Конспект занятий триз-семинара " триз и химия" (2007 год)

Вид материала

Содержание

Современные методы решения задач.
Методы творческого поиска, основанные на ТРИЗ
Краткий перечень видов химических эффектов
Синтезы и/или распад
Экологический мониторинг
Гетерогенные процессы
Экологические проблемы
Подготовка к решениям

Подобный материал:

КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЙ ТРИЗ-семинара “ТРИЗ и химия” (2007 год)

1. Обзорная лекция «ТРИЗ в ХХ1-м веке в России и мире» 2 часа

1946 – инженер-механик и работник патентного отдела Генрих Альтшуллер начал искать методику решения изобретательских задач путём изучения патентного фонда; (ещё в школе он получил а.с. на дыхательный прибор водолаза с Н₂О₂, делал ракетный катер с Н₂О₂), через 3 года он установил, что отличительный признак хорошего патента – разрешение технического противоречия (одно из первых решений по новой методике – прибор следности для бесследной торпеды: прибор д.б. маленьким, но давать след, заметный и ночью, и днём – он предложил реакцию фосфида кальция с забортной водой, подаваемой капельницей; из капли воды образуется в тысячу раз больший объём газа - смеси фосфина с полифосфинами, последние на воздухе поджигают фосфин: пламя хорошо видно ночью, а дым-«туман», образуемый оксидом фосфора, виден днём; такой прибор был быстро изготовлен и засекречен от автора предложения, не имевшего допуска.). Ca₃P₂ + H₂O ==> Ca(OH)₂ + PH₃ /P₂H₄ / P₃H₅

P₃H₅ + O₂ => P₂O₅ + H₂O + Q1; Q1 + PH₃ + O₂ => P₂O₅ + Q2(hv); => +H₂O => {H₃PO₄}(дым)

Вместе с коллегой они написали открытое письмо И. Сталину о недостатках развития изобретательства в СССР и предлагаемой методике, которое в НКВД было оценено как очернение советской власти приговором на 25 лет лагеря в Воркуте. Он с соавтором ранее приняли участие в конкурсе по разработке костюма газоспасателя (в частности, дыхательный прибор с жидким кислородом, пар которого при этом охлаждает костюм – по принципу объединения) – их 3 предложения по конкурсу заняли три первых места среди тысячи участников изобретателей. Это решение они узнали в лагере. Через 5 лет Г. Альтшуллера выпустили «за отсутствием состава преступления», но после лагеря никто не брал на работу – он под именем Г. Альтова стал печататься как писатель-фантаст. И все годы продолжал работать над методикой изобретательства. В 1956 напечатал статью О психологии изобретательства и роли противоречий.

1961 – в Тамбове напечатали его первую книгу «Как научиться изобретать», в 1964 – в Воронеже вышла вторая книга «Основы изобретательства», я читал в те годы статьи в журналах ИиР и Знание-сила Г. Альтшуллера и Р. Бахтамова (Р. Шапиро). Помню, я выписал тогда из Воронежа 10 экземпляров книги и распространил в ЦЗЛ. От общества Знание читал лекцию Наука изобретать. Я полагал тогда, что если я знаю полезное дело - надо о нём рассказать другим.

1968 в изд-ве Моск. рабочий вышла книга «Алгоритм изобретения», в 1971 – в Баку начал работать первый двухлетний институт подготовки изобретателей. В 1972 г. в Дубне проведен отделом изобретательства МСМ семинар Г. Альтшуллера для работников предприятий, на который меня послало руководство п/о Маяк. Потом в ЦЗЛ я провёл семинар, который окончили 5 человек, а двое вскоре стали изобретателями и один стал преподавателем ТРИЗ, когда я уехал в Чебоксары, а один выпускник семинара по правилу диалектики стал его «врагом». Сейчас знаток ТРИЗ живёт в Озёрске и невостребован руководством.

В 1979 Сов.радио напечатало «Творчество как точная наука» - основную книгу про ТРИЗ, которая ныне переведена на много языков мира, а в 2004 и 2006 переиздана в Петрозаводске официальным Фондом Г. Альтшуллера. В 80-е годы начались систематические семинары по ТРИЗ в Петрозаводске; там и в Кишиневе изданы более 10 книг про ТРИЗ, в СССР работало до 100 школ молодых изобретателей и народных университетов – сейчас остался 1 в СПетербурге МУНТТР, готовит кадры для фирмы Алгоритм, дочьки Pragmatic Vision (Boston, US), есть также Московская школа ТРИЗ (А. Кудрявцев и В. Буьенцов).

