Technologia chemiczna SYLABUS A. Informacje ogólne Elementy składowe sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów Kod przedmiotu Język przedmiotu Rodzaj przedmiotu Rok studiów /semestr Wymagania wstępne (tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów) Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć Założenia i cele przedmiotu Metody dydaktyczne oraz ogólna forma zaliczenia przedmiotu Opis Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii. Chemia Studia pierwszego stopnia. Ogólnoakademicki. Stacjonarne. 0200-CS1-6TCH polski Obowiązkowy, moduł kierunkowy (MK_3) Rok III, semestr V Chemia organiczna I (0200-CS1-4CHO) Liczba godzin: 60; wykład aktywizujący 30h, laboratorium 30 h Zapoznanie studentów z elementarną terminologią oraz podstawami technologii chemicznej, w stopniu umożliwiającym im rozumienie specyfiki przemysłu chemicznego, bazy surowcowej, źródeł energii, podstawowej charakterystyki rynku chemicznego i zawodu chemika. Wskazanie związków technologii chemicznej z innymi naukami oraz zapoznanie z praktycznym znaczeniem i wykorzystaniem osiągnięć chemii z uwzględnieniem zagadnień ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju. Uwydatnienie problemów surowcowych i energetycznych oraz znaczenia chemii stosowanej dla rozwoju cywilizacyjnego społeczeństwa i gospodarki globalnej. Zapoznanie z ogólnymi zasadami wdrażania osiągnięć chemii do praktyki przemysłowej oraz z wybranymi procesami przemysłowymi wraz z towarzyszącymi im problemami (takimi jak dobór optymalnego rozpuszczalnika, bezpieczeństwo, minimalizacja odpadów, zasady zielonej chemii). Metody nauczania: wykład, ćwiczenia laboratoryjne, konsultacje. Forma zaliczenia przedmiotu: wykład: egzamin; laboratorium: zaliczenie na ocenę. Efekty kształcenia 1. Student powinien wykazać się podstawową wiedzą z zakresu podstaw chemicznych procesów technologicznych, zawodu chemika (etyka zawodowa, informowanie społeczeństwa), charakterystyki rynku chemicznego oraz zasad wykorzystania osiągnięć chemii w gospodarce i życiu (komercjalizacja, patentowanie, prowadzenie badań stosowanych). 2. Ocenia sensowność realizacji procesów chemicznych, wskazuje potencjalne problemy i rozumie potrzeby optymalizacji z uwzględnieniem możliwości technicznych 3. Rozumie potrzebę przestrzegania zasad zrównoważonego rozwoju w różnych sferach życia. Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia K_W10 K_W14 K_K06 K_W10 K_U01 K_K02
3. Student powinien krytycznie oceniać informacje (w tym informacja w mediach) z zakresu chemii, chemii stosowanej oraz praktycznej przydatności określonych rozwiązań technologicznych. 4. Student powinien posługiwać się typowa terminologia chemiczną i posiadaną wiedzą (z biochemii, chemii organicznej, nieorganicznej, fizycznej i analitycznej) wyjaśniać podstawowe czynności technologiczne (operacje i procesy) i zasady działania aparatury chemicznej. Student zdobywa samodzielnie wiedzę o podstawach fizycznych i chemicznych wybranych procesów technologicznych oraz o zasadach działania określonych urządzeń przemysłowych. Proponuje i ocenia krytycznie proponowane sposoby otrzymywania określonych prostych substancji w sali laboratoryjnej i technicznej. Proponuje i ocenia krytycznie sposoby analizowania produktów chemicznych i materiałów specjalnego przeznaczenia. K_K07 K_W10 K_W12 K_U03 K_U04 K_U08 K_K01 Punkty ECTS 5 Bilans nakładu pracy studenta Wskaźniki ilościowe Ogólny nakład pracy studenta: 125godz. w tym: udział w zajęciach: 60 godz.; przygotowanie się do zajęć i zaliczeń: 57,5 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach: 7,5 godz. Nakład pracy studenta związany z zajęciami: Liczba godzin Punkty ECTS wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 67,5 2,7 o charakterze praktycznym 95,0 3,8 Data opracowania: 13.09.2013 Koordynator przedmiotu: dr hab. Ryszard Łaźny, prof. UwB Elementy składowe sylabusu Nazwa przedmiotu SYLABUS B. Informacje szczegółowe Technologia chemiczna Opis Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr 0200-CS1-6TCH Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii. polski Rok III, semestr VI Liczba godzin zajęć dydaktycznych Wykład 30h. oraz forma prowadzenia zajęć Liczba punktów ECTS 5 Prowadzący dr hab. Ryszard Łaźny, prof. UwB Treści merytoryczne przedmiotu I. Wstęp
Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji 1. Zakres technologii chemicznej, definicje technologii, związki z innymi naukami, inżynieria chemiczna, chemia techniczna, chemia przemysłowa. 2. Chemia praktyczna, chemia w życiu współczesnego człowieka (zad #1). 3. Charakterystyka przemysłu chemicznego, krajowego (zad #2) i światowego, baza surowcowa przemysłu chemicznego, charakterystyka rynku pracy i zawodu chemika. II. Podstawy procesów technologicznych 1. Bilanse technologiczne: Bilanse materiałowe, cieplne, energetyczne, ekonomiczne procesów i operacji technologicznych. 2. Podstawowe zasady technologiczne i ich znaczenie. 3. Schematy: ideowy, uproszczony, technologiczny i techniczny. 4. Czynności podstawowe: operacje podstawowe i procesy podstawowe oraz aparatura do ich prowadzenia. Wybrane urządzenia i czynności: Procesy wymiany ciepła, fluidyzacja, wymiana masy, Procesy rozdzielania: sedymentacja, krystalizacja, filtracja, rozbijanie emulsji, flotacja, osmoza i odwrócona osmoza (zad #3), absorpcja, adsorpcja, ekstrakcja, destylacja i rektyfikacja, zastosowanie nadkrytycznego CO 2 i innych płynów nadkrytycznych (zad #4), cieczy jonowych (zad #5, RT-IL), procesory MW i US. 5. Charakterystyka i typy reaktorów chemicznych (w tym biochemicznych): procesy wymiany masy i ciepła w tych reaktorach. III. Podstawy fizykochemiczne procesów i operacji. 1. Podstawy fizyczne operacji jednostkowych. 2. Podstawy chemiczne (w tym biochemiczne) procesów jednostkowych. 3. Katalizatory i kataliza w procesach chemicznych (proces oxo, proces Wackera, opis działania katalizatora metaloorganicznego np. kat. Wilkinsona) IV. Przykłady praktycznych technologii (procesów technologicznych) nieorganicznych i organicznych jako zadania: 1. Synteza kwasu siarkowego, azotowego i amoniaku. 2. Przerób ropy naftowej (a) zachowawczy (b) destrukcyjny (c) wykorzystanie gazu ziemnego, węgla, gazu syntezowego. 3. Otrzymywanie produktów naturalnych (a) izolacja np. karoten, (b) lekkich chemikaliów (fine chemicals), (c) biotechnologie: etanol, penicylina, (d) procesy Oxo, Wacker inne. V. Ochrona środowiska, transport, składowanie, odpady, bezpieczeństwo i wypadki w przemyśle chemicznym. 1. Zielona chemia zielone technologie. 2. Procesy chemiczne i biochemiczne w ochronie środowiska. 3. Zagadnienia transportu i składowania chemikaliów i odpadów. 4. Historia incydentów w przemyśle chemicznym. VI. Nowe technologie, Process Development. Automatyzacja i technologie wysokiej przepustowości (high throughput) w badaniach i optymalizacji procesów chemicznych i poszukiwaniu nowych katalizatorów. Student powinien wykazać się podstawową wiedzą z zakresu podstaw chemicznych procesów technologicznych, zawodu chemika charakterystyki rynku chemicznego oraz zasad wykorzystania osiągnięć chemii w gospodarce i życiu. Student powinien posługiwać się typowa terminologia chemiczną i posiadaną wiedzą wyjaśniać podstawowe czynności technologiczne
