chemia

Lekcja ma na celu umożliwić uczestnikom samodzielne przeprowadzenie pod okiem studentów doświadczeń wymaganych do egzaminu maturalnego. Samodzielne wykonanie doświadczeń pomoże im lepiej zapamiętać wykonanie i przebieg i doświadczenia . Planowane doświadczenia: - Próba Tollensa i Trommera - Reakcje estryfikacji - Próba biuretowa - Odróżnienie alkoholi poli- i monohydroksylowych Doświadczenia są wykonywane pod okiem przeszkolonych studentów Koła Naukowego Inżynierii Chemicznej i Procesowej „Venturi”.

Czy powierzchnia materiału jest identyczna z jego wnętrzem? Jak możemy analizować powierzchnię? Co to są katalizatory? Postaramy się odpowiedzieć na te pytania.

Co powoduje, że jedzenie czekolady tak wielu ludziom sprawia przyjemność? Czy to tylko słodki smak, a może coś więcej? Czy czekolada uzależnia? Czy może leczyć? Czy biała czekolada to naprawdę czekolada? Postawimy tezę, że czekolada jest zdrowsza niż warzywa i postaramy się ją udowodnić.

Wykład dotyczy wdrażania nowoczesnych, przyjaznych środowisku technologii w przemyśle chemicznym. Przemysł ten w ogromnym stopniu przyczynia się do zanieczyszczania środowiska naturalnego, dlatego bardzo istotne jest jego zmodernizowanie w celu redukcji negatywnego wpływu na środowisko naturalne.

W wykładzie omówiony zostanie najpierw główny skutek działalności człowieka związanej z rozwojem gospodarczym, negatywnie wpływający na środowisko naturalne i będący zarazem jednym z bezpośrednich przyczyn zagrożeń globalnych (tj. efekt cieplarniany, dziura ozonowa, kwaśne deszcze), czyli zanieczyszczenie powietrza.

Podstawowa część wykładu zostanie poświęcona zmianie podejścia do technologii chemicznych, w tym intensyfikacji procesów chemicznych oraz wykorzystaniem odnawialnych i niekonwencjonalnych źródeł energii w przemyśle chemicznym.

W części tej zostaną szczegółowo omówione takie zagadnienia, jak:

1) zielona chemia, zielona synteza i czystsza produkcja oraz sposoby wdrażania ich w przemyśle chemicznym: nowe rodzaje rozpuszczalników (płyny nadkrytyczne, ciecze jonowe), nowe rodzaje katalizatorów (metalocenowe, enzymatyczne), biodegradowalne polimery,

2) intensyfikacja procesów chemicznych (co najmniej 10-krotne zmniejszenie wielkości zakładu chemicznego lub/i poszczególnych linii technologicznych czy aparatów, zastąpienie prowadzenia procesu w kilku aparatach procesem realizowanym w jednym aparacie, itp.),

3) stosowanie odnawialnych (energia spadku wód, energia wiatru, energia słoneczna – fotowoltaika) i niekonwencjonalnych (energia jądrowa, wodór) źródeł energii.

Wykład zakończy się omówieniem „podwójnie zielonego polimeru”.

Wykład dotyczy szeroko pojętej definicji efektu cieplarnianego wraz z omówieniem jego wpływu na środowisko naturalne i życie na naszej planecie.

W wykładzie poruszony zostanie problem wzrostu średniej temperatury na Ziemi i wynikających z tego konsekwencji dla środowiska naturalnego. Omówiony zostanie wpływ działalności człowieka, związanej z rozwojem gospodarczym (m.in. zanieczyszczenia powietrza i niszczenie lasów deszczowych), przyczyniającej się bezpośrednio do zagrożeń globalnych, takich jak: wzrost temperatury na Ziemi, dziura ozonowa, czy kwaśne deszcze.

Podstawowa część wykładu zostanie poświęcona podaniu i omówieniu ścisłej definicji efektu cieplarnianego, wraz ze szczegółową informacją o gazach cieplarniach i ich właściwościach fizyko-chemicznych oraz wpływie człowieka (działalność gospodarcza) na ich skład i strukturę.

Dodatkowo omówione zostaną takie zagadnienia, jak:

1. wpływ wzrostu temperatury na Ziemi na częstotliwość i skalę katastrof klimatycznych,
2. rola i znaczenie lasów deszczowych dla stabilności klimatu,
3. akty prawne UE i ONZ dotyczące przeciwdziałaniu zmianom klimatycznym i zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych,

Wykład zakończy się podaniem opinii wybitnych naukowców i polityków dotyczących problemu globalnego ocieplenia.