В 70-80-е годы в Минске стала работать НИЛИМ, разрабатывающая проект Изобретающая Машина и в 1989 выпустила программы ИМ-1.3 (сетевую) и ИМ-1.5 (объединённый комплекс трёх ТРИЗ-методик); одновременно она начала разрабатывать английскую версию программы интеллектуальной поддержки на основе ТРИЗ, в 1991 заработала в Бостоне созданная ими фирма ИМКорп, выпускающая версии ИМ – ТехноОптимайзерПрофи (ТОП) на СД- и ДВД-дисках (за последнюю версию запросили 17 тысяч дол. США), но как правило, по штучно ТОП не продают, а корпоративными пакетами по 1000-1500 экз. дисков и при условии обучения работников фирм-покупателей – крупнейших более 500 мировых ТНК США, ЮКореи и др. Итак, сегодня полмиллиона инженеров за рубежом РФ работают с программой ТОП, основанной на ТРИЗ, к тому же там есть 3 средние фирмы на 50-200 знатоков ТРИЗ, которые помогают заказчикам решать их задачи развития и прогноза производства на основе ЗРТС, есть также сотни мелких фирм ТРИЗ-консультантов как из бывших изобретателей из СССР, так и из американцев, прослушавших курс ТРИЗ 1 день. Имеется пакет TOP-2.5 (1997) на двух СД-дисках (с в/ф).

На встрече в Петрозаводске в 1989 было решено создать Ассоциацию ТРИЗ, которая ныне стала международной: в неё входят 20 ОО ТРИЗ из РФ (например, Карелии, СПетербурга, Красноярска, Москвы, Чебоксар и др.), несколько объединений Белоруссии, Украины, США, ЕвроТРИЗ, Франции, создаются объединения в Перу, Италии, Испании, ЮКорее, Китае и др. Проводятся ТРИЗ конференции и съезды МАТРИЗ раз в 2 года в РФ; конференции в АИТРИЗ в США и в ЕвроТРИЗ ежегодно. В 2006 в Мексике стали проводить ТРИЗ конференции на испанском языке. За рубежом развиваются как применения элементарных основ ТРИЗ инженерами фирм, так и глубоких знаний основ ТРИЗ-специалистами из бывшего Союза ССР. Так, ЛЖ и Самсунг привлекают по контракту специалистов ТРИЗ на 1-3 года. В США на основе ТРИЗ решают проблемы для корпораций такие фирмы, как ИнвешнМашинКорпорейшн (IMCorp., Boston), ИдеайшнИнтернейшнлИнкорп (III, Detroit), Pragmatic Vision (Boston) и около 100 мелких фирм ТРИЗ-консультантов, много ТРИЗ-специалистов работают в других странах: ФРГ, Франции, Австрии и др. В частности, ТРИЗ-спецы помогают фирмам, работающим над новыми видами топлив для ДВС (этанол, био-топливо, водород и др.).

В РФ продолжаются разработки ТРИЗ педагогики для детсадов, школ и вузов – в МГИУ есть МНЦНКО, в Интеко (Москва) и Норд Сервис (Иркутск) работают группы ТРИЗ-профи по применениям ТРИЗ на практике и по развитию ТРИЗ-педагогики, Центры детского творчества работают с детьми на основе ТРИЗ в Санкт-Петербурге, Петрозаводске, Сосновом Бору, Ульяновске, Норильске, Новосибирске, Челябинске, Ангарске, Красноярске и др. местах РФ, в Минске и Гомеле РБ, Одессе, Днепропетровске Украины.

За 30 лет в Чувашском ГУ собрано в библиотеке 500 экз. 25 наименований книг про ТРИЗ для студентов (изданий 1968 – 2005), 1000 экз. напечатанных в ЧувГУ 11 учебных пособий (1976 – 2005), собрано для базы данных по применениям химии в ТРИЗ около 17 тысяч патентов при участии 1000 студентов, фрагмент 1550 рефератов выставлен в ru/ (включающий также 400 реф. с 17-го Менделеевского съезда (Казань, 2003) и 300 реф. с 18 Менделеевского съезда, посвященного нано-технологиям). Собраны на СД-диске более 80 учебных пособий про ТРИЗ (ЧувГУ, ТолГУ, СПбМУНТТР и др.) и материалы по ТРИЗ и химии, на ДВД-дисках 9 видеофильмов про ТРИЗ.

Ищу желающих сотрудничать по вопросам классификации около 10000 патентов, основанных на применениях химии и в проблемах экологии (охраны окружающей среды).

2. Современные методы решения задач. 6 час.

Примеры применения ТРИЗ в творческих решениях на п/о Маяк (в 70-е годы): осаждение гидроксидов металлов из керосиновых растворов их комплексов (на основе принципа однородности), электроосаждение металлов из растворов в керосине (2 а.с. В. Михайлова и др.: 75785, 1973; 79860, 1974 – на основе принципа объединения); очистка подошв цеховой обуви (ресурс энергии), ремонт светокопировальной машины (принцип однородности), автоматический пробоотборник стоков (а.с. 559 151, 1977; А.Н. Орлов – ресурс энергии), центровка блоков в трубе (А.Г. Моков), передача давлением горячего вредного раствора (А. Закиров, 1973 – ресурс надсистемы), загрязняющего парами воздух. В п/о Уралгалоген: получение бромида алюминия (В. Фомин, ас 316654, 1970; 387932, 1973 – по принципам дробления, посредника и объединения).

Один из 40 приёмов разрешения технических противоречий в задачах - принцип местного качества применён во многих изобретениях, как-то: химическая металлизация – ускорение нагревом горячей деталью реакции NiSO₄ + NaH₂PO₂ =(t)=> Ni(h) + NaH₂PO₄

в потоке холодного раствора – (а.с. 186246); получение PtF₆ – (пат. РФ 1419069), MoF₅ – (пат. РФ 1760642, 1999) действием холодного газа фтора на горячие металлы; реактива-посредника (синтез пентафторхлора из трифторхлора, фторида цезия и фтора – (пат. СССР 290530, 1970)

CsF + ClF₃ =(100^oC)=> CsClF₄ ; CsClF₄ + F₂ =(100^oC)=> CsF + ClF₅ ,

синтез бромида Al ( Al + SnBr₄ =(t)=> AlBr₃ + Sn(melt), В. Фомин) ; квантовая активизация (прямой синтез BrF₅ в поле тлеющего разряда – а.с. 380583, 1973), гидрооксиды на полимерах (или сульфиды) для улучшения очистки вод – (в а.с. 231399, 247867, 1973; 412150, 412151, 1974; пат.ФРГ 1045546; а.с. 498261, 1976) – уменьшение вторичного загрязнения очищенных вод:

Fe³⁺ + (HO)mR => Fe²⁺O(HO)R =(+NaOH/NaHS)=> (HO)2FeO(HO)R / SFeO(HO)R ;

молекулярное дозирование реагентов для повышения качества и чистоты продуктов реакций синтезов (SiC из промежуточного продукта CH₃SiHCl₂ - а.с. 327779, 1973; 2-amino-5-nitrotiazol из промежуточного нитрата амино-тиазола в среде серной кислоты - a.c. 498301, 1976) и др.,

эмульгирование молока (противоречие: труба с молоком должна быть длинная и короткая, причём контакт молока с воздухом должен быть исключен – разрешено разделением во времени и пространстве), очистка помидоров – трудности такой очистки разрешены с помощью физэффекта (макнуть помидоры в желатиновый раствор коллоида-ферромагнетика, подсушить паром, пропустить через магнит, который снимет оболочку с помощью ферромагнетика, магнит почистить скребком), полимерная лента (плохо сушится в воздушной сушилке – сушить расплавом по принципу изменения агрегатного состояния; полужидкий полимер при затвердевании горизонтальной ленты успевает перетечь на нижнюю сторону - выдерживать до затвердевания вертикально – на основе принципа перехода в другое измерение) (Интеко, 2006).

3. Методы творческого поиска, основанные на ТРИЗ: 16 час.