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej (operacje i procesy) i zasady działania aparatury chemicznej. Proponuje i ocenia krytycznie proponowane sposoby otrzymywania określonych prostych substancji w sali laboratoryjnej i technicznej. Proponuje i ocenia krytycznie sposoby analizowania produktów chemicznych i materiałów specjalnego przeznaczenia. Sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia: egzamin pisemny lub odpowiedź ustna Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych. Obecność na wykładach nie jest warunkiem koniecznym do przystąpienia do egzaminu. Podstawowa: 1. J. A. Moulijn, M. Makkee, A. van Diepen: Chemical Process Technology: John Wiley&Sons Chichester, 2003. 2. P. J. Chenier: Survey of Industrial Chemistry: Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2002 3. J. Molenda: Technologia chemiczna: wyd. 6, WSiP, Warszawa 1988. 4. Bogoczek, E. Kociołek-Balawejder; Technologia chemiczna organiczna: Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu, Wrocław 1992 Uzupełniająca: 4. Peter Pollak Fine Chemicals. The Industry and the Business, John Wiley&Sons Hoboken, 2007 5. H. Konieczny. Podstawy Technologii Chemicznej, PWN, Warszawa, 1973. podpis osoby składającej sylabus
SYLABUS C. Informacje szczegółowe Elementy składowe sylabusu Opis Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr Technologia chemiczna 0200-CS1-6TCH Chemia Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Chemii. polski Rok III, semestr VI Liczba godzin zajęć dydaktycznych Laboratorium 30h. oraz forma prowadzenia zajęć Liczba punktów ECTS 8 Prowadzący dr Aneta Nodzewska, mgr Katarzyna Sidorowicz Treści merytoryczne przedmiotu Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Studenci wykonują 5wybranych ćwiczeń laboratoryjnych: 1. Pomiar przepływu gazów (powietrza) w nawiewno-wywiewnej instalacji wentylacyjnej laboratorium. Bilans materiałowy. 2. Modelowanie w skali laboratoryjnej procesu rektyfikacji lub destylacji azeotropowej. 3. Zapoznanie się z procesem regeneracji rozpuszczalników organicznych w skali laboratoryjnej i możliwościami przeniesienia na skalę techniczną. Zapoznanie się z metodami zmniejszania odpadowości, metodami segregacji, zbierania i unieszkodliwiania odpadów w procesach laboratoryjnych i technicznych. 4. Środki powierzchniowo czynne. Otrzymywanie mydła i oznaczanie liczby zmydlania. 5. Otrzymywanie biopaliw. Transestryfikacja oleju rzepakowego. 6. Oznaczanie zawartości tłuszczu w nasionach oleistych. 7. Zapoznanie się z elementami procesu opracowywania (process development) optymalnej laboratoryjnej technologii otrzymywania wybranego związku (lekkiego związku chemicznego fine chemical), planowanie, optymalizacja planu i walidacja w skali laboratoryjnej. Porównanie i odniesienie do skali technicznej np. kilogramowej. Student powinien posługiwać się typowa terminologia chemiczną i posiadaną wiedzą wyjaśniać podstawowe czynności technologiczne (operacje i procesy) i zasady działania aparatury chemicznej. Proponuje i ocenia krytycznie proponowane sposoby otrzymywania określonych prostych substancji w sali laboratoryjnej i technicznej. Student powinien ocenić sensowność realizacji procesu technologicznego, wskazać potencjalne problemy i rozumieć potrzeby optymalizacji z uwzględnieniem możliwości technicznych oraz zasad zrównoważonego rozwoju, bezpieczeństwa i ochrony środowiska. Sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia: odpowiedź ustna, kolokwium, sprawozdania z zajęć laboratoryjnych
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Warunkiem zaliczenia laboratorium jest obecność na każdych zajęciach, wykonanie doświadczenia oraz złożenie pisemnego sprawozdania z wykonanego eksperymentu w terminie 2 tygodni od dnia zajęć laboratoryjnych oraz zaliczenie kolokwium. W przypadku nieobecności należy odpracować zajęcia w ustalonym terminie. W przypadku nieobecności na kolokwium student zobowiązany jest je napisać w terminie kolokwium poprawkowego. 1. J. Molenda: Technologia chemiczna: wyd. 6, WSiP, Warszawa 1988. 2. Bogoczek, E. Kociołek-Balawejder; Technologia chemiczna organiczna: Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu, Wrocław 1992 3. Z. Ziółkowski, Destylacja i rektyfikacja w przemyśle chemicznym 4. Podręcznik do Ćwiczeń z technologii chemicznej- pr. zbiorowa pod redakcją T. Kasprzyckiej-Guttman Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 1996.. podpis osoby składającej sylabus