TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Birim | FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ |
| MADEN MÜHENDİSLİĞİ (DR) | |
| Kod | MD614 |
| Ad | Ekstraktif Metalurjide Kinetik ve Mekanizma |
| Dönem | 2026-2027 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Dönem | Bahar |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. MAHMUT ALTINER |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Güncel dönem ders programı henüz yapılmamıştır.
|
Dersin Amacı / Hedefi
Ders, liç, kavurma ve elektrokimyasal çözünme gibi spesifik endüstriyel proseslerin kinetiğini inceleyerek teoriyi pratikle birleştirirken, reaktör tasarımı ve sayısal modelleme teknikleri ile sona ermektedir. Dönem sonunda doktora adayları, ham deneysel verileri akademik açıdan güçlü ve yayınlanabilir kinetik modellere dönüştürmek için gerekli analitik araçlara sahip olacaklardır
Dersin İçeriği
Bu ders, cevher hazırlama ve ekstraktif metalurjideki kimyasal reaksiyonların hızlarını ve mekanizmalarını yöneten temel ve ileri düzey prensiplerin kapsamlı bir incelemesini sunmaktadır. Reaksiyon kinetiğinin çekirdek kavramları ile termodinamik itici güçler ve kinetik engeller arasındaki ayrımla başlayan müfredat; farklı tane geometrileri için Büzülen Çekirdek Modeli (SCM) gibi heterojen reaksiyon modellerinin matematiksel türetmelerine odaklanır. Öğrenciler, kimyasal reaksiyon kontrolü ile kütle transferi kısıtlamalarını birbirinden ayırarak hız sınırlayıcı basamakları belirleme konusunda uzmanlık kazanacak ve karmaşık reaksiyon yollarını deşifre etmek için Arrhenius denklemi üzerinden aktivasyon enerjisi analizini uygulamayı öğreneceklerdir.
Dersin Ön Koşulu
Yok
Kaynaklar
(1) Gupta, CK (2003) Chemical Metallurgy, Principles, and Practice (2) Moore JJ (1981) Chemical Metallurgy, Butterworths (3) Petrucci, R. H., Herring F. G., Madura, J. D., Bissonnette, C., (2015) Genel Kimya - İlkeler ve Modern Uygulamalar - Cilt - I (4) Petrucci, R. H., Herring F. G., Madura, J. D., Bissonnette, C., (2015) Genel Kimya - İlkeler ve Modern Uygulamalar - Cilt - II (5) Altıner (2019) Termodinamik ders notu, yayımlanmamış (6) Altıner (2018) Metalurji, yayımlanmamış (7)Yıldız, K., Malzeme Termodinamiği / Sakarya Ün. Metalurji-Malzeme Mühendisliği (8) Wills, B., Naiper-Munn, T., (2006) Mineral Processing Technology
Notlar
Web of science
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Metalurjik sistemlerde termodinamik denge ile kinetik hızlar arasındaki temel farkları kavrar. |
| ÖÇ02 | Büzülen Çekirdek Modeli (SCM) gibi heterojen reaksiyon modellerini matematiksel olarak türetir ve uygular. |
| ÖÇ03 | Deneysel verileri kullanarak hız sınırlayıcı basamağı (kimyasal reaksiyon, gözenek difüzyonu veya film difüzyonu) belirler. |
| ÖÇ04 | Liç veya kavurma proseslerinden elde edilen kinetik veriler için istatistiksel doğrulama ve model uyumu analizi yapar. |
| ÖÇ05 | Kinetik parametreleri endüstriyel metalurjik reaktörlerin tasarımı, optimizasyonu ve ölçek büyütülmesi için kullanır. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Yüksek lisans yeterliklerine dayalı olarak, maden mühendisliği alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirir. | 5 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Maden mühendisliği alanı ile ilgili disiplinler arası etkileşimi kavrar. | 5 |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bir alanda elde ettiği yeni bilgilerle uzmanlık için gerekli yöntem ve becerilerde üst düzeyde yeterliğe sahip olur. | |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Maden mühendisliği alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgilerle, bilime yenilik getirecek özgün tasarımlar ortaya çıkarır. | 5 |
| PÖÇ05 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Maden mühendisliği alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki uygulamalı bilgileri AR-GE çalışmalarında kullanır. | |
| PÖÇ06 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Uzmanlık alanında AR-GE çalışmalarıyla yeni sistemler tasarlayabilir. | 5 |
| PÖÇ07 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Maden mühendisliği alanındaki yeni bilgilere sistematik olarak yaklaşabilir. | |
| PÖÇ08 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Maden mühendisliği alanı ile ilgili bir yöntemi farklı bir alana uygulayacak özgün bir yöntem geliştirebilir. | |
| PÖÇ09 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Maden mühendisliği alanı ile ilgili konularda bilgisayar yazılımları kullanabilir. | |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Maden mühendisliği uzmanlık alanlarında özümsedikleri bilgiyi ve problem çözme yeteneklerini, disiplinler arası çalışmalarda uygulayabilir. | |
| PÖÇ11 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Akademik çalışmalarının çıktılarını saygın akademik ortamlarda yayınlayarak bilim ve teknoloji literatürüne katkıda bulunur. | |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Maden mühendisliği alanında sorun çözme yeteneği kazanır. | |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Stratejik karar verme süreçlerini kullanarak toplumsal, bilimsel ve ahlaki konularda çözüm üretebilir. | |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Uzman bir topluluk içinde özgün görüşlerini savunmada yetkinliğini gösteren etkili bir iletişim kurabilir. | |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | En az bir yabancı dilde yazılı, sözlü veya görsel iletişim kurarak bilimsel tartışmalara katkı koyabilir. | |
| PÖÇ16 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Maden mühendisliği alanı ile ilgili konularda bilgisayar yazılımları geliştirebilir. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Giriş: Metalurjik Kinetiğin Önemi ve Temel Tanımlar | Kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 2 | Termodinamik vs. Kinetik: İtici Güçler ve Engeller | Kaynak Kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 3 | Reaksiyon Hızı Teorileri ve Geçiş Durumu Kuramı | Kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 4 | Heterojen Reaksiyonlar ve Faz Sınırları | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 5 | Katı-Akışkan Modelleri I: Büzülen Çekirdek Modeli (SCM) | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 6 | Katı-Akışkan Modelleri II: Gözenekli ve Değişken Taneler | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 7 | Sıcaklık Etkisi ve Aktivasyon Enerjisi Analizi | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Ara Sınavlar | Ölçme Yöntemleri: Ödev |
|
| 9 | Hidrometalürjik Sistemlerde Kinetik ve Liç Mekanizmaları | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 10 | Pirometalürji Kinetiği: Kavurma ve İndirgenme Reaksiyonları | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 11 | Elektrokimyasal Kinetik ve Karışık Potansiyel Teorisi | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 12 | Reaktör Tasarımı Prensipleri ve Ölçek Büyütme (Scale-up) | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 13 | Reaktör Tasarımı Prensipleri ve Ölçek Büyütme (Scale-up) 2 | kaynak kitaplar | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 14 | Kinetik Veri Analizinde Yazılım ve Sayısal Yöntemler | kaynak uygulamalar | Öğretim Yöntemleri: Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Kinetik Veri Analizinde Yazılım ve Sayısal Yöntemler 2 | kaynak uygulamalar | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Ödev |
|
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Ödev |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 5 | 10 | 50 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 2 | 12 | 24 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 12 | 12 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 12 | 12 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 140 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 5,60 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||