Detail předmětu

Praktikum z makromolekulární chemie

FCH-BCO_MCH_PAk. rok: 2018/2019

Náplní praktika z makromolekulární chemie je syntéza, izolace a příp. zpracování vybraných technických polymerů jako jsou polyamidy, polyurethany, polystyren, polymethylmetakrylát, polyvinylacetát, fenolformaldehydové a melaminformaldehydové pryskyřice, poly(styren-co-maleinanhydrid), nenasycené polyesterové pryskyřice, polyvinylalkohol, polyvinylbutyral, triacetát celulózy, poly(styren-co-maleinová kyselina) aj. Pro syntézy uvedených polymerů jsou používány radikálové polymerace a polykondenzace. V rozsahu praktické výuky jsou obsaženy i základní metody přípravy polymerů z hlediska technologického - polymerace v bloku, suspenzi, emulzi, srážecí polymerace. Modifikace připravených polymerů jsou prováděny reakcemi polymeranalogickými. Zařazeny jsou i jednoduché zkoušky provozního typu, jako např. stanovení čísla kyselosti, měření bodu gelace polyesterových pryskyřic, stanovení charakteristických dob vytvrzování polyuretanů aj. Z oblasti kinetiky radikálové polymerace je zařazeno vyhodnocení polymerační rychlosti v závislosti na koncentraci iniciátoru. Praktikum umožňuje získat studentům praktické zkušenosti a dovednosti laboratorních technik přípravy polymerů potřebné při řešení diplomových prací a také v další praxi. Výuka je koncipována tak, aby podporovala vzdělávání v chemické informatice, bezpečnosti práce a ochraně životního prostředí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Výsledky učení předmětu

Praktické osvojení jednotlivých polymeračních technik, separačních postupů a jednoduchých metod zpracování připravených polymerů. Studenti si prohloubí znalosti o polymeračních reakcích a technikách, chemickém složení, struktuře a vlastnostech polymerních materiálů a o reaktivitě polymerů.

Prerekvizity

Makromolekulární chemie
Praktikum z organické chemie

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Laboratorní cvičení - 4 vyučovací hodiny týdně. Studijní materiály k výuce předmětu jsou k dispozici na e-learningu, včetně bezpečnostních listů chemikálií.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je úspěšné absolvování všech laboratorních úloh s výtěžky nad 30% teoretických hodnot a akceptace všech protokolů (do 14 dnů od provedení úlohy). Práci v laboratoři je možné povolit pouze dobře připraveným studentům, domácí písemná příprava je kontrolována a hodnocena, případně je ověření provedeno krátkým písemným testem na začátku praktika. Součástí hodnocení je zápočtový test na konci semestru.

Osnovy výuky

1.a) Emulzní polymerace vinylacetátu
b) Izolace polyvinylacetátu
2.a) Příprava polyvinylalkoholu hydrolýzou PVAc
b) Příprava polymerního filmu, stanovení rozpustnosti
3.a) Příprava a přesrážení polyvinylbutyralu
b) Lepení skel polyvinylbutyralem
4.a) Suspenzní polymerace styrenu
b) Bloková polymerace styrenu
5.a) Emulzní polymerace styrenu
b) Příprava nylonu 66
6.a) Bloková polymerace methylmethakrylátu (MMA)
b) Příprava PMMA pomocí soupravy Dentacrylu
7.a) Příprava melamin-formaldehydové pryskyřice
b) Vytvrzení odlitku
8.a) Příprava fenol-formaldehydové pryskyřice - resolu
b) Příprava resitu - bakelitu
9.a) Příprava polyurethanu
b) Příprava polyurethanové pěny
10.a) Příprava nenasyceného polyesteru (PES)
b) Stanovení čísla kyselosti PES
11.a) Srážecí polymerace kyseliny akrylové
b) Zpracování polyesterové pryskyřice vytvrzováním
12.a) Alternující radikálová kopolymerace styrenu s maleinanhydridem
b) Hydrolýza kopolymeru poly(styren-maleinanhydridu)

Učební cíle

Využití teoretických znalostí získaných v kursu "Makromolekulární chemie" pro praktické syntézy vybraných technických polymerů pomocí radikálových polymerací, polykondenzačních, polyadičních a dále polymeranalogických reakcí. Z technologického hlediska se studenti seznámí s polymeracemi roztokovými, suspenzními, emulzními, blokovými a srážecími. Výuka přispívá i ke vzdělávání v oblasti bezpečnosti práce a ochrany životního prostředí.

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

Je třeba absolvovat všechny laboratorní úlohy. V odůvodněných vážných případech (z důvodu lékařem potvrzené nemoci nebo vážné rodinné události) je umožněno nahrazení v jiné studijní skupině.

Základní literatura

Braun D., Cherdron H., Ritter H.: Polymer Synthesis: Theory and Practise (CS)
https://www.vutbr.cz/elearning/course/view.php?id=71579 (CS)
Milič R., Večeřa M.: Laboratorní příručka pro technologii polymerů (CS)
Sorenson W. R., Campbell T. W.: Laboratorní příprava polymerů (CS)

Doporučená literatura

Kučera M. : Mechanismus a kinetika polymerací (CS)
Mleziva J., Kálal J.: Základy makromolekulární chemie (CS)
Mleziva J.: Polymery - struktura, vlastnosti, použití (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BKCP_CHCHT bakalářský

    obor BKCO_CHM , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BPCP_CHCHT bakalářský

    obor BPCO_CHM , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

52 hod., povinná

Vyučující / Lektor