Uczniowie dowiedzą się jak bezpiecznie pracować w laboratorium chemicznym oraz wykonają różne typy reakcji związków nieorganicznych w roztworach wodnych: dysocjacja, zobojętnianie, strącanie osadów, hydroliza soli, powstawanie związków kompleksowych, reakcje utleniania i redukcji. Uczniowie zostaną zaznajomieni z zasadami przygotowania raportu z przeprowadzonych eksperymentów - zanotują obserwacje, zapiszą równania reakcji chemicznych i sformułują wnioski. 

Wykład dotyczy wdrażania nowoczesnych, przyjaznych środowisku technologii w przemyśle chemicznym. Przemysł ten w ogromnym stopniu przyczynia się do zanieczyszczania środowiska naturalnego, dlatego bardzo istotne jest jego zmodernizowanie w celu redukcji negatywnego wpływu na środowisko naturalne.

W wykładzie omówiony zostanie najpierw główny skutek działalności człowieka związanej z rozwojem gospodarczym, negatywnie wpływający na środowisko naturalne i będący zarazem jednym z bezpośrednich przyczyn zagrożeń globalnych (tj. efekt cieplarniany, dziura ozonowa, kwaśne deszcze), czyli zanieczyszczenie powietrza.

Podstawowa część wykładu zostanie poświęcona zmianie podejścia do technologii chemicznych, w tym intensyfikacji procesów chemicznych oraz wykorzystaniem odnawialnych i niekonwencjonalnych źródeł energii w przemyśle chemicznym.

W części tej zostaną szczegółowo omówione takie zagadnienia, jak:

1) zielona chemia, zielona synteza i czystsza produkcja oraz sposoby wdrażania ich w przemyśle chemicznym: nowe rodzaje rozpuszczalników (płyny nadkrytyczne, ciecze jonowe), nowe rodzaje katalizatorów (metalocenowe, enzymatyczne), biodegradowalne polimery,

2) intensyfikacja procesów chemicznych (co najmniej 10-krotne zmniejszenie wielkości zakładu chemicznego lub/i poszczególnych linii technologicznych czy aparatów, zastąpienie prowadzenia procesu w kilku aparatach procesem realizowanym w jednym aparacie, itp.),

3) stosowanie odnawialnych (energia spadku wód, energia wiatru, energia słoneczna – fotowoltaika) i niekonwencjonalnych (energia jądrowa, wodór) źródeł energii.

Wykład zakończy się omówieniem „podwójnie zielonego polimeru”.

UWAGA: jest to złożona z dwóch części lekcja dla jednej klasy - połowa uczniów bierze udział w jednej części, a połowa - w drugiej.

Część I: Na zajęciach poznamy: zakres skali pH, dokonamy obserwacji zmian pH podczas rozcieńczania roztworów. Uczestnicy zapoznają się z pojęciem pH i dowiedzą się co ono oznacza ora samodzielnie przeprowadzą doświadczenie dotyczące usuwania/odzysku fosforu z roztworów wodnych. Uczniowie oznaczoną podstawowe parametry fizykochemiczne tj. pH, zasadowość, kwasowość, fosforany w próbkach wody. Na zajęciach odpowiemy na pytanie: czy mieszaniny można rozdzielić na składniki? Dowiemy się co to są roztwory, koloidy i zawiesiny i jaka jest przyczyna różnic we właściwościach mieszanin ciekłych oraz jakie są szczególne właściwości koloidów. Dowiemy się jakie są sposoby rozdzielania mieszanin, jak rozdzielić substancje stałe i ciekłe od siebie, jak dobrać metody rozdzielania substancji w zależności od stanu skupienia czy rozpuszczalności. Wyjaśnimy czym są roztwory, koloidy i zawiesiny. Poznamy metody rozdzielania mieszanin niejednorodnych: sączenie, dekantację, sedymentację.

Część II: W trakcie zajęć uczestnicy dowiedzą się, w jaki sposób powstają i z czego składają się gleby. Dowiedzą się także, jakie funkcje pełnią gleby w naszym życiu. Omawiane zagadnienia zobrazowane będą prostymi pokazami i doświadczeniami.

Czy powierzchnia materiału jest identyczna z jego wnętrzem? Jak możemy analizować powierzchnię? Co to są katalizatory? Postaramy się odpowiedzieć na te pytania.

Czym jest inżynieria powierzchni? W skrócie to inżynieria zajmująca się powierzchnią konstrukcji czy przedmiotów użytkowych, modyfikująca ją tak, aby elementy te były zabezpieczone przed korozją czy ścieraniem lub spełniały specjalne wymagania projektanta. Procesy technologiczne, modyfikujące właściwości powierzchniowe wyrobów, zajmują w nowoczesnym przemyśle ważne miejsce, pozwalając dopasować produkt do wymagań jego użytkowników. Umożliwiają znaczne zaoszczędzenie czasu, energii i kosztów w procesie produkcji oraz wydłużają żywotność gotowych elementów. 

Dlaczego barierki na ulicach są ocynkowane metodą ogniową i jak nazywał się Polak, który wymyślił ten proces? Z jakiego powodu tytanowe implanty kostne są utleniane, a tytanowe zastawki serca azotowane? Jakie procesy zachodzą, kiedy malujemy ścianę w pokoju, a jak barwione są aluminiowe nóżki mebli do pokoi dziecięcych? Czym jest emalia na garnkach i dlaczego nieprzywierająca powłoka teflonowa jednak trzyma się patelni? Na te i inne pytania będzie można uzyskać odpowiedź w trakcie lekcji wprowadzającej w fascynujący świat inżynierii powierzchni. 

Lekcja prowadzona będzie w postaci wykładu, wzbogaconego o możliwość obejrzenia eksponatów, ilustrujących omawiane zjawiska. 

Czy powierzchnia materiału jest identyczna z jego wnętrzem? Jak możemy analizować powierzchnię? Co to są katalizatory? Postaramy się odpowiedzieć na te pytania.

Oczywiście tytuł wykładu jest nieco przewrotny. Chyba wszyscy zdajemy sobie sprawę z tego, że wodór jest bezbarwnym gazem. Jest też bezwonny, bezsmakowy, nietoksyczny, ale niestety również łatwopalny. Skroplony wodór także jest bezbarwny. Z drugiej strony coraz częściej słyszymy o wodorze zielonym, niebieskim i szarym. Niekiedy dowiadujemy się również, że wodór może być czarny albo brunatny, różowy, turkusowy, a nawet żółty i biały. Niewątpliwie przyszła moda na kolorowy wodór! W obliczu pogłębiającego się globalnego kryzysu klimatycznego bardzo istotna jest redukcja emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Ta redukcja jest możliwa m.in. w wyniku przejścia od wodoru szarego do wodoru zielonego. To przejście wymaga jednak etapu pośredniego, który dostarczy nam tzw. wodoru niebieskiego.

Pora już uchylić rąbka tajemnicy. Otóż wspomniane w tytule wykładu kolory wodoru wiążą się z metodami jego otrzymywania. Produkcja wodoru w skali przemysłowej jest istotnym źródłem emisji CO2 i opiera się na gazie ziemnym, który jest nieodnawialnym źródłem energii. Obecnie ponad 95% światowej produkcji wodoru pochodzi z parowego reformingu metanu (SMR). Wodór otrzymany w procesie SMR jest określany kolorem szarym. Istnieją również inne metody otrzymywania wodoru, takie jak na przykład zgazowanie węgla kamiennego lub brunatnego. Tutaj z kolei mówimy odpowiednio o wodorze czarnym lub brunatnym. Wytwarzanie wodoru niebieskiego też prowadzi się metodą SMR, ale generowany w trakcie procesu CO2 jest wychwytywany i składowany np. w różnych formacjach geologicznych. Zielony kolor wodoru jest zarezerwowany dla elektrolizy wody. Potrzebna do niej energia elektryczna pochodzi ze źródeł odnawialnych. Ciekawą alternatywą jest wodór turkusowy – m.in. o tym będzie wykład.

Na wykładzie omówione zostaną wybrane zagadnienia związane z wyzwaniami jakie przed inżynierami przemysłu chemicznego stawia najbliższa przyszłość. W szczególności w celu zapewnienia odpowiednich standardów życia ludzi przy jednocześnie trwającym wzroście liczby ludzi na świecie, a także przy wyczerpywaniu się surowców naturalnych oraz koniecznym zminimalizowaniu niekorzystnego wpływu na środowisko.