Elementy biotechnologii - laboratorium

obowiązkowe

Co najmniej dostateczna wiedza wyniesiona z wykładów matematyki, chemii ogólnej, organicznej i fizycznej.

Zaliczenie laboratorium chemii organicznej IIA lub IIB.

Laboratorium ma za zadanie pokazać praktyczne zastosowanie wiadomości podawanych na wykładzie z technologii chemicznej oraz biotechnologii. Wszystkie ćwiczenia laboratoryjne przedstawiają modele instalacji przemysłowych pracujące w ruchu ciągłym, a ich celem jest przeprowadzenie rozruchu technologicznego i osiągnięcie stanu stacjonarnego ruchu ciągłego. Ćwiczenia obrazują następujące operacje jednostkowe oraz procesy chemiczne: operacje cieplne, operacje dyfuzyjne, procesy chemiczne niekatalityczne, procesy chemiczne katalityczne i biokatalityczne, procesy polimeryzacji, zastosowanie biopaliw. Stosowany jest program Chem-Cad, w polskiej wersji językowej, do symulacji komputerowej procesów technologicznych. Należy wykonać 10 ćwiczeń, każde ćwiczenie trwa 6 godz lekcyjnych ( 4,5 godz zegarowej).

Laboratorium ma za zadanie pogłębić wiedzę wyniesioną z wykładu oraz dać jej zastosowanie praktyczne. Studenci samodzielnie przeprowadzają syntezy przemysłowe w skali laboratoryjnej. Samodzielnie wykonują analizy pobranych próbek przy użyciu chromatografu gazowego HP 5690, spektrometru podczerwieni IR (techniką KBr), kolorymetru, refraktometru. Student wykonuje 10 ćwiczeń z oferty przygotowanej na laboratorium.

Spis ćwiczeń przygotowanych na pracowni: Bilanse procesów technologicznych. Symulacja komputerowa procesów technologicznych programem Chem-Cad. Ciągła produkcja polialkoholu winylowego. Okresowa kolumna rektyfikacyjna. Kopolimeryzacja styrenu z bezwodnikiem maleinowym. Kraking katalityczny węglowodorów. Ciągły proces otrzymywania detergentów na bazie kwasów alkiloarylosulfonowych. Ciągły proces otrzymywania bikarbonatu metodą Solvay’a. Katalityczne odwodornienie heksanu. Katalityczne odwadnianie alkoholi. Oczyszczanie wody w kolumnie sorpcyjnej wypełnionej węglem aktywnym i demineralizacja z użyciem kolumn jonitowych. Otrzymywanie i badanie biopaliw. Wyznaczanie ciepła spalania biopaliw. Biokatalizatory i ich zastosowanie w przemyśle. Zastosowanie technik membranowych do separacji produktów w bioprocesach. Oczyszczanie ścieków organicznych z wykorzystaniem złoża spłukiwanego i reaktora osadu czynnego. Biologiczne usuwanie związków zawierających węgiel i chemiczne usuwanie związków fosforu.

Przewidywany nakład pracy: praca studenta w semestrze – 100 godz. , w tym:

- 60 godz. uczestnictwa w zajęciach

- 20 godz. przygotowanie do wejściówek

- 15 godz. przygotowanie raportów

- 5 godz. konsultacje

1. Praca zbiorowa pod red. T. Kasprzyckiej-Guttman. “Podręcznik do ćwiczeń z technologii chemicznej”, Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 1996r

2. M.Serwiński - Zasady inżynierii chemicznej, operacje jednostkowe.

3. E.Bortel, H.Konieczny - Zarys technologii chemicznej.

4. J.Kępiński - Technologia chemiczna nieorganiczna.

5. A.Z.Zieliński – “ Chemiczna technologia organiczna”.

6. Adamczak, M. Biokataliza i jej zastosowanie. w: Podstawy biotechnologii przemysłowej. Red. W. Bednarski i J. Fiedurek. WNT 2007, 317-378.

7. Chemia polimerów (tom I-III), praca zbiorowa pod redakcją Z. Floriańczyka i S. Penczka, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.Szczegółowe wymagania i dodatkowa literatura pod adresem: http://www.chem.uw.edu.pl/people/JSkupinska/wyma02.htm

WIEDZA: student/studentka po zaliczeniu przedmiotu zna i rozumie

K_W01

- rolę i miejsce chemii w strukturze nauk ścisłych i przyrodniczych, oraz jej wkład w rozwój naszej cywilizacji.

K_W04

- zna techniki komputerowe przydatne w pracy chemika.

K_W13

- w zaawansowanym stopniu technologii chemicznej (organicznej i nieorganicznej) , biotechnologii oraz inżynierii chemicznej, a także zagadnienia związane z wpływem przemysłu chemicznego na środowisko naturalne jak również problemy związane z zagospodarowaniem odpadów

K_W14

- w zawansowanym stopniu aspekty budowy i działania nowoczesnej aparatury pomiarowej wspomagającej badania naukowe w chemii

K_W15

- w zaawansowanym stopniu zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w stopniu wystarczającym do pracy w laboratorium chemicznym

K_W17

- pojęcia w zakresie ochrony własności intelektualnej oraz prawa patentowego w dziedzinie chemii. Zna podstawowe pojęcia w zakresie ochrony własności przemysl0wej

UMIEJĘTNOSCI:

student/studentka po zaliczeniu przedmiotu potrafi

K_U01

- zastosować poznane prawa chemii w analizie wybranych problemów chemicznych

K_U06

- rozwiązywać problemy teoretyczne, a także planować i wykonywać proste badania doświadczalne z zakresu termodynamiki chemicznej, termochemii, kinetyki chemicznej, katalizy i elektrochemii, zjawisk na granicy faz i procesów transportu

K_U13

-przeprowadzić analizy i obliczenia oraz proste badania doświadczalne dotyczące wybranych procesów technologii chemicznej

K_U14

- przeanalizować potencjalny wpływ wybranych procesów technologicznych na środowisko naturalne

K_U15

- umiejętnie planować i wykonywać podstawowe badania i doświadczenia w dziedzinie chemii, a także posiada umiejętność obserwacji oraz krytycznej oceny własnych wyników i dyskusji błędów pomiarowych

K_U16

- zastosować odpowiednie metody, techniki i narzędzia badawcze w ramach danej specjalności chemicznej konieczne dla wyjaśnienia postawionego problemu, w tym zaawansowanych technik informacyjno-komunikacyjnych

K_U17

- przeprowadzać pomiary wybranych wielkości fizykochemicznych, wyznaczać ich wartości oraz ocenić wiarygodność uzyskanych wyników. Potrafi posługiwać się wybraną aparaturą pomiarową

K_U19

- przedstawić wyniki badań własnych w postaci raportu/referatu/prezentacji zawierającej opis i uzasadnienie celu pracy, przyjętą metodologię, wyniki oraz przeprowadzić dyskusję ich znaczenia na tle innych podobnych badań

K_U21

- samodzielnie zdobywać wiedzę i rozwijać swoje profesjonalne umiejętności korzystając z różnych źródeł ( pisanych i elektronicznych), w tym także w języku obcym

K_U27

- pracować w zespole (także o charakterze interdyscyplinarnym) i ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania, związane z pracą zespołową

K-U28

- umiejętnie planować i organizować pracę własną oraz zespołową w ramach realizacji wspólnych zadań i projektów, a także potrafi krytycznie ocenić jej stopień zaawansowania

KOMPETENCJE SPOŁECZNE: studentka/student po zaliczeniu przedmiotu jest gotów do:

K_K01

- do określenia zakresu posiadanej przez siebie wiedzy i umiejętności oraz do podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych

K_K02

- samodzielnego podejmowania i inicjowania prostych działań badawczych a w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu zasięga opinii ekspertów

K_K05

- odpowiedzialnego pełnienia ról zawodowych, w tym: przestrzegania zasad etyki zawodowej i wymagania tego od innych oraz dbałości o dorobek i tradycje zawodu

Obecność na zajęciach jest obowiązkowa. Dopuszczalna jest usprawiedliwiona nieobecność na dwóch zajęciach, które należy odrobić w innym terminie. Konieczne jest zaliczenie wszystkich 10-ciu ćwiczeń.

Ocena z pracowni jest średnią arytmetyczną ocen z zaliczeń wykonanych ćwiczeń.

Średnia ocen: ---------------------- Ocena z pracowni:

5.00 - 4.75 ---------------------------------- 5

4.74 - 4.25 ---------------------------------- 4.5

4.24 - 3.75 ---------------------------------- 4

3.74 - 3.25 ---------------------------------- 3.5

3.24 - 3.00 ---------------------------------- 3

Jeśli średnia ocena z pracowni jest niższa od 3, student jest obowiązany zdać kolokwium z materiału obejmującego wszystkie ćwiczenia, które

wykonywał.

Nie są wymagane.