Дисципліна: Кристалографія і мінералогія

Обсяг дисципліни, годин (кредитів ЄКТС): 150 (5).

Мета дисципліни: вивчення утворення, будови і властивостей кристалів, а також ідеальної і реальної структури кристалічної речовини перед кристалографією постає і низка практичних задач, найважливішою з яких є отримання штучних кристалів. Синтетичні кристали знаходять широке застосування в приладобудуванні і ювелірній промисловості, у радіотехніці, технічній оптиці й акустиці тощо. Метою курсу є вивчення мінеральної сировини, її структури, якостей, умов утворення. Під час вивчення курсу “Кристалографія і мінералогія” студент знайомиться із вченням про симетрію, отримує відомості про якості твердого тіла, одержує навички з визначення основної технологічної сировини, яка використовується в технології неметалевих та силікатних матеріалів.

Завдання дисципліни:

- аналізувати техніко-економічні переваги та недоліки застосування даної сировини;

- прогнозувати вплив хімічного та мінералогічного складу сировинних компонентів на основні експлуатаційні властивості мінералів;

- самостійно орієнтуватися в інформації з мінералогії (довідник, визначник мінералів);

- визначати мінеральний склад сировини;

- оцінювати сировину з точки зору її технологічної придатності.

Попередні умови для вивчення даної дисципліни: Загальна та неорганічна хімія, Фізика, Вища математика.

Навчальні цілі дисципліни полягають у формуванні у студентів:

інтегративної компетентності:

Здатність вирішувати типові спеціалізовані задачі в хімічних технологіях та інженерії, що вимагає застосування положень і методів хімічних технологій та інженерії і може характеризуватися певною невизначеністю умов.

загальних компетентностей:

- ЗК3. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях;

- ЗК4. Здатність приймати обгрунтовані рішення;

- ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел;

- ЗК8. Здатність працювати в команді.

фахових компетентностей:

- СК1. Здатність використовувати базові знання з фундаментальних і загальнотехнічних наук у професійній діяльності;

- СК2. Здатність забезпечити виробництво конкурентноспроможної продукції за різних виробничих умов відповідно до чинної нормативно-технічної документації та економічних показників.

Програмні результати навчання:

- РН2. Здійснювати контроль якості сировини, напівфабрикатів і готової продукції; якісно виконувати необхідні аналізи;

- РН7 Аналізувати причини виникнення нестандартних виробничих ситуацій, вживати заходів щодо їх усунення та запобігання.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен

знати:

- характеристику сировинної бази силікатної галузі;

- фізико-хімічні процеси, при яких утворювались мінерали та гірські породи;

- економічні посилання комплексної переробки сировини та використання конкретної мінеральної сировини.

вміти:

- аналізувати техніко-економічні переваги та недоліки застосування даної сировини;

- прогнозувати вплив хімічного та мінералогічного складу сировинних компонентів на основні експлуатаційні властивості мінералів;

- самостійно орієнтуватися в інформації з мінералогії (довідник, визначник мінералів);

- визначити мінеральний склад сировини;

- оцінювати сировину з точки зору її технологічної придатності.

Зміст дисципліни (тематика):

Змістовний модуль 1. Кристалографія

Тема 1. Загальні характеристики кристалів.

Предмет і задачі кристалографії. Поняття про кристал і кристалічну речовину. Найважливіші макроскопічні властивості кристалів.

Тема 2. Елементи симетрії кристалічних многогранників.

Симетрія – головна властивість кристалів. Елементи симетрії кристалічних многогранників 1 і 2 роду. Формула елементів симетрії. Теореми про сполучення елементів симетрії кристалічних многогранників.

Тема 3. Поняття структури кристалів і просторової ґратки.

Види твердих речовин. Закономірності розміщення частинок у твердих речовинах. Структура кристала і просторова ґратка.

Тема 4. Кристалографічні категорії, сингонії та системи осей координат. Метод кристалографічного індексування. Закони кристалографії.

Вибір систем координат для кристалів середньої категорії. Вибір систем координат для кристалів нижчої категорії. Метод кристалографічної установки многогранників та запис міжнародного символу елементів симетрії. Символи вузлів. Символи рядів (ребер). Символи площин (граней). Закон цілих чисел (закон Гаюї). Закон Браве. Закон сталості кутів.

Тема 5. Кристалографічні проєкції.

Формула Вульфа-Брегга. Поняття полярного комплексу. Сферична проєкція. Стереографічна проєкція. Гномостереографічна проєкція. Гномонічна проєкція.

Тема 6. Форми кристалів.

Загальна і частинна проcті форми. Опис простих форм кристалів нижчої та середньої категорій. Опис простих форм кристалів вищої категорії. Переважний розвиток простої форми в залежності від умов росту.

Змістовний модуль 2. Мінералогія.

Тема 1. Генезис мінералів

Будова Землі. Поняття про мінерали. Генезис мінералів. Ендогенні мінерали і родовища. Екзогенні мінерали і родовища. Метаморфізовані мінерали і родовища.

Тема 2. Діагностичні властивості мінералів

Морфологічні особливості мінералів. Твердість. Питома вага. Колір. Колір риски. Блиск і прозорість. Спайність та злам

Тема 3. Мінерали промислового значення.

Класифікація мінералів промислового значення. Самородні елементи. Сульфіди. Галоїдні сполуки. Оксиди. Карбонати, сульфати, вольфрамати, фосфати. Силікати і алюмосилікати.

Види робіт: лекції, практичні роботи, індивідуальна та самостійна робота, підготовка до заліку, залік.

Форма підсумкового контролю: залік.