznego na podstawie termogramu DTA/TG, analizy XRD oraz obserwacji mikroskopowych CER1A_U01, CER1A_U04, CER1A_U03 Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Pogłębia swoją wiedzę korzystając z dodatkowych źródeł wiedzy CER1A_K01, CER1A_K02 Egzamin,
Kolokwium
M_K002 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny CER1A_K04, CER1A_K03 Egzamin,
Kolokwium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Ma wiedzę dotyczącą podstaw teoretycznych najważniejszych metody badania i określania składu fazowego surowców (mikroskopia w świetle przechodzącym, dyfraktometria rentgenowska, analiza termiczna, mikroskopia wysokotemperaturowa, analiza składu ziarnowego). + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna źródła pozyskiwania surowców dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna wymagania jakościowe stawiane surowcom dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych + - + - - - - - - - -
M_W004 Zna źródła pozyskiwania surowców dla najważniejszych krajowych technologii ceramicznych oraz parametry jakościowe surowców odpadowych stosowanych w technologiach ceramicznych + - - - - - - - - - -
M_W005 Umie wymienić i scharakteryzować klasyfikacje i główne minerały skał magmowych, metamorficznych i osadowych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi podać kierunki wykorzystania surowca na podstawie jego parametrów jakościowych + - - - - - - - - - -
M_U002 Potrafi określić skład fazowy surowca ceramicznego na podstawie termogramu DTA/TG, analizy XRD oraz obserwacji mikroskopowych - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Pogłębia swoją wiedzę korzystając z dodatkowych źródeł wiedzy + - + - - - - - - - -
M_K002 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 127 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Inne 20 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
Przedmiot ma na celu zaznajomienie studenta z najważniejszymi surowcami stosowanymi w technologiach ceramicznych oraz ich właściwościami

Program wykładów:
1.Wykład wprowadzający. Podstawowe definicje i klasyfikacje. Źródła surowców. Minerały. Skały. Kopaliny mineralne i ich złoża. Metody pozyskiwania surowców
2.Metody badań wybranych minerałów i surowców cz. I
3.Metody badań wybranych minerałów i surowców cz. II
4.Surowce krzemionkowe
5.Surowce skaleniowe i pokrewne
6.Surowce ilaste ceramiki szlachetnej i technicznej
7.Surowce ilaste ceramiki budowlanej
8.Surowce boksytowe i andaluzytowe
9.Surowce węglanowe wapniowe
10.Surowce węglanowe magnezowe
11.Surowce krzemianowe magnezowe i wapniowe
12.Surowce siarczanowe
13.Grafit. Surowce cyrkonowe. Surowce chromitowe
14.Surowce wtórne i odpadowe
15.Podsumowanie

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):
Zajęcia mają na celu usystematyzowanie i utrwalenie wiedzy z zakresu wybranych grup surowców mineralnych stosowanych w technologiach ceramicznych

Program zajęć laboratoryjnych:

LABORATORIUM 1
Zajęcia wprowadzające. Minerały i skały. Obserwacje skał magmowych, metamorficznych i osadowych.
Celem zajęć laboratoryjnych nr 2-6 jest zapoznanie się z podstawowymi metodami badań minerałów, skał, surowców mineralnych i chemicznych w zakresie oznaczania ich składu fazowego i ziarnowego.

LABORATORIUM 2-3
Analiza mikroskopowa w świetle przechodzącym:
·właściwości optyczne faz mineralnych i syntetycznych jako podstawa ich identyfikacji mikroskopowej,
·zapoznanie się z budową i obsługą mikroskopu,
·obserwacje wybranych cech diagnostycznych faz mineralnych i syntetycznych (barwa własna w płytce cienkiej, pleochroizm, pokrój ziaren, relief, ślady płaszczyzn łupliwości, izo- i anizotropia właściwości optycznych, barwy interferencyjne, ściemnianie światła, zbliźniaczenia).

LABORATORIUM 4
Analiza rentgenograficzna:
·zasada metody ze szczególnym uwzględnieniem metody proszkowej DSH
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca ilastego na podstawie jego dyfraktogramu rentgenowskiego,

LABORATORIUM 5
Analiza termiczna:
·zasada grupy metod termicznych
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca ilastego i węglanowego na podstawie termogramu DTA/TG
Analiza granulometryczna:
·omówienie metod oznaczania składu ziarnowego ze szczególnym uwzględnieniem metod sedymentacyjnych (analizator Sedigraph 5100)
·analiza krzywej kumulacyjnej wybranego surowca ilastego

LABORATORIUM 6
I kolokwium – sprawdzian praktyczny:
·identyfikacja wybranych faz w analizie mikroskopowej,
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca na podstawie jego dyfraktogramu rentgenowskiego,
·identyfikacja składu fazowego wybranego surowca na podstawie termogramu DTA/TG,
·określenie udziału wybranych frakcji ziarnowych na podstawie krzywej kumulacyjnej

Celem zajęć laboratoryjnych nr 7-15 jest omówienie wybranych surowców mineralnych i chemicznych ze zwróceniem uwagi na:
·celowość stosowania określonego surowca dla potrzeb danej technologii ceramicznej,
·wymagania poszczególnych dziedzin przemysłu,
·zależności pomiędzy składem mineralnym i chemicznym, teksturą i strukturą surowca a właściwościami technologicznymi,
·występowanie surowców i zakres ich przeróbki mechanicznej.

