
Informacje podstawowe
- Kierunek studiów
- Inżynieria procesów przemysłowych
- Specjalność/ścieżka
- -
- Jednostka organizacyjna
- Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska
- Poziom studiów
- studia pierwszego stopnia (inżynier)
- Forma studiów
- studia stacjonarne
- Profil studiów
- ogólnoakademicki
- Cykl dydaktyczny
- 2026/27
- Kod przedmiotu
- Język wykładowy
- polski
- Obligatoryjność
- Przedmioty do wyboru
- Blok zajęciowy
- Przedmioty kierunkowe
- Przedmiot powiązany z badaniami naukowymi
- Tak
|
Okres
Semestr 6
|
Forma weryfikacji efektów uczenia się
Zaliczenie na ocenę
Rodzaj i godziny zajęć
|
Liczba punktów ECTS
4
|
Wymagania wstępne
Znajomość Matematyki I, Fizyki I, Mechaniki Płynów, Chemia fizyczna i Termodynamika
Efekty uczenia się
| Kod | Efekty uczenia się | Szczegółowe wskaźniki osiągnięcia efektów |
| 1IPP2 | Posiada wiedzę w zakresie kluczowych procesów inżynierii chemicznej i procesowej, obejmującą: (1) mechanizmy wymiany pędu, ciepła i masy oraz ich zastosowanie w operacjach jednostkowych i aparatach procesowych; (2) zasady bilansowania masy, energii i pędu w procesach technologicznych; (3) procesy rozdzielania, separacji i oczyszczania produktów; (4) podstawy inżynierii reakcji chemicznych i biochemicznych. |
1IPP2.1 Wyjaśnia mechanizmy wymiany pędu, ciepła i masy oraz opisuje ich rolę w podstawowych operacjach jednostkowych i aparatach procesowych. |
| 1IPP4 | Stosuje analityczne i krytyczne myślenie do identyfikacji, formułowania oraz rozwiązywania złożonych i nietypowych problemów inżynierskich związanych z procesami przemysłowymi i instalacjami procesowymi, dobierając adekwatne metody obliczeniowe, technologiczne i organizacyjne. |
1IPP4.2 Wybiera i stosuje adekwatne metody obliczeniowe oraz narzędzia inżynierskie (np. bilanse, podstawowe modele transportu, analizy przepływowe) do oceny funkcjonowania procesu. |
Treści programowe
Podstawy fizyki chemicznej układów zdyspergowanych, obejmujące koloidy, emulsje, zawiesiny oraz mechanizmy ich stabilizacji. Kurs wprowadza do analizy właściwości fizykochemicznych i zachowania układów dyspersyjnych w procesach inżynierii chemicznej i procesowej.
Informacje rozszerzone
| Lp. | Szczegółowe treści przedmiotowe | Rodzaj zajęć |
|---|---|---|
| 1. |
Termodynamika roztworów i układów zdyspergowanych. Podział układów zdyspergowanych wg wielkości fazy rozproszonej. Termodynamiczne warunki stabilności układów zdyspergowanych. Równowagi fizykochemiczne w roztworach. |
Wykład |
| 2. |
Materia miękka (soft matter) – definicje, dyspersje polimerów i biopolimerów, przemiana fazowa II rodzaju – żelowanie, emulsje. Fizykochemia powierzchni międzyfazowych i oddziaływań cząstka fazy zdyspergowanej rozpuszczalnik, potencjał Zeta. |
Wykład |
| 3. |
Fizykochemia dyspersji łańcuchów polimerowych, zależność rozwinięcia łańcucha od obecności elektrolitów, promień żyracji, hydrożel. |
Wykład |
| 4. |
Reologiczne metody charakteryzowania układów zdyspergowanych: metody pomiarów reologicznych, testy deformacji i odbudowy struktury, wyznaczenie właściwości reologicznych, teoria DLVO itp.. |
Wykład |
| 5. |
Charakterystyka układów zdyspergowanych z wykorzystaniem analizy obrazów rozpraszania światła. Podstawy teoretyczne fizyki rozpraszania światła na cząstkach zdysper-gowanych, metody SLS, DLS, SALS itp. Wyznaczanie wielkości cząstek, wyznaczanie masy cząsteczkowej – wykreślanie Zimma, turbidymetria – kinetyka rozdziału faz, mikroreologia optyczna pomiar ruchliwości znaczników, pomiar potencjału Zeta. |
Wykład |
| 6. |
Badanie stabilności układów i wielkości cząstek w skali nano – pomiary potencjału zeta; |
Zajęcia laboratoryjne |
| 7. |
Wyznaczenie makroskopowej charakterystyki reologicznej układów sprężystolepkich – pomiary rotacyjne i oscylacyjne, zmienna amplituda lub częstość oscylacji; |
