Crystallochemistry and X-ray diffraction

Podstawy krystalografii strukturalnej (budowa wewnętrzna kryształów, podstawowe typy struktur krystalicznych, defekty kryształów), metody dyfrakcyjne i ich wykorzystanie w mineralogii, struktury minerałów z grupy SiO2. Przedmiot ten jest oparty na wybranych zagadnieniach z dziedziny fizyki, chemii i matematyki. Przedmiot ten jest powiązany z wieloma naukami przyrodniczymi i technicznymi. Wśród dziedzin związanych z omawianym przedmiotem należy wymienić mineralogię, petrologię, badania surowców mineralnych, badania ekologiczne, ceramikę, inżynierię materiałową, farmakologię.

Ćwiczenia obejmują naukę studentów w kierunku interpretacji wyników badań rentgenodyfrakcyjnych, w szczególności rozpoznawania faz krystalicznych. Zajęcia polegają w dużej mierze na matematycznych przeliczeniach uzyskanych wyników. Podczas zajęć laboratoryjnych studenci uczą praktycznych zastosowań badań rentgenodyfrakcyjnych. Podczas zajęć studenci poznają podstawowe zasady BHP, szczegółowo zapoznają się z budową dyfraktometru rentgenowskiego, uczą się obsługi zaawansowanego oprogramowania do sterowania dyfraktometrem i interpretacji jakościowych wyników badań rentgenodyfrakcyjnych. Ważną częścią zajęć laboratoryjnych jest również nauka właściwego zaplanowania przebiegu eksperymentu dyfrakcyjnego: doboru właściwych warunków pomiarowych w stosunku do planowanych rodzaju badań. Studenci uczą się także różnych sposobów przygotowania preparatów do badań.

D.M. Moore, R.C. Reynolds: „X-Ray Diffraction and the identification and Analysis of Clay Minerals”, Oxford University Press, 1989

Bloss F. D. 2000 - Crystallography and Crystal Chemistry; An Introduction, Mineralogical Society of America, Washighton D. C., wyd. II, 1-545

Bojarski Z., Łagiewka E. 1988 - Rentgenowska analiza strukturalna, PWN, Warszawa, 1-424

Bojarski Z., Gigla M., Stróż K., Surowiec M. 1996 - Krystalografia. Podręcznik wspomagany komputerowo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1-445

Chojnacki J. 1973 - Elementy krystalografii chemicznej i fizycznej, PWN, Warszawa, wyd. III, 1-463

Cullity B. D. 1978 - Elements of X-ray Diffraction (II wydanie), Addison-Wesley Publishing Co., Reading, MA, 1-555

Griffen D. T. 1992 - Silicate Crystal Chemistry, Oxford University Press New York - Oxford, 1-442

Hammond C. 1997 - The Basics of Crystallography and Diffraction, International Union of Crystallography, Oxford Science Publications, Oxford University Press Inc., New York, 1-249

Kelly A., Groves G. W. 1980 - Krystalografia i defekty kryształów, PWN, Warszawa, 1-414

Meersche M. van, Feneau-Dipont J. 1984 - Krystalografia i chemia strukturalna, PWN, 1-664

Putnis A. 1992 - Introduction to Mineral Sciences, Cambridge University Press, 1-437

Whittaker E. J. W. 1981 - Crystallography. An Introduction for Earth Science (and other Solid State) Students, Pergamon Press

Silica: Physical Behaviour, Geochemistry and Materials Applications, 1994, Reviews in Mineralogy, v. 29, eds. P. J. Heaney, C. T. Prewitt and G. V. Gibbs, Mineralogical Society of America

Student posiada również podstawową wiedzę z zakresu BHP pracowni dyfrakcji rentgenowskiej, co jest warunkiem dopuszczenia do cyklu zajęć praktycznych. Po zakończeniu cyklu zajęć student powinien umieć poprawnie interpretować wyniki badań rentgenodyfrakcyjnych, posiadać wiedzę o przygotowaniu różnego rodzaju próbek do badań oraz o możliwych błędach i ograniczeniach wynikających m. in. z natury zjawiska dyfrakcji rentgenowskiej, konfiguracji sprzętu i sposobu przygotowania próbek. Student powinien rozpoznawać podstawowe fazy mineralne, jakie zostały zarejestrowane na dyfraktogramie rentgenowskim. Ważną umiejętnością nabytą na zajęciach powinna być zdolność do poprawnego zaplanowania badania dyfrakcyjnego dla różnych celów (badań jakościowych, ilościowych, strukturalnych itp.) oraz dla różnych rodzajów materiałów geologicznych.

K_W01 – zna proste i zaawansowane instrumentalne metody analityczne stosowane w badaniach skał, minerałów i substancji pochodzenia organicznego

K_W02 – zna zasady działania i możliwości analityczne określonej aparatury badawczej

K_W10 – zna zastosowanie technik komputerowych do modelowania i rozwiązywania problemów geologicznych

K_W16 – zna budowę strukturalną minerałów i jej wpływ na właściwości substancji

K_W20 – zna przepisy i zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w szkole wyższej

K_U01 – umie zaplanować tok analityczny właściwy dla danego materiału badawczego i zinterpretować otrzymane wyniki

K_U02 – umie posługiwać się sprzętem laboratoryjnym i podstawową aparaturą badawczą

K_U05 – umie samodzielnie zanalizować zgromadzony materiał naukowy, zinterpretować wyniki i wyciągnąć stosowne wnioski

K_U10 – umie wybrać określone techniki komputerowe do rozwiązywania zagadnień w zakresie geologii

K_K04 – zdobywa wiedzę i umiejętności przydatne do podjęcia pracy w zawodzie

K_K05 – jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo swoje i innych podczas prac laboratoryjnych i w czasie kursów terenowych

K_K10 – rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie

Efekty uczenia się studentów są oceniane na podstawie dwuczęściowego kolokwium. Pierwsza część, testowa, obejmuje sprawdzenie wiedzy studenta nabytej podczas ćwiczeń i podczas zajęć laboratoryjnych. Druga część to sprawdzenie umiejętności studenta przy stanowisku pracy w pracowni badań rentgenodyfrakcyjnych. Sprawdzian ten polega w głównej mierze na ocenie posługiwania się przez studenta oprogramowaniem i przedstawieniu właściwej interpretacji przykładowych wyników badań.

brak