LABORATORIUM 7
Surowce krzemionkowe dla ceramiki szlachetnej i przemysłu materiałów ogniotrwałych
·opis makroskopowy zwięzłych surowców krzemionkowych (kwarc żyłowy, kwarcyty krystaliczne i cementowe, chalcedonity, łupki kwarcytowe)
·opis mikroskopowy zwięzłych surowców krzemionkowych (kwarc żyłowy, kwarcyty krystaliczne i cementowe, chalcedonity, łupki kwarcytowe)

LABORATORIUM 8
Surowce krzemionkowe dla przemysłu szklarskiego
·opis makroskopowy piasków szklarskich
·identyfikacja minerałów ciężkich w piaskach szklarskich metodą mikroskopową
Surowce boksytowe i pokrewne dla przemysłu materiałów ogniotrwałych
·opis makroskopowy boksytów surowych i kalcynowanych oraz koncentratów andaluzytowych
·opis mikroskopowy boksytów surowych i kalcynowanych
·analiza rentgenograficzna boksytu surowego

LABORATORIUM 9
Surowce skaleniowe i skaleniowo-kwarcowe dla przemysłu ceramiki szlachetnej i technicznej oraz przemysłu szklarskiego
·opis makroskopowy surowców skaleniowych i skaleniowo-kwarcowych
·opis mikroskopowy surowców skaleniowych i skaleniowo-kwarcowych
Bazalty i gabra jako surowce do produkcji wełny mineralnej i leizny kamiennej
·opis makroskopowy bazaltów i gabr
·opis makroskopowy bazaltów i gabr

LABORATORIUM 10
Surowce ilaste ceramiki szlachetnej i technicznej – kaoliny i iły kaolinitowe
·opis makroskopowy kaolinów, iłów biało wypalających się, ogniotrwałych i kamionkowych
·analiza rentgenograficzna wybranego iłu biało wypalającego się
·analiza termiczna wybranego iłu biało wypalającego się
·analiza granulometryczna wybranego iłu biało wypalającego się

LABORATORIUM 11
Surowce ilaste ceramiki budowlanej
·opis makroskopowy poszczególnych odmian iłów ceramiki budowlanej
·analiza rentgenograficzna wybranego iłu ceramiki budowlanej

LABORATORIUM 12
Węglanowe surowce wapniowe dla przemysłu szklarskiego i materiałów wiążących (klinkier cementowy, cement, wapno)
·opis makroskopowy wapieni różnych odmian oraz skał pokrewnych (margiel, kreda pisząca)
·opis mikroskopowy wapieni różnych odmian oraz skał pokrewnych (margiel, kreda pisząca)
·analiza termiczna wybranego margla
Siarczanowe surowce wapniowe naturalne (gipsy i anhydryty) oraz syntetyczne (desulfogipsy, fosfogipsy) dla przemysłu materiałów wiążących i do produkcji wyrobów gipsowych (spoiwa, płyty)
·opis makroskopowy gipsów, anhydrytów, desulfogipsów i fosfogipsów
·opis mikroskopowy gipsów i anhydrytów

LABORATORIUM 13
II kolokwium – sprawdzian teoretyczny:
·udzielenie odpowiedzi na 9 spośród 30 podanych wcześniej pytań

LABORATORIUM 14
Węglanowe surowce magnezowe dla przemysłu materiałów ogniotrwałych i szklarskiego
·opis makroskopowy magnezytów krystalicznych i zbitych, dolomitów i marmurów dolomitowych oraz klinkierów magnezytowych i magnezjowych
·opis mikroskopowy magnezytów krystalicznych i zbitych, dolomitów i marmurów dolomitowych
Krzemianowe surowce magnezowe – surowce oliwinowe, serpentynity, surowce talkowe
·opis makroskopowy surowców oliwinowych, serpentynitu i surowców talkowych
·opis mikroskopowy surowców oliwinowych, serpentynitu i surowców talkowych

LABORATORIUM 15
Surowce cyrkonowe dla przemysłu materiałów ogniotrwałych i płytek ceramicznych
·opis makroskopowy i mikroskopowy koncentratów cyrkonu
Zaliczenie

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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
Obecność studenta jest obowiązkowa.

ZAJĘCIA LABORATORYJNE:
Udział studentów we wszystkich zajęciach laboratoryjnych jest obowiązkowy.
Każda nieobecność na zajęciach laboratoryjnych powinna być usprawiedliwiona. Podstawą jej usprawiedliwienia jest świadectwo lekarskie.
W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na więcej niż trzech zajęciach laboratoryjnych o sposobie odrobienia zaległości i uzyskania zaliczenia decyduje prowadzący zajęcia.
W przypadku usprawiedliwionej nieobecności na sprawdzianie student jest zobowiązany do przystąpienia do kolokwium w terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia.
Podstawą uzyskania zaliczenia jest: obecność na zajęciach laboratoryjnych oraz pozytywne oceny uzyskiwane na tych zajęciach i sprawdzianach. Zaliczenia zajęć laboratoryjnych dokonuje osoba prowadząca te zajęcia.
Zaliczenie może być przepisane, w przypadku studenta powtarzającego rok, jedynie w przypadku, gdy ocena na zaliczenie to co najmniej ponad dostateczny (3,5).
Ocena końcowa z zajęć laboratoryjnych stanowi średnią arytmetyczną ocen z wszystkich przeprowadzonych przez prowadzącego kolokwiów, z uwzględnieniem ocen niedostatecznych.

EGZAMIN:
Warunkiem przystąpienia studenta do egzaminu jest uzyskanie przez niego oceny pozytywnej (conajmniej 3.0)
Egzamin będzie przeprowadzony w formie pisemnej i będzie się składał z pytań z zakresu tematyki wykładów i zajęć laboratoryjnych
Czas trwania egzaminu – 60 minut.
Ocena z egzaminu stanowi średnią arytmetyczną ocen z wszystkich terminów egzaminów, do których przystąpił student, z uwzględnieniem ocen niedostatecznych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa z przedmiotu Surowce naturalne i syntetyczne jest określana na podstawie:
Ocena końcowa=0,75*cena z egzaminu + 0,25*ocena z laboratorium.

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

Wyrównywanie wszelkich zaległości powstałych na skutek nieobecności studenta na zajęciach laboratoryjnych może zostać zrealizowana poprzez uczestnictwo studenta w zajęciach na innej grupie laboratoryjnej. Warunkiem jest uzyskanie na to zgody od osoby prowadzącej daną grupę laboratoryjną.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstaw chemii nieorganicznej, chemii krzemianów oraz podstaw technologii ceramicznych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literatura podstawowa:
Wyszomirski P., Galos K., 2007 – Surowce mineralne i chemiczne przemysłu ceramicznego. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH. Kraków 2007.
Literatura uzupełniająca:
Bolewski A., Budkiewicz M., Wyszomirski P. – Surowce ceramiczne. Wydawnictwa Geologiczne. Warszawa 1991.
Manecki A., Muszyński M. (red.) – Przewodnik do petrografii. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH. Kraków 2007.
Bolewski A., Kubisz J., Manecki A., Żabiński W., 1990 – Mineralogia ogólna. Wyd. Geol. Warszawa.
Bolewski A., Żabiński W. (red.), 1988 – Metody badań minerałów i skał. Wyd. Geol. Warszawa.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Publikacje naukowe osoby prowadzącej zajęcia dostępne są w Bibliografii Publikacji Pracowników AGH
(https://bpp.agh.edu.pl/).

Dynamic study of ammonium dawsonite doped with yttrium transformation at elevated temperatures / R. LACH, M. M. BUĆKO, K. HABERKO, M. SZUMERA, R. GAJERSKI // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2013 vol. 112 iss. 2, s. 727–730
Influence of surface-modified montmorillonites on properties of silicone rubber-based ceramizable composites / R. Anyszka, D. M. Bieliński, Z. PĘDZICH, M. SZUMERA // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2015 vol. 119 iss. 1, s. 111–121
Reactivity of silicate-phosphate glasses in soil environment / I. WACŁAWSKA, M. SZUMERA // Journal of Alloys and Compounds; 2009 vol. 468 iss. 1–2, s. 246–253
Swelling pressure of natural and modified smectite-bearing clay raw materials / Wojciech PANNA, Piotr WYSZOMIRSKI, Magdalena SZUMERA // Physicochemical Problems of Mineral Processing ; 0137-1282. — 2015 vol. 51 iss. 1, s. 127–135
The impact of modifications of the smectite-bearing raw materials on their thermal expansion ability / Wojciech PANNA, Magdalena SZUMERA, Piotr WYSZOMIRSKI // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2016 vol. 123 iss. 2, s. 1153–1161

Informacje dodatkowe:

Jeżeli w trakcie sprawdzianu prowadzący zajęcia stwierdzi niesamodzielność pracy studenta lub korzystanie przez niego z niedozwolonych materiałów, student otrzymuje ocenę niedostateczną.
Student ma prawo do wglądu do swoich ocenionych prac w terminach wskazanych przez prowadzącego zajęcia, w szczególności w ramach godzin konsultacyjnych.
Studentów obowiązuje dbałość o sprzęt i materiały niezbędne do prowadzenia zajęć laboratoryjnych (skrypty i podręczniki, eksponaty surowców mineralnych, preparaty mikroskopowe, mikroskopy i inne). Stwierdzone i dowiedzione uchybienia w tym zakresie będą naprawiane lub uzupełniane na koszt studenta.