а) Система 40 приёмов разрешения технических противоречий (ТП) и таблица ГС Альтшуллера (основное средство поиска решений в западных странах, фирмах и университетах [Алгоритм изобретения – М.: 1973; 40 Principles TRIZ Keys – Worcester, MA, 1997]) – подборки примеров в техрешениях по экологии и охране ОС – [В. Михайлов Вестник ТО РЭА – Казань, 2005, 3, с.19-20; 2006, 3, с.17-18]) и др.);

б) комбинации приёмов разрешения технических противоречий с использованием физических, химических и геометрических эффектов при решениях задач – система 76 стандартов решения изобретательских задач [Г. Альтшуллер //сб. Нить в лабиринте – 1988, с.165-230] – с учётом законов развития техники (ЗРТС);

в) указатели эффектов: использования 500 физических эффектов [сб. Дерзкие формулы творчества – 1987, с.83-172] и 10 геометрических эффектов [сб. Правила игры без правил – 1989, с.71-176]; 100 видов химических эффектов, используемых в патентах (1960 – 2006 гг.) – в БД программ ИМ-1.5 (1989) и ТО-2.5 (1997) / 3.5 (2006), а также в сайте: ru/;

г) ГС Альтшуллер нам завещал алгоритм изобретения АРИЗ-85в для решения сложных, нестандартных задач [Найти идею - 1986, 1991 и 2003, с.186-206; 2007, c.237-274; сб. Правила игры без правил – 1989, с.11-50 и др.], использующий все средства ТРИЗ: 10 законов РТС (структура и полнота частей ТС, энергопроводимость в ТС, согласование-рассогласование действий элементов ТС; развитие ТС в сторону идеальности ТР - путём оптимизации применений ресурсов, неоднородность развития частей ТС и возникновение технических противоречий (ТП), выявление физических причин противоречий как ФП (макро- и микро- ФП); переход ТС от развития в С к изменениям в НС; изменения в ТС путём изменений на микро-уровне – путём изменений и применений физических и/или химических эффектов; увеличение степени «вепольности» ТС [сб. ДФТ – 1987, с.67-74; Нить в лабиринте-1988, с.95-163 и др.].

Примеры применений АРИЗ-85в: молниеотвод для антенны радиотелескопа (противоречие: антенна нужна и вредна); задача о перевозке жидкого шлака (МИ Шарапов, ММК. А.с. 400621 – крышка нужна и вредна); макет в водяном потоке (ЮТ-1981, 11, с.12) – для длительных наблюдений надо много краски, чтобы не искажать наблюдения надо мало краски наносить на макет; электроосаждение Ме(ОН)n из керосина – по принципу объединения (РУЗпоТРИЗ-1992, с.56-58) для упрощения схемы выделения гидрооксида:

{Me(TBPh)n}(sint) + HCl/NH₄Cl + K^-(katod) =(Pel)=> {Me(OH)n}(oc)/Katod + H₂ ,

автоматический пробоотборник – использование ресурса энергии (РУЗ по ТРИЗ-1992, с.51-54) для разрешения ТП: дырка пробоотборника д.б. малой (чтобы отбирать заданную аликвоту) и большой (чтобы не забивалась осадками); получение окисла этилена – по принципу динамичности, чтобы разрешить противоречие: при большой скорости подачи реагентов происходит перегрев системы: 2 C₂H₄ + O₂ =(kataliz)=> C₂H₄O + Q(superthermal kataliz);

передача горячего раствора – использование ресурса надсистемы (с.82-83) – вытеснение вместо воздуха давлением водяного пара.

д) Программы интеллектуальной поддержки при поиске решений, включающие базы данных и примеры патентов к каждому ТРИЗ-средству: ИМ-15: ИМп - приёмы, ИМс – стандарты (как комбинации приёмов и эффектов), ИМэ – (физ-, хим-, геометрические эффекты), ИМ-фса – функционально-стоимостный анализ (НИЛИМ), ТехноОптимайзерПрофессионал: ИМ-15 + ИМ-учитель (ИМКорп., Бостон); машина открытий МО-24 (СПбрг, В. Митрофанов); метод Исикава и В. Сибирякова и оценки причин нежелательных эффектов в ситуации (Комсомольск-на-Амуре ГТУ, Новосибирск Диол). База данных по использованию физ-, химэффектов в ИМ-1.5 (30 хим-эффектов и 300 патентов), IM-Phenomenon, TOP-2.5 (60 химэффектов и 175 химпатентов).

е) прогнозирование развития технических систем (линия жизни ТС, 8 Законов РТС, линии дробления, динамичности, управляемости; активации реакций); прогнозы возможных аварийных ситуаций и способов их предупреждения (“диверсионная” методика Б. Злотина - ныне в США; а также вместо как объяснить – “как сделать”); объединение альтернативных систем (С. Литвин (США), В. Герасимов) и наилучших свойств таких систем (А. Пиняев, в США).