Zajęcia laboratoryjne |
| 8. |
Wyznaczenie energii oddziaływań międzycząsteczkowych w układach zdyspergowanych, teoria DLVO; |
Zajęcia laboratoryjne |
| 9. |
Wyznaczenie promienia żyracji metodą wykreślania Zimma – SALS; |
Zajęcia laboratoryjne |
| 10. |
Wyznaczenie parametrów punktu żelowania i kinetyki tej przemiany; • wyznaczenie kinetyki rozdziału faz za pomocą pomiarów DWS, destabilizacja układów koloidalnych, zawiesin i emulsji. |
Zajęcia laboratoryjne |
| 11. |
Analiza procesów przemysłowych połączona ze identyfikacją występujących w nich układach zdyspergowanych. Przygotowanie prezentacji związanej z procesem przemysłowym stabilnością emulsji, żeli, zoli, przemian fazowych oraz metodyką wyznaczania parametrów procesowych. Charakterystyka produktów przemysłowych z uwzględnieniem zagadnień normalizacji i jakości. Dyskusja w trakcie seminarium. |
Seminarium |
| Rodzaj zajęć | Metody i techniki prowadzenia zajęć | Warunki zaliczenia |
|---|---|---|
| Wykład | Wykład |
Kolokwium pisemne z wykładu. Warunkiem zaliczenia jest otrzymanie pozytywnej oceny tj. uzyskanie minimum 60% możliwych do uzyskania punktów. |
| Seminarium | Prezentacja multimedialna, Dyskusja, Wzajemne ocenianie, Praca z tekstem przewodnim/materiałem źródłowym |
Uzyskanie pozytywnej oceny wymaga: |
| Zajęcia laboratoryjne | Praca z tekstem przewodnim/materiałem źródłowym, Ćwiczenia laboratoryjne/komputerowe |
Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny: |
| Rodzaj zajęć | Narzędzia weryfikacji i udział w ocenie końcowej |
|---|---|
| Wykład |
Zaliczenie pisemne:
40% |
| Seminarium |
Prezentacja mulimedialna:
30% |
| Zajęcia laboratoryjne |
Raport:
10% Zaliczenie ustne: 20% |
| Szczegółowe wskaźniki osiągnięcia efektów | Kryteria weryfikacji | Narzędzie weryfikacji (rodzaj zajęć) |
|---|---|---|
| 1IPP2.1 |
Uzyskanie pozytywnej oceny wymaga aby student potrafił:
|
Zaliczenie pisemne (Wykład), Raport (Zajęcia laboratoryjne), Prezentacja mulimedialna (Seminarium) |
| 1IPP4.2 |
Opracowanie wyników badań |
Zaliczenie ustne (Zajęcia laboratoryjne), Raport (Zajęcia laboratoryjne) |
Literatura
Obowiązkowa- P. Owczarz, Inżynieria układów chitozanowych wrażliwych na zmianę temperatury, Politechnika Łodzka, 2019
- Literatura przedmiotu i instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych
- De Kee D., Chhabra R.P., Transport processes in bubble, drops and particles, Taylor&Francis, London 2002
- Faghri A., Zhang Y., Transport phenomena in multiphase system, Elsevier, Amsterdam 2006
Badania i publikacje
- P. Owczarz, Inżynieria układów chitozanowych wrażliwych na zmianę temperatury, Politechnika
Łodzka, 2019 - Owczarz, P., Ziółkowski, P., Modrzejewska, Z., Kuberski, S., & Dziubiński, M. (2018). Rheo-kinetic study of sol-gel phase transition of chitosan colloidal systems. Polymers, 10(1), 47.
- Rył, A., & Owczarz, P. (2020). Injectability of thermosensitive, low-concentrated chitosan colloids as flow phenomenon through the capillary under high shear rate conditions. Polymers, 12(10), 2260.
- Rył, A., & Owczarz, P. (2021). Thermoinduced aggegation of chitosan systems in perikinetic and orthokinetic regimes. Carbohydrate polymers, 255, 117377.
Rozliczenie punktów ECTS
| Forma aktywności studenta | Średnia liczba godzin* przeznaczonych na zrealizowane aktywności | |
| Wykład | 25 | |
| Seminarium | 15 | |
| Zajęcia laboratoryjne | 20 | |
| Przygotowanie referatu | 15 | |
| Udział w pisemnych lub praktycznych formach weryfikacji | 2 | |
| Analiza literatury | 15 | |
| Przygotowanie do laboratorium | 10 | |
| Przygotowanie do testu | 10 | |
| Udział w konsultacjach | 5 | |
| Łączny nakład pracy studenta |
Liczba godzin
117
|
|
| Liczba godzin kontaktowych |
Liczba godzin
60
|
|
| Liczba punktów ECTS |
ECTS
4
|
|
* godzina (lekcyjna) oznacza 45 minut