9728252441

Kod przedmiotu			i.i</n\n \KT()\vi :crs
Nazwa przedmiotu	PODSTAWY KRYSTALIZACJI
Jednostka prowadząca	Instytut Chemii, Ochrony Środowiska i Biotechnologii
Kierunek studiów	Chemia - studia stacjonarne I stopnia
Rok, semestr, formy zajęć i liczba godzin			Formy zajęć			Punkty ECTS
		Semestr	wyk/ad	konwersatorium/ ćwiczenia	laboratorium
	III	VI	15		30
Kierownik i realizatorzy	dr E. Mielniczek - Brzóska
Przedmioty wprowadzające i wymagania wstępne	Chemia fizyczna
Za/ożenia i cele nauczania	Celem kursu jest rozwijanie wiedzy o procesach krystalizacji. Zapoznanie ze zjawiskami zachodzącymi przy zarodkowaniu i wzroście kryształów z roztworów, z par i roztopów, jak również przedstawienie technologicznych metod związanych ze wzrostem kryształów.
Ramowy program przedmiotu	Zarys przedmiotu: •    Zarodkowanie trójwymiarowe - siła napędowa przemiany fazowej, trójwymiarowa szybkość zarodkowania kryształów, szerokość metastabilnego obszaru, krystalizacja w metastabilnej fazie, czas indukcji. Zarodkowanie dwuwymiarowe. Heterogeniczne zarodkowanie, wtórne zarodkowanie. •    Kinetyka i mechanizmy wzrostu kryształów: mechanizm wzrostu warstwowego, dyslokacyjny i przez tworzenie dwuwymiarowych zarodków, mechanizm wzrostu ciągłego. Struktury granicy rozdziału faz (granica chropowata lub gładka) współczynnik entropii powierzchniowej Jacksona i Temkina. Kinetyka wzrostu na ścianie chropowatej i doskonale gładkiej. •    Teorie wzrostu: model Kossela, Stranskiego, Volmera (KSV), model jednozarodkowy, model wielozarodkowy, model narodzin i rozprzestrzeniania; modele wzrostu kryształów na dyslokacjach śrubowych - dyfuzji powierzchniowej BCF (Burtona, Cabrery i Franka), model dyfuzji objętościowej BCF; model bezpośredniej integracji Chernova; wzrost na grupie współpracujących dyslokacji śrubowych. • Teorie morfologiczne i ich powiązanie ze wzrostem kryształów; teorie termodynamiczne; teorie krystalograficzne; PBC Hartmana-Perdoka. • Struktura rzeczywista kryształów, formy wzrostowe; opis morfologii kryształów - makromorfologia (pokrój) mikromorfologia powierzchni wzrostowych - elementarne spirale wzrostu makrospirale, dyslokacyjne wzgórki wzrostu, nie dyslokacyjne wzgórki wzrostu, makrostopnie, makrowarstwy oraz striacje wzrostowe, struktury blokowe itd. • Defekty w kryształach: defekty punktowe - Frenkla, Schottky’ego defekty liniowe - dyslokacja śrubowa, dyslokacja krawędziowa, defekty płaszczyznowe(powierzchniowe), defekty morfologiczne •    Metody otrzymywania kryształów - z układów jednoskładnikowych, układów wieloskładnikowych; fazy stałej, ciekłej i gazowej. Krystalizacja z fazy roztopionej; metoda Bridgmana - Stockbargera, metoda Kyropulusa, metoda Czochralskiego, metoda Verneuil’a. Epitaksja. Krystalizacja z roztworów: krystalizacja z reakcją chemiczną, wzrost z roztworów wrzących, metody żelowe, metoda hydrotermalna; wzrost z roztworów niskotemperaturowych; metoda zmiennej temperatury, metoda stałej temperatury i stałego przesycenia, metoda odparowywania rozpuszczalnika, metoda rozkładu rozpuszczalnika, metoda dosycania, wzrost kryształów z roztworów wrzących, metoda obniżania rozpuszczalności. Tematyka ćwiczeń laboratoryjnych zgodna z programem wykładów