Γεωχημεία (ΜΟΠ 304)

Περιεχόμενο μαθήματος :

Κατανομή των χημικών στοιχείων στο φλοιό της Γης. Κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία. Εισαγωγή στη γεωχημεία των πυριγενών, μεταμορφωμένων και ιδιαίτερη έμφαση στη γεωχημεία των ιζηματογενών πετρωμάτων, εισαγωγή στη γεωθερμοδυναμική, διαγένεση, αναλυτική γεωχημεία, υδρογεωχημεία. Εφαρμοσμένη γεωχημεία. Σημασία της γεωχημείας στην έρευνα κοιτασμάτων. Φροντιστηριακές ασκήσεις.

Εργαστηριακές ασκήσεις: Εισαγωγή στην αναλυτική γεωχημεία. Διαλυτοποίηση / προετοιμασία δειγμάτων. Μέτρηση pH. Μέτρηση αγωγιμότητας. Κλασσικές μέθοδοι ανάλυσης. Σταθμική Ανάλυση (Προσδιορισμός ασβεστίτη με το ασβεστίμετρο τύπου Dietrich-Fruhling). Ογκομετρική Ανάλυση (Προσδιορισμός Ca, Mg με συμπλοκομετρική ογκομέτρηση-Προσδιορισμός συνολικού S με ιωδομετρική ογκομέτρηση). Ενόργανες μέθοδοι ανάλυσης. Φασματομετρία απορρόφησης (Προσδιορισμός P). Φασματομετρία Ατομικής Απορρόφησης (Προσδιορισμός Cu). Φασματομετρία Ατομικής Εκπομπής (Προσδιορισμός K, Na). Φασματομετρία Ακτίνων- X Φθορισμού (Προσδιορισμός κύριων στοιχείων). Η ύλη καλύπτεται σε 9 εργαστηριακές ασκήσεις.
 

Μαθησιακά Αποτελέσματα :

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

•  Αναγνωρίζει βασικά χαρακτηριστικά των πετρωμάτων, ιζημάτων, εδαφών και ορυκτών πρώτων υλών.
•  Διακρίνει τα κύρια στοιεία από τα ιχνοστοιχεία ενός πετρώματος, ιζήματος, εδάφους ή ορυκτής πρώτης ύλης
•  Εξηγεί τη συμπεριφορά των χημικών στοιχείων στο φλοιό.
•  Κατατάσσει τα χημικά στοιχεία σε ευκίνητα και δυσκίνητα
•  Συλλέγει γεωχημικά δεδομένα
•  Αξιολογεί (Συνθέτει) γεωχημικά δεδομένα
•  Αναπτύσει δεξιότητες ανάλυσης ορυκτών και πετρωμάτων
•  Διαχειρίζεται γεωχημικά δεδομένα
•  Εξασκείται στην ανάλυση νερών, πετρωμάτων, εδφών, ιζημάτων και ορυκτών πρώτων υλών
•  Εκτιμάει (Υπολογίζει) την ύπαρξη γεωχημικών ανωμαλιών
•  Συζητάει (Κατανοεί) τη σχέση της γεωχημείας με την ορυκτολογία και την κοιτασματολογία
•  Ερμηνεύει περιβαλλοντικά προβλήματα λόγω χημικής ρύπανσης από εκμετάλλευση ορυκτών πρώτων υλών

Γενικές Ικανότητες :

Γενικές ικανότητες που ενισχύει το μάθημα :

•  Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
•  Αυτόνομη εργασία
•  Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
•  Γραπτή επικοινωνία
•  Προφορική επικοινωνία
•  Επίλυση προβλημάτων

Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές :

Οργάνωση διδασκαλίας :

Άλλα Σχόλια για την Οργάνωση της Διδασκαλίας :
ΘΕΩΡΙΑ
1. Κατανομή χημικών στοιχείων στο φλοιό της Γης-Κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία.
2. Συμπεριφορά των χημικών στοιχείων.
3. Κατανομή των χημικών στοιχείων στο φλοιό. Η έννοια του συντελεστή κατανομής.
4. Συμπεριφορά των χημικών στοιχείων κατά την μαγματική κρυστάλλωση. Εξίσωση Rayleigh.
5. Γεωχημική ευκινησία: Ευκίνητα και δυσκίνητα στοιχεία.
6. Αρχές εφαρμοσμένης Γεωχημείας: πρότυπα γεωχημικής διασποράς.
7. Αρχές εφαρμοσμένης Γεωχημείας: Τιμές πλαισίου, γεωχημικές ανωμαλίες.
8. Αρχές εφαρμοσμένης Γεωχημείας: Γεωχημικές διασκοπήσεις. Εφαρμογή της γεωχημείας στην έρευνα κοιτασμάτων.
9. Γεωχημικές διεργασίες στην επιφάνεια της Γης: Χημική αποσάθρωση και σχηματισμός εδαφών.
10.Δευτερογενής διασπορά, pH και οξειδοαναγωγικές συνθήκες
11. Υδατικά διαλύματα
12. Ρόφηση, ιοντική ανταλλαγή, ηλεκτροχημική διασπορά
13. Παραδείγματα προβλημάτων περιβαλλοντικής γεωχημείας.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ:
1. Εισαγωγή στην αναλυτική γεωχημεία.
2. Διαλυτοποίηση / προετοιμασία δειγμάτων. Μέτρηση pH. Μέτρηση αγωγιμότητας.
3. Σταθμική Ανάλυση (Προσδιορισμός ασβεστίτη με το ασβεστίμετρο τύπου Dietrich-Fruhling).
4. Συμπλοκομετρική ογκομέτρηση (Προσδιορισμός Ca, Mg )
5. Ιωδομετρική ογκομέτρηση (Προσδιορισμός συνολικού S σε στερεό)
6. Φασματομετρία απορρόφησης (Προσδιορισμός P).
7. Φασματομετρία Ατομικής Απορρόφησης (Προσδιορισμός Cu).
8. Φασματομετρία Ατομικής Εκπομπής (Προσδιορισμός K, Na).
9. Φασματομετρία Ακτίνων- X Φθορισμού (Προσδιορισμός κύριων στοιχείων)


Συστήνεται στους φοιτητές να έχουν εξεταστεί επιτυχώς στα μαθήματα της Γενικής Ορυκτολογίας (ΜΟΠ 102), Συστηματικής Ορυκτολογίας (ΜΟΠ 201), Γενικής Χημείας (ΧΗΜ 101, Αναλυτικής Χημείας (ΧΗΜ 102) και Πετρολογίας (ΜΟΠ 202).
 

Αξιολόγηση :

Αθροιστική/Συμπερασματική (για βαθμό φοιτητή) Αξιολόγηση:

Σχόλια για την Αξιολόγηση των Φοιτητών :
Οι φοιτητές πρέπει να πάρουν προβιβάσιμο βαθμό τόσο στη γραπτή εξέταση όσο και στην πρόοδο του εργαστηρίου ο οποίος συμμετέχει με τα ποσοστά που αναφέρονται στη διαμόρφωση του τελικού βαθμού
 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία :

Κελεπερτζής Α. (2000) Εφαρμοσμένη Γεωχημεία. Μακεδονικές Εκδόσεις.
Θεοδωρίκας Σ. (2010) Γεωχημεία. Εκδόσεις Ερωδιός.
Misra K.C (2012) Εισαγωγή στη Γεωχημεία, Αρχές και Εφαρμογές.,(επιμέλεια: Α. Αργυράκη, Χ. Στουραΐτη) (πρωτότυπη έκδοση στην Αγγλική: Misra K. (2012) Introduction to Geochemistry: principles and applications. Wiley- Blackwell).
Brownlow A.H. (1995) Geochemistry 2nd edition. Prentice-Hall.
Albarede F. (2009) Geochemistry. An introduction. 2nd edition. CUP.
Skoog Holler Nieman (ed) (2005) Αρχές Ενόργανης Ανάλυσης, Εκδόσεις Κωσταράκης

Επίσης διατίθενται οι διαφάνειες των παραδόσεων μέσω e-class.