Линия развития активизации химических реакций: нагрев и принцип местного качества (температуры), принцип посредника, активации при низких температурах электрическим полем или УФ-светом, катализ, резонансная активация реагентов (в том числе ферментативный катализ).

ж) Функционально-стоимостный анализ (Л. Майлз, Ю.Соболев; Н. Моисеева; С. Литвин и В. Герасимов), диаграмма Иссикавы-Сибирякова – как средства и способы выявления задач и проблем, требующих разрешения; алгоритм выбора задачи из изобретательской ситуации (Г.И. Иванова) – прежде чем решать технзадачу надо точно выявить источник, место её возникновения.

з) О поиске решений научных задач (объяснения эффекта Рассела – действие на фотопластинку полированной поверхности кремния; и перенапряжения при выделениях водорода на катодах из разных материалов В.В. Митрофановым, СПбг); замена объяснения явления на поиск ответа на вопрос: «как это сделать ?».

и) КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВИДОВ ХИМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ:

Поисковый код Содержание вида ХЭ (Составлен ВА Михайловым, 2005; 110 видов, 1200 патентов)

1-5 – Окисление – восстановление (далее кратко описаны-названы 13 эффектов):

c01oO - усиление окисления кислородом: увеличение содержания О₂ и его активация;

O₂(20%) => O₂(50%) => O₂(100%) => (P>1, t>100C) =(Epole/hvUV)=> O₂* =(+E)=> O.

c01oz – озоном: увеличение [O₃]; c01og – галогенами и их соединениями ;

O₂ + E/hv => O₂ + O₃ J₂, J₃(-), Br₂, Cl₂, HOBr, HOCl, Br₂*, Cl₂*, F₂, F₂*

c01os – растворами окислителей и c01ok - твердыми окислителями;

H₂O₂, FeCl₃, HNO₃, NO₂, HMnO₄, XeO₂…; CuO, Ag₂O, MnO₂, V₂O₅, NaBiO₃, PbO₂, CoO₂

c02oo – ослабление окисления (т.е. действием CO₂, H₂O, NH₃ удаление С в среде СхНу);

c03no - применение нейтральных сред (жидкими водой и др., CO₂, N₂, Ar, Ne, He, Vakuum);

c04rd - применения восстановителей (anti-oxidation: Н₂, H₂S, NaH₂PO₂, Ме-ми, атомами Н. );

Cu, CO, H₂, H₂S, SO₂, H₂*, Fe, Zn, H₃PO₂, H., MeHx, Ca, Sr, Ba, Li, Na, K, electroliz

c05el - переход к электрохимии и переменный ток: c05eo – (анодное окисление) ;

2 H₂O – 4 e- =(Anode)=> 2 O. + 4 H⁺; CxHyNwOz + O. => CO₂ + H₂O + N₂/NO

c05er – (катодное восстановление) ; c05es, c64ei – (электрохимические источники тока) ;

Meⁿ⁺ + ne- =(Katode)=> Me; or {2 H₂O + 2e- =(K-)=> H₂ + 2 OH-; Meⁿ⁺+ n OH- => Me(OH)n}

c05em – электрохимия в расплавах солей и их эвтектик;

6-11 – Обменные взаимодействия: (перечислены 8 видов)

c06ob – обмен (группами, радикалами, ионами) и конверсия солей ;

M1-A1 + M2-A2 =(Solution)=> M1-A2(precipitation) + M2-A1; например:

Al₂(SO₄)₃ + Ca(HCO₃)₂ + H₂O =(Water)=> {Al(OH)₃ + CaCO₃ + CaSO₄}(prec) + CO₂

c07cm - комплексообразование; c07cx– образование хелатов, циклических комплексов ;

MAn + x HA <==> HxMA(n+x); Mⁿ⁺ + x(-A-B-) <==> M(-A-B-)x; [Fe(EdATA)] ;

c08s - сорбция; c08si – ионообменная сорбция ;

(SiO₂.Al₂O₃.OH₂) + AB <==> (SiO₂.Al₂O₃.OH₂)/AB; R-(OH)n + Meⁿ⁺ <==> R-(O)nMe + n H⁺

c09sc - сорбционное концентрирование; c10so