Technologia chemiczna

(1)

Technologia chemiczna

• Funkcje elementarne

• Rachunek wektorowy

• Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej i wielu zmiennych

• Całki nieoznaczone funkcji jednej zmiennej, podstawowe metody całkowania funkcji oraz sens geometryczny całki oznaczonej funkcji w przedziale

• Metody rozwiązywania wybranych typów równań różniczkowych zwyczajnych

• Fizyki klasyczna, oscylator harmoniczny, ruch falowy, fale w ośrodkach sprężystych

• Pole elektryczne i magnetyczne, ładunki i przewodniki w polu elektrycznym i magnetycznym, równania Maxwella, fale elektromagnetyczne

• Oddziaływanie światła z materią, optyka fizyczna, interferencja, dyfrakcja, polaryzacja.

• Szczególna teoria względności. Mechanika relatywistyczna

• Fizyka kwantowa, kwantowa natura promieniowania, falowe właściwości cząstek

• Układ okresowy pierwiastków: budowa materii; wiązania chemiczne; właściwości i zastosowanie pierwiastków i ich związków

• Fizykochemia podstawowych procesów w roztworach wodnych: reakcje kwasów i zasad; wytrącanie/rozpuszczanie osadów; kompleksowanie; utlenianie i redukcja

• Teoretyczne i praktyczne aspekty obliczeń chemicznych: podstawy obliczeń stechiometrycznych; sposoby wyrażania i przeliczania stężeń

• Charakterystyka ogólna (głównie chemizm) podstawowych przemysłowych technologii nieorganicznych

• Dokumentacja rysunkowa projektów technicznych i technologicznych

• Umiejętność czytania rysunku technicznego

• Podstawowe zasady rysunku technicznego

• Obliczenia z wykorzystaniem liczb zmiennoprzecinkowych, ograniczenia oraz typowe przyczyny powstawania błędów

• Przetwarzanie równoległe: obciążenie obliczeniowe, zasoby krytyczne, warunki wyścigów

• Chemia analityczna – ilościowa analiza miareczkowa (objętościowa

• Chemia analityczna – ilościowa analiza wagowa

• Chemia analityczna – podstawowe czynności w chemicznej analizie ilościowej

• Reakcje chemiczne będące podstawą chemicznej analizy ilościowej

• Sprzęt laboratoryjny stosowany w chemii analitycznej

• Alkohole

• Pochodne kwasów karboksylowych

• Substytucja nukleofilowa i elektrofilowa

• Uwodornienie

• Ultenienie

• Zasady termodynamiki

• Potencjały termodynamiczne, funkcje termodynamiczne, relacje termodynamiczne

• Termochemia

• Równowagi fazowe i przemiany fazowe układów jedno i wieloskładnikowych

• Równowaga reakcji chemicznej

• Roztwory - fizykochemia i opis termodynamiczny

(2)

• Maszyny cieplne

• Przepływy

• Przygotowanie próbek do analizy

• Absorpcyjna spektrometria atomowa

• Emisyjna spektrometria atomowa

• Chromatografia gazowa i cieczowa

• Techniki elektroanalityczne

• Materiały konstrukcyjne

• Stopy żelaza - wpływ dodanych pierwiastków

• Podstawowe zasady projektowania zbiorników ciśnieniowych i bezciśnieniowych oraz wymagania

• techniczne stawiane aparaturze procesowej

• Naprężenia normalne i styczne, wytrzymałość materiałów

• Zagadnienia rozciągania, ściskania, zginania, skręcania oraz wyboczenia elementów maszyn

• Adsorpcja

• Układy koloidalne

• Reakcje i kinetyka reakcji

• Kataliza

• Fotochemia

• Budowa, zasada działania aparatury do prowadzenia procesów wymiany pędu, ciepła i mas

• Obliczanie pomp

• Niepewność pomiarowa

• Błędy pomiarowe, metody analizy błędów pomiarowych

• Estymacja parametrów statystycznych

• Struktura nadmolekularna- symetria zamknięta oraz otwarta

• Dyfuzja w fazie skondensowanej oraz reakcje w fazie stałej

• Termodynamika procesu nukleacji i krystalizacji

• Zależności pomiędzy strukturą i właściwościami fazy skondensowanej

• Analiza identyfikacyjna i ilościowa metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich

• Mechanika płynów jednofazowych

• Przepływy wielofazowe

• Transport ciepła

• Transport masy

• Dyfuzyjno-cieplny rozdział substancji

• Teoria podobieństwa i analiza wymiarowa

• Zasady technologcze

• Etapy rozwoju procesu technologicznego

• Reakcje chemiczne i ich przebieg

• Reaktory chemiczne - idealne i rzeczywiste

• Bilanse masowe oraz cieplne reaktorów chemicznych

• Kinetyka reakcji homogenicznej

• Kryteria doboru typu reaktora i parametrów pracy reaktora

(3)

• Charakterystyka procesu katalizy heterogenicznej na wybranym przykładzie

• Technologia kwasów mineralnych

• Technologia amoniaku

• Procesy konwersji gazów syntezowych

• Metody wzbogacania surowców naturalnych

• Reakcje prowadzące do otrzymywania polimerów

• Budowa i struktura polimerów

• Ciężar cząsteczkowy polimerów

• Stany fizyczne oraz właściwości tworzyw sztucznych

• Metody przetwórstwa oraz recykling tworzyw sztucznych

• Rodzaje elektrolitów, równowagi w roztworach elektrolitów, transport jonów w różnych

• ośrodkach i związane z nim zagadnienia przewodnictwa, dyfuzji i elektroforezy

• Rodzaje, podział i budowa elektrod, ich wytwarzanie, charakterystyka i regeneracja.

Potencjał elektrod

• Procesy elektrolizy, siła elektromotoryczna ogniw, mechanizmy reakcji elektrodowych, kinetyka procesów elektrochemicznych, polaryzacja elektrod, konstrukcja elektrolizerów

• Elektrochemia w syntezie materiałów, w ochronie środowiska, przykłady procesów elektrochemicznych wykorzystywanych do otrzymywania różnych materiałów, związków i substancji chemicznych oraz w szerokorozumianej ochronie środowiska

• Wytwarzanie, magazynowanie i przetwarzanie energii z wykorzystaniem elektrochemii

• Obwody elektryczne prądu stałego i zmiennego

• Zjawiska elektryczne w polu elektrostatycznym i magnetycznym

• Maszyny elektryczne, moc i energia elektryczna

• Miernictwo elektryczne i miernictwo metodami elektrycznymi

• Materiały półprzewodnikowe, elementy elektroniczne, układy elektroniczne, układy logiczne

• Proces chlorowania – rodzaj, czynniki, przykłady

• Proces nitrowania – od syntezy do produkcji przemysłowej

• Spektroskopia UV

• Spektroskopia IR/FTIR

• Spektroskopia NMR/2D NMR

• Spektroskopia mas

• Spektroskopia Ramana

• Układy automatycznej regulacji

• Elementy nastawcze i wykonawcze

• Regulatory

• Sygnalizacja, blokady i zabezpieczenia

• Pomiary, przyrządy pomiarowe i przetworniki

• Sterowanie wielkościami oraz procesami technologicznymi w technologii i inżynierii chemicznej

• Bilanse masowe procesów stacjonarnych bez reakcji chemicznej

• Bilanse masowe procesów stacjonarnych z reakcją chemiczną

(4)

• Technologia materiałów ciekłokrystalicznych

• Fotolitografia i rezysty polimerowe

• Związki piezoelektryczne i piroelektryczne

• Charakterystyka materiałów wykorzystywanych w medycynie i farmacji

• Nanotechnologia i nanomateriały

• Metody identyfikacji zagrożeń i analizy ryzyka w przemyśle procesowym

• Podstawy prawne bezpieczeństwa procesowego w Polsce

• Główne przyczyny wypadków w przemyśle procesowym

• Palność i wybuchowość substancji czystych i mieszanin

• Analiza procesowa

• Procesowa chromatografia gazowa

• Procesowa chromatografia cieczowa

• Niechromatograficzne techniki kontroli procesowej

(5)

Inżynieria chemiczna i procesowa

• Pole elektryczne i magnetyczne, ładunki i przewodniki w polu elektrycznym i magnetycznym, równania Maxwella, fale elektromagnetyczne

• Historia rozwoju inżynierii chemicznej i procesowej

• Paradygmaty inżynierii chemicznej i procesowej

• Aktualny rozwój badań inżynierii chemicznej i procesowej

• Inżynieria chemiczna i procesowa jako kierunek studiów

• Nieorganiczne materiały konstrukcyjne (otrzymywanie, właściwości i zastosowanie)

• Materiały konstrukcyjne

• Stopy żelaza - wpływ dodanych pierwiastków

• Podstawowe zasady projektowania zbiorników ciśnieniowych i bezciśnieniowych oraz wymagania techniczne stawiane aparaturze procesowej

• Naprężenia normalne i styczne, wytrzymałość materiałów

• Zagadnienia rozciągania, ściskania, zginania, skręcania oraz wyboczenia elementów maszyn

• Reprezentacja maszynowa liczb

• Aproksymacja numeryczna i jej zastosowania

• Interpolacja numeryczna i jej zastosowania

• Metody numerycznego rozwiązywania liniowych układów równań

• Różniczkowanie i całkowanie numeryczne

• Alkacymetria

(6)

• Redoksymetria

• Kompleksometria

• Reakcje strącania osadów

• Metody przygotowania próbek

• Metody spektroskopowe

• Metody chromatograficzne

• Metody elektroanalityczne

• Pojęcia podstawowe termodynamiki

• Termodynamika gazów

• Przemiany fazowe

• Maszyny cieplne

• Ogólna charakterystyka związków organicznych, budowa, rodzaje wiązań

• Grupy funkcyjne w związkach organicznych

• Rodzaje reakcji i mechanizmów w chemii organicznej, struktury i produkty przejściowe – charakterystyka i trwałość

• Izomeria w związkach organicznych, stereoizomeria, reguły pierwszeństwa podstawników, ustalanie konfiguracji związków

• Charakterystyka poszczególnych grup związków organicznych, metody otrzymywania i reaktywność, stereochemia

• Adsorpcja

• Kataliza

• Fotochemia

• Układy współrzędnych w przestrzeni

• Operatory różniczkowe pól skalarnych i wektorowych

• Potencjalne pole wektorowe – własności, przykład funkcji potencjału

• Budowa, zasada działania aparatury do prowadzenia procesów wymiany pędu, ciepła i masy

• Schematy technologiczne; normalizacja, zasady oraz umiejętność czy

• Zasady doboru pomp do instalacji procesowych

• Rurociągi i armatura

• Statyka płynów

• Kinematyka płynów

• Dynamika płynów idealnych i newtonowskich

• Analiza wymiarowa i teoria podobieństwa w mechanice płynów

• Transport ciepła - mechanizmy, opis matematyczny oraz wymienniki ciepła

• Transport masy - mechanizmy, opis matematyczny oraz wymienniki masy

• Analiza wymiarowa i teoria podobieństwa w zastosowaniu do transportu ciepła i masy

• Obwody elektryczne prądu stałego i zmiennego

(7)

• Zjawiska elektryczne w polu elektrostatycznym i magnetycznym

• Maszyny elektryczne, moc i energia elektryczna

• Miernictwo elektryczne i miernictwo metodami elektrycznymi

• Materiały półprzewodnikowe, elementy elektroniczne, układy elektroniczne, układy logiczne

• Równowaga para-ciecz VLE

• Równowaga ciecz-ciecz VLLE

• Zasady bilansowania aparatów do separacji mechanicznej

• Zasady bilansowania aparatów do separacji molekularnej

• Rodzaje elektrolitów, równowagi w roztworach elektrolitów, transport jonów w różnych ośrodkach i związane z nim zagadnienia przewodnictwa, dyfuzji i elektroforezy

Potencjał elektrod

• Procesy elektrolizy, siła elektromotoryczna ogniw, mechanizmy reakcji elektrodowych, kinetyka

• procesów elektrochemicznych, polaryzacja elektrod, konstrukcja elektrolizerów

• Elektrochemia w syntezie materiałów, w ochronie środowiska, przykłady procesów

• elektrochemicznych wykorzystywanych do otrzymywania różnych materiałów, związków i substancji chemicznych oraz w szerokorozumianej ochronie środowiska

• Definicja i pojęcia podstawowe reologii

• Płyny nienewtonowskie

• Reometria i wiskozymetry

• Właściwości reologiczne i metody ich pomiaru

• Metody obliczania strat ciśnienia podczas przepływu płynów nienewtonowskich

• Charakterystyka materiałów i ośrodków porowatych

• Metody określania właściwości materiałów i ośrodków porowatych

• Zjawiska występujące podczas przepływu jednofazowego przez materiały i ośrodki porowate

• Operacje jednostkowe realizowane z wykorzystaniem materiałów i ośrodków porowatych

• Układy automatycznej regulacji

• Elementy nastawcze i wykonawcze

• Regulatory

(8)

• Sygnalizacja, blokady i zabezpieczenia

• Pomiary, przyrządy pomiarowe i przetworniki

• Sterowanie wielkościami oraz procesami technologicznymi w technologii i inżynierii chemicznej

• Wymiana ciepła i metody obliczeniowe wymienników ciepła

• Wymiana masy i metody obliczeniowe wymienników masy

• Intensyfikacja wymiany ciepła i wymiany masy

• Absorpcja z reakcją chemiczną

• Bilans masowy składników w reaktorach chemicznych

• Bilans energetyczny reaktora

• Kryteria doboru typu reaktora

• Dobór temperatury pracy reaktora

• Biomasa jako surowiec chemiczny

• Proces alkilowania – przykłady, czynniki alkilujące, rozwiązania technologiczne

• Analiza procesowa

• Procesowa chromatografia gazowa

• Procesowa chromatografia cieczowa

• Niechromatograficzne techniki kontroli procesowej

• Nieodnawialne źródła energii

• Energia słoneczna

• Energia wiatrowa

• Energia wodna

• Bioenergia

• Nowoczesne chemiczne źródła prąd

• Nanomateriały do magazynowania energii

(9)

Technologie ochrony środowiska

• Pole elektryczne i magnetyczne, ładunki i przewodniki w polu elektrycznym i magnetycznym, równania

• Maxwella, fale elektromagnetyczne

• Podstawy mineralurgii: procesy jednostkowe; najważniejsze technologie przemysłu mineralnego (chemizm i

• oddziaływanie środowiskowe)

• Chemia analityczna – ilościowa analiza miareczkowa (objętościowa

• Chemia analityczna – ilościowa analiza wagowa

• Chemia analityczna- podstawowe czynności w chemicznej analizie ilościowej

• Reakcje chemiczne będące podstawą chemicznej analizy ilościowej

• Sprzęt laboratoryjny stosowany w chemii analitycznej

• Charakterystyka, właściwości i powstawanie minerałów

• Zastosowanie napełniaczy mineralnych

• Zasoby mineralne Polski

• Zasoby wodne i gospodarka wodna Polski

• Metody elektroanalityczne

• Elektrody robocze, referencyjne i pomocnicze

• Chromatografia gazowa i cieczowa

• Wielkości retencyjne

• Analiza jakościowa i ilościowa

(10)

• Ogólna charakterystyka związków organicznych, budowa, rodzaje wiązań

• Grupy funkcyjne w związkach organicznych

• Rodzaje reakcji i mechanizmów w chemii organicznej, struktury i produkty przejściowe – charakterystyka i

• trwałość

• Izomeria w związkach organicznych, stereoizomeria, reguły pierwszeństwa podstawników, ustalanie konfiguracji związków

• Charakterystyka poszczególnych grup związków organicznych, metody otrzymywania i reaktywność, stereochemia

• Potencjały termodynamiczne, funkcje termodynamiczne, relacje termodynamiczne

• Termochemia

• Równowagi fazowe i przemiany fazowe układów jedno i wieloskładnikowych

• Równowaga reakcji chemicznej

• Roztwory - fizykochemia i opis termodynamiczny

• Maszyny cieplne

• Przepływy

• Adsorpcja

• Kataliza

• Fotochemia

• Definicja i cele zrównoważonego rozwoju

• Prawne aspekty ochrony środowiska w Polsce i na świecie

• Ochrona wód

• Ochrona gruntów rolnych i leśnych

• Ochrona zasobów przyrody

• Ochrona powietrza

• Statyka i dynamika płynów

• Transport ciepła - mechanizmy, opis matematyczny oraz wymienniki ciepła

• Transport masy - mechanizmy, opis matematyczny oraz wymienniki masy

• Analiza wymiarowa i teoria podobieństwa w zastosowaniu do mechaniki płynów, transportu ciepła i masy

• Klasyfikacja reaktorów chemicznych

• Bilans materiałowy w reaktorach idealnych

• Bilans cieplny w reaktorach idealnych

• Wybór reaktora i warunków prowadzenia procesu chemicznego

• Baza surowcowa dla przemysłu organicznego (węgiel kamienny, ropa naftowa, gaz ziemny, surowce odnawialne)

(11)

• Wielkotonażowe związki organiczne i produkty użytkowe (związki powierzchniowo czynne, barwniki)

• Rodzaje elektrolitów, równowagi w roztworach elektrolitów, transport jonów w różnych ośrodkach i związane z nim zagadnienia przewodnictwa, dyfuzji i elektroforezy

Potencjał elektrod

• Procesy elektrolizy, siła elektromotoryczna ogniw, mechanizmy reakcji elektrodowych, kinetyka procesów elektrochemicznych, polaryzacja elektrod, konstrukcja elektrolizerów

• Elektrochemia w syntezie materiałów, w ochronie środowiska, przykłady procesów elektrochemicznych

• wykorzystywanych do otrzymywania różnych materiałów, związków i substancji chemicznych oraz w szerokorozumianej ochronie środowiska

• Budowa komórki mikroorganizmów

• Metabolizm komórkowy

• Ekologia mikroorganizmów

• Państwowy monitoring środowiska

• Monitoring powietrza, wód, gleb

• Monitoring hałasu i pól elektromagnietycznych

• Biomonitoring

• Bioremediacja

• Biotechnologia żywności

• Biopaliwa

• Techniki membranowe w oczyszczaniu wody i przygotowaniu wody pitnej

• Zastosowanie procesów membranowych do utylizacji i przerobu ścieków

• Separacja mieszanin gazowych metodami membranowymi

• Technologie uciążliwe - źródła emisji oraz sposoby ich zapobiegania oraz ograniczenia, przykłady

(12)

• Odpady - hierarchia postępowania, unieszkodliwianie, recykling

• Proces inwestycyjny i jego wpływ na środowisko

• Regulacje prawne procesu inwestycyjnego – prawo ochrony środowiska a prawo budowlane

• Planowanie jako instrument ochrony środowiska

• Etapy procesu inwestycyjnego

• Procedura Ocen Oddziaływania na Środowisko (OOŚ) w realizacji przedsięwzięć, zwłaszcza na obszarach

• Natura 2000 i innych obszarach specjalnych

• Sposoby zagospodarowania odpadów organicznych

• Recykling

• Spalanie odpadów

• Składowanie odpadów

• Oczyszczanie ścieków

• Sposoby zapobiegania powstawaniu odpadów