DA0310 Silikātu ķīmija un fizikālā ķīmija

Kods DA0310
Nosaukums Silikātu ķīmija un fizikālā ķīmija
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Augstākā līmeņa, Akadēmiskais
Tematiskā joma Ķīmija un ķīmijas tehnoloģija
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Inna Juhņeviča, Gundars Mežinskis, Līga Orlova
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss rada padziļinātu izpratni par dažādu silikātu sistēmu stāvokļa diagrammu izpēti, silikātu īpašību izpēti dažādos agregātstāvokļos. Studenti iegūst zināšanas par svarīgākajiem procesiem, kas notiek silikātu un citu ugunsizturīgu materiālu sintēzes laikā, it īpaši par šo procesu mehānismiem, kinētiku un uz to ietekmējošiem faktoriem. Studenti iegūst zināšanas par cietfāžu reakcijām, fāžu līdzsvara stāvokli un to nozīmi silikātu tehnoloģijā. Mācību darbs ir orientēts uz tādu zināšanu ieguvi, kas studējošajam ļautu brīvi orientēties un pareizi izvēlēties atbilstošus materiālus noteikta uzdevuma pildīšanai..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ievads silikātu ķīmijā un fizikālā ķīmijā. Kristāliskā stāvokļa īpatnības. Koordinācijas skaitļi un koordinācijas daudzskaldņi. 3 2 0 0
Silīcijs un tā nesilikātu savienojumi. Silikātu struktūras klasifikācija un atsevišķu struktūras tipu raksturojums. 2 2 0 0
Ķīmiskā saite silikātos. Silikātu formulu attēlošanas veidi. 2 2 0 0
Vienkāršu un sarežģītu metālu oksīdu struktūras. Izomorfisms, polimorfisms. 2 2 0 0
Pirmā un otrā tipā fāzu pārejas. Enantiotropās un monotropas polimorfās pārvērtības. 2 2 0 0
Polimorfo pārvērtību ātrumu un secību ietekmējošie faktori. 2 2 0 0
Silikātu kausējuma uzbūve, neorganisko vielu uzbūve stiklveida stāvoklī. Stikla kristāliskie materiāl.i 2 2 0 0
Ideālie un reālie kristāli. Kristāliskā režģa defekti, cietie šķīdumi. Šotki un Frenkeļa defekti, dislikācijas. 3 2 0 0
Tests. 2 6 0 0
Koloidālo sistēmu raksturojums un ieguve. Nanotehnoloģija. 2 2 0 0
Reakciju mehānisms un secība cietfāžu sistēmās. 4 2 0 0
Saķepšanas procesi, rekristalizācija, kušana un kristalizācija. 3 2 0 0
Tests. 2 6 0 0
Fāžu līdzsvara mācības galvenie jēdzieni. Vienkomponentu sistēmas. Vienkomponentu sistēma SiO2. 2 2 0 0
Vienkomponentu sistēmas ZrO2, Al2O3, MgO, TiO2. 2 2 0 0
Divkomponentu sistēmas. 3 2 0 0
Trīskomponentu sistēmas. 3 2 0 0
Sviras likums un tā piemērošana kvantitatīviem aprēķiniem. 2 2 0 0
Laboratorijas darbs. Cietfāžu reakciju mehānisma noteikšana. 4 3 0 0
Mājasdarbs par div- vai trīskomponentu stāvokļa diagrammām, produktu sastāva projektēšana un analīze. 0 6 0 0
Silikātu termodinamika. Termodinamikas likumi. 3 2 0 0
Laboratorijas darbs. Malšanas procesa ietekme uz kristālisko daļiņu izmēriem un morfoloģiju. 4 3 0 0
Laboratorijas darbs. Amorfā un kristalizētā materiāla FTIR un XRD pētījumu salīdzināšana. 4 3 0 0
Laboratorijas darbs. Kausējuma kristalizācijas ceļa noteikšana silikātu sistēmās, sviras likuma izmantošana. 4 3 0 0
Kursa darbs, tā prezentācija. 2 20 0 0
Mājasdarbs. Novirze no līdzsvara stāvokļa. 0 6 0 0
Mājasdarbs. Māls-ūdens koloidāla sistēma. 0 6 0 0
Kopā: 64 96 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir īstenot iegūtās teorētiskās zināšanas par jaunākajiem zinātniskajiem atklājumiem silikātu fizikālās ķīmijas jomā. Sniegt konkrētās zināšanas par termodinamikas likumiem un to pielietošanu ķīmiskajos procesos. Studiju kursa uzdevumi ir: 1) ļaut studentam izprast silikātu savienojumu uzbūvi; 2) veidot priekšstatu par sistēmas stāvokļa diagrammu veidošanas un to analīzes principiem; 3) attīstīt spēju analizēt procesus, kas norit materiālu sintēzes laikā; 4) veidot izpratni par fizikālās ķīmijas nozīmi ķīmiskajos un tehnoloģiskajos procesos.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Izprot materiālu struktūras un īpašību kopsakarības. - Pārbaudes forma: tests 1. Kritēriji: students izprot materiālu uzbūvi, struktūru un novirzes no ideāli sakārtota stāvokļa.
Prot izvērtēt fizikālo un ķīmisko procesu iespējamību, pielietojot termodinamikas likumsakarību zināšanas. - Pārbaudes forma: tests 2. Kritēriji: students saprot un prot paskaidrot dažādu fizikālo un ķīmisko faktoru ietekmi uz cietfāžu reakciju mehānismu un to ietekmi uz gatavā produkta īpašībām.
Prot patstāvīgi izmantot zināšanas un spēj piedāvāt racionālāko paņēmienu, atrisinot konkrētu problēmu ķīmiskā procesa jomā. - Pārbaudes forma: mājasdarbs. Kritēriji: students spēj izvēlēties un pamatot izejvielas un piedevas silikātu materiālu sintēzē.
Spēj analizēt dažādu progresīvu tehnoloģiju ietekmi uz materiāla īpašībām. - Pārbaudes forma: kursa darbs. Kritēriji: students pārzina, izprot un, pamatojoties uz zinātnisko un mācību literatūru, izskaidro ar fizikālo ķīmiju saistītās likumsakarības.
Prot izvērtēt produkta/izstrādājuma uzbūvi, īpašības, pielietojumu, sniegt alternatīvas problēmu risināšanas metodes. - Pārbaudes forma: laboratorijas darbi. Kritēriji: students pamato izejvielu izvēli produkta pagatavošanai un piedāvā alternatīvas izejvielas un tehnoloģijas.
Prot izvērtēt produkta/izstrādājuma uzbūvi, īpašības, pielietojumu, sniegt alternatīvas. - Pārbaudes forma: eksāmens. Kritēriji: students spēj iegūtās zināšanas pielietot teorētisku uzdevumu risināšanā.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Dalība nodarbībās - 5%
Tests 1 - 10%
Tests 2 - 10%
Mājasdarbs - 10%
Kursa darbs - 15%
Laboratorijas darbi - 15%
Eksāmens - 35%
 
Priekšzināšanas Bakalaura līmeņa zināšanas fizikālajā ķīmijā.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 48.0 0.0 16.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]