5ο Εξάμηνο ΧΜ

Σκοπός του μαθήματος είναι να δώσει στους φοιτητές της Σχολής Χημικών Μηχανικών μια περιληπτική, σύντομη αλλά ακριβή και εις βάθος παρουσίαση των βασικών εννοιών της βιολογίας του κυττάρου, που περιλαμβάνει όμως και μια γεύση των πιο πρόσφατων σχετικών επιστημονικών ευρημάτων ώστε να κεντρίζεται η περιέργεια και το ενδιαφέρον των φοιτητών. Το βιβλίο παρέχει τις βάσεις για την κατανόηση στο μοριακό επίπεδο, πώς λειτουργεί το κύτταρο, πώς χρησιμοποιεί και παράγει ενέργεια, πώς διατηρεί τη δομή του, πώς αναγνωρίζει και επεξεργάζεται μηνύματα, πώς αναπτύσσεται και μεγαλώνει. Οι βασικές αυτές γνώσεις αποτελούν θεμέλιο για την ανάπτυξη και κατανόηση της σύγχρονης Βιοτεχνολογίας. Περιλαμβάνονται οι ενότητες: Δομικοί λίθοι του κυττάρου. Νουκλεϊνικά οξέα, Πρωτεΐνες, Πολυσακχαρίτες, Λιπίδια.ενέργεια, Κατάλυση και Βιοσύνθεση. DNA και Χρωμοσώματα. Αντιγραφή, Επιδιόρθωση και Ανασυνδυασμός του DNA. Δομή των Μεμβρανών. Η λιπιδική διπλοστοιβάδα. Μεμβρανικές πρωτεΐνες. Μεμβρανική μεταφορά. Τα κύτταρα αποκτούν ενέργεια από τις τροφές.

Το μάθημα από την άποψη της Επιστήμης των Υλικών, αναπτύσσει τις θεμελιώδεις σχέσεις μεταξύ δομής, ιδιοτήτων και τεχνικών κατεργασιών των υλικών, ως ενδογενών παραμέτρων που χαρακτηρίζουν τα υλικά, καθώς και τα φαινόμενα και τους μηχανισμούς επίδρασης των εξωγενών παραμέτρων (περιβαλλοντικοί παράγοντες φθοράς) στα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των υλικών σε επίπεδο μικρο- και μακρο-δομής. Στο μάθημα από την άποψη της Τεχνικής των Υλικών, αναπτύσσονται μέθοδοι σχεδιασμού, κατεργασιών και συμπεριφοράς (δομή και ιδιότητες) συγκεκριμένων υλικών, όπως μεταλλικά, πολυμερή, κεραμικά, σύνθετα, προηγμένα, υγροκρυσταλλικά υλικά κ.ά. Στο εργαστήριο οι φοιτητές εξοικειώνονται με μεθόδους ελέγχου και προστασίας των υλικών, με εφαρμογές, σε ενόργανες και μη καταστρεπτικές τεχνικές ελέγχου της ποιότητας των υλικών / εγκαταστάσεων / έργων και αποτίμησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε αυτά.

Σκοπός του μαθήματος είναι η γνωριμία και η εξοικείωση των φοιτητών με τον μηχανολογικό και ηλεκτρικό εξοπλισμό (σωληνώσεις, αντλίες, συμπιεστές, κυκλώματα, αισθητήρες, μετασχηματιστές, ηλεκτρικές μηχανές) που χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία, καθώς και με τη διαδικασία επιλογής, την εγκατάσταση και τη λειτουργία του εξοπλισμού αυτού. Περιλαμβάνονται οι ενότητες: Διακίνηση υγρών. Συμπιεστή ροή και διακίνηση αερίων. Ηλεκτρικά συστήματα.

Σκοπός του μαθήματος είναι η παρουσίαση των νόμων που διέπουν διεργασίες μεταφοράς θερμότητας και μάζας, καθώς και των μεθόδων υπολογισμού θεμελιωδών μεγεθών μεταφοράς. Προσφέρει τις βασικές γνώσεις στις οποίες θα στηριχθούν, στα επόμενα εξάμηνα, τα μαθήματα σχεδιασμού Φυσικών και Χημικών Διεργασιών. Περιλαμβάνονται οι ενότητες: Μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας. Θερμοδυναμική. Μακροσκοπικά ισοζύγια. Μεταφορά με Aγωγή. Θερμική Aγωγιμότητα (στερεά, υγρά, αέρια). Νόμος Fourier. Εξίσωση θερμότητας. Μονοδιάστατη Αγωγή σε Μόνιμη Κατάσταση. Η έννοια της Θερμικής Αντίστασης. Ολοκληρωτική μορφή Εξίσωσης Θερμότητας. Σύνθετα Τοιχώματα (επίπεδα - κυλινδρικά - σφαιρικά ). Μεταφορά Θερμότητας από εκτεινόμενες επιφάνειες. Πτερύγια. Απόδοση (Αποτελεσματικότητα (effectiveness) - Αποδοτικότητα (efficiency). Δι-διάστατη αγωγή σε μόνιμη κατάσταση. Μεταφορά με συναγωγή - Οριακό στρώμα ταχύτητας - Θερμότητας - Μάζας. Μεταφορά Μάζας. Μίγματα, ορισμοί. Νόμος Διάχυσης Fick. Μεταφορά σε μακροσκοπικά κινούμενα και ακίνητα ρευστά (Διάχυση - Μεταγωγή (advection)). Εξίσωση Διάχυσης. Διάχυση με Ομογενή, Ετερογενή Αντίδραση

Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση με τα μαθηματικά εργαλεία και την μεθοδολογία για Βελτίωση Ποιότητας προϊόντων, διεργασιών και υπηρεσιών. Το μάθημα αναφέρεται στη Διασφάλιση και τον Έλεγχο Ποιότητας προϊόντων (ή διεργασιών ή υπηρεσιών) με εργαλεία από τη Στατιστική. Ο κλασσικός ορισμός της ποιότητας είναι η ικανοποίηση των αναγκών του πελάτη/καταναλωτή από τον παραγωγό/προμηθευτή, όταν οι ανάγκες ορίζονται από τον ίδιο τον πελάτη, o οποίος μπορεί να είναι ένα άτομο (Β2C) ή μια συλλογικότητα, π.χ., καταναλωτικό κοινό, άλλη επιχείρηση (B2B), ρυθμιστική αρχή. Η ποιότητα διακρίνεται σε: (1) Βελτίωση Ποιότητας για υπάρχοντα προϊόντα και (2) Ποιότητα-στο-Σχεδιασμό νέων προϊόντων. Η Βελτίωση Ποιότητας αποτελεί αντικείμενο του μαθήματος το οποίο περιγράφεται εδώ. Διδάσκεται μεθοδολογία για Βελτίωση Ποιότητας, η οποία περιλαμβάνει τα εξής στάδια: (1) Αναγνώριση του Προβλήματος, (2) Μέτρηση, (3) Ανάλυση, (4) Βελτιστοποίηση και (5) Έλεγχος. Ο μηχανικός μεταφράζει τις ανάγκες σε μετρήσιμα μεγέθη τα οποία χαρακτηρίζουν την ποιότητα του προϊόντος και επιλέγει Κρίσιμα Χαρακτηριστικά Ποιότητας (CQA) με ανάλογες προδιαγραφές (LSL, USL). Αναγνωρίζει τους παράγοντες που επηρεάζουν τα CQA, δηλαδή, σύσταση και ιδιότητες πρώτων υλών και συνθήκες λειτουργίας, και επιλέγει Κρίσιμα Χαρακτηριστικά Υλικών (CMA) και Κρίσιμες Παραμέτρους Διεργασιών (CPP), αντίστοιχα. Σχεδιάζει πειράματα με ελεγχόμενες πρώτες ύλες και συνθήκες λειτουργίας, φροντίζει να γίνουν μετρήσεις των CQA για διαφορετικές τιμές CMA και CPP, και αναπτύσσει προσεγγιστικές σχέσεις μεταξύ CQA και CMA και CPP. Αναγνωρίζει τις τιμές των παραγόντων, CMA και CPP, οι οποίοι βελτιστοποιούν την ποιότητα, CQA, και καθορίζει όρια ελέγχου για τους παράγοντες, τα οποία διασφαλίζουν ποιότητα σύμφωνη με τις προδιαγραφές. H μεθοδολογία για τη Βελτίωση Ποιότητας, που χρησιμοποιεί εργαλεία από την Στατιστική και τις τεχνικές Σχεδιασμού Πειραμάτων (DOE) και Στατιστικού Ελέγχου Διεργασιών (SPC), διδάσκεται με διαλέξεις και ασκήσεις με χρήση του λογισμικού ΜΙΝΙΤΑΒ στο μικρό εργαστήριο ΗΥ.

Σκοπός του μαθήματος είναι η εξοικείωση των σπουδαστών (α) με ορισμένες από τις σπουδαιότερες κατηγορίες οργανικών βιομορίων (αμινοξέα, πεπτίδια, στεροειδή) και (β) με τις κυριότερες αρχές της χημείας φυσικών προϊόντων (κατηγορίες φυσικών προϊόντων, μέθοδοι απομόνωσης, μελέτη και χαρακτηρισμός δομής και εφαρμογές σε φάρμακα, καλλυντικά, τρόφιμα, χρωστικές, αντιοξειδωτικά κλπ.). Τα επιλεγμένα θέματα που θα διδαχθούν περιλαμβάνονται στο επίκεντρο της σύγχρονης έρευνας και των εφαρμογών της Οργανικής και Βιοοργανικής Χημείας και της Χημείας Φυσικών Προϊόντων, είναι προσαρμοσμένα στις κατευθύνσεις και τις σπουδές του Χημικού Μηχανικού και μπορούν να θέσουν τις βάσεις για την ενασχόληση του σπουδαστή με σχετικά αντικείμενα αιχμής σε μεταπτυχιακό ή διδακτορικό επίπεδο. Το περιεχόμενο του μαθήματος περιλαμβάνει τις εξής ενότητες: Εισαγωγή στη Χημεία Φυσικών Προϊόντων. Αλκαλοειδή. Μέθοδοι σύνθεσης πεπτιδίων & Μέθοδοι προσδιορισμού αλληλουχίας αμινοξέων σε πεπτίδια. Γλυκοζίτες. Στεροειδή. Απομόνωση δραστικών συστατικών από φυσικά προϊόντα. Σύνθεση φυσικών προϊόντων και αναλόγων τους. Χαρακτηρισμός δομής φυσικών προϊόντων και αναλόγων τους. Αξιολόγηση βιολογικής δράσης (βιοδοκιμές). Εφαρμογές φυσικών προϊόντων. Εργαστηριακές Ασκήσεις.