Detail předmětu

Praktikum z instrumentální a strukturní analýzy - CHM

FCH-MCA_ISA_MAk. rok: 2019/2020

Praktické seznámení studentů se základními metodami odkrývání, pozorování a hodnocení nadmolekulární struktury polymerních materiálů. Tři čtvrtiny praktika slouží na seznámení se s vybranými metodami a poslední čtvrtina pro samostatné proměření a charakterizaci jednoho typu termoplastu za vhodných podmínek. Vybrané jsou metody mikroskopické, spektroskopické a termické analýzy. Důraz je kladen na pochopení důležitosti správné přípravy vzorků, vhodného nastavení podmínek analýzy, správného vyhodnocení a interpretace naměřených dat, ale také na vypracování ucelené zprávy z měření ve správném formátu.

Výsledky učení předmětu

Schopnost studentů připravit vzorky pro pozorování na POM a CLSM, pro měření na DSC a FTIR-ATR, a pozorovanou morfologii a výstupy měření správně interpretovat.

Prerekvizity

Makromolekulární chemie, Struktura materiálů, Struktura a vlastnosti makromolekul, Polymerní materiály

Doporučená nebo povinná literatura

Ehrenstein G. W., Riedel G., Trawiel P.: Thermal Analysis of Plastics: Theory and Practice. Hanser Gardner Publications, Cincinnati 2004. (CS)
LEDNICKÝ, František. Mikroskopie a morfologie polymerů : Díl 1. Mikroskopie polymerů a preparační techniky. 1. vyd. Liberec : Fastr typo-tisk, 2009. 71 s. ISBN 978-80-7372-486-3. (CS)
LEDNICKÝ, František. Mikroskopie a morfologie polymerů : Díl 2. Morfologie polymerů. 1. vyd. Liberec : Fastr typo-tisk, 2009. 97 s. ISBN 978-80-7372-486-3.3. (CS)
EHRENSTEIN, GW. Polymeric Materials : Structure – Properties – Applications. Munich : Carl Hanser Verlag, 2001. 279 p. ISBN 3-446-21461-5. (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Laboratorní cvičení - 4 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Klasifikovaný zápočet, který je udělen po:
- napsání dílčích testů ověřujících připravenost do praktika,
- absolvování všech úloh a odevzdání dílcích protokolů včas,
- absolvování samostatného měření a odevzdání závěrečné zprávy nejpozději v zápočtovém týdnu,
- úspěšném absolvování zápočtového testu (alespoň 60 %).

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Téma: Metody přímého a nepřímého pozorování nadmolekulární struktury polymerů a jejich identifikace; vybrané metody pro praktika; průběh výuky; forma protokolu
2. Téma: Isotermická krystalizace vybraných termoplastů pozorovaná in-situ pod POM
Ověření znalostí: Písemný test z morfologie polymerů a optické polarizační mikroskopie (POM)
Výstup: Protokol z měření
3. Téma: Chemické leptání vybraných termoplastů a pozorování odkryté morfologie pomocí CLSM
Ověření znalostí: Písemný test z metod odkrývání nadmolekulární struktury polymerů a konfokální laserové rastrovací mikroskopie (CLSM)
Výstup: Protokol z měření
4. Téma: DSC polyethylentereftalátu (PET) – strukturní změny dané rychlostí chlazení taveniny; identifikace polymerů
Ověření znalostí: Písemný test z diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC) v oblasti polymerů
5. Téma: DSC izotermická krystalizace vzorků pozorovaných pod POM
Výstup: Protokol z měření obou kalorimetrických praktik
6. Téma: FTIR a FTIR-ATR vybraných polymerů a plniv; identifikace polymerů
Ověření znalostí: Písemný test z infračervené spektroskopie (FTIR) v oblasti polymerů
Výstup: Protokol z měření
7. Téma: FTIR a FTIR-ATR koextrudovaných polymerních fólií pro obalové aplikace; posouzení vrstevnatosti fólií po lomu v kapalném dusíku na CLSM
Výstup: Protokol z měření
8. 8.–12. Téma: Samostatné měření vybraných semikrystalických polymerních výrobků/materiálů z průmyslové praxe s cílem identifikace a/nebo posouzení rozdílu „dobrý-špatný“ s využitím POM, CLSM, DSC a FTIR (vybírají studenti).
Výstup: Ucelená a srozumitelná zpráva z měření včetně dodržení formy (typografická pravidla a formátování).
9. 13. Téma: Zápočtový test
Angl.

Cíl

Cílem je pozorování a odvození nadmolekulání struktury vybraných termoplastů a demonstrace, že koncové vlastnosti polymerních materiálů jsou dané nadmolekulární strukturou, kterou je možné velmi snadno měnit podmínkami ohřevu a chlazení taveniny.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. Jednorázovou neúčast je možné nahradit s jinou studijní skupinou nebo v nahrazovacím týdnu na konci semestru.
Teoretická připravenost studentů na danou úlohu je ověřována dílčími testy vždy na začátku praktika pro nové téma.
Protokoly jsou vyžadovány po každé úloze dle instrukcí vyučujícího.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_CHM magisterský navazující

    obor NPCO_CHM , 1. ročník, zimní semestr, 3 kredity, povinný

  • Program NKCP_CHM magisterský navazující

    obor NKCO_CHM , 1. ročník, zimní semestr, 3 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

52 hod., povinná

Vyučující / Lektor