Moduł przedmiotów specjalizacyjnych A - Reakcje w fazie stałej

W ramach tego wykładu specjalizacyjnego student zapoznaje się z metodami syntezy opierającymi się na reakcjach w fazie stałej: spiekanie, transport chemiczny. Omawiana jest systematyka reakcji w fazie stałej, procesy i mechanizmy dyfuzji. Student poznaje chemię defektów i oddziaływania między defektami, jak również strukturę szkła, podstawy krystalizacji oraz mechanizmy reakcji między ciałami stałymi i reakcje topochemiczne.

Treści wykładu

1. Stany skupienia materii. Definicje ciała stałego. Postaci substancji stałych: ciała krystaliczne i amorficzne. Właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych.

Kryształy jonowe, metaliczne, kowalencyjne.

2. Systematyka reakcji w fazie stałej. Dyfuzja w ciele stałym. Rodzaje dyfuzji. Mechanizmy dyfuzji.

3. Spiekanie i rozrost ziaren. Mechanizm spiekania. Spiekanie substancji krystalicznych. Etapy elementarne reakcji między ciałami stałymi.

4. Kryształy rzeczywiste. Chemia defektów. Defekty punktowe, liniowe i powierzchniowe. Oddziaływanie między defektami. Związki niestechiometryczne.

5. Stan szklisty. Warunki powstawania szkła. Struktura szkła. Transport materii w stanie szklistym.

6. Podstawy krystalizacji. Zarodkowanie homo- i heterogeniczne. Kinetyka zarodkowania. Tworzenie zarodków w obrębie fazy stałej. Termodynamiczne teorie wzrostu kryształów.

7. Mechanizm reakcji między ciałami stałymi. Modele dyfuzyjne. Reakcje topochemiczne. Reakcje w fazie stałej ważne dla technologii.

1. J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch „Chemia ciała stałego”, Warszawa, PWN, 1975.

2. H. Schmalzried „Reakcje w fazie stałej”, Warszawa, PWN, 1978.

3. S. Szarras „Chemia ciała stałego”, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1974.

4. L.A. Girifalco „Wędrówka atomów w kryształach”, Warszawa, PWN, 1968.

5. N.B. Hannay „Chemia ciała stałego”, Warszawa, PWN, 1972.

Kolokwium obejmują treści programowe omawiane na konwersatorium

Ocena z kolokwium (w skali 2-5) odpowiada określonemu procentowi punktów możliwych do uzyskania:

poniżej 55% - ndst

55 -69% - dost

70-75% - +dost

76-88% - dobry

89-94% - +dobry

 95% – bardzo dobry

W trakcie semestru przewiduje się jedno kolokwium. Termin kolokwium ustala prowadzący w porozumieniu ze studentami na co najmniej jeden tydzień przed kolokwium. Warunkiem uzyskania zaliczenia z konwersatorium jest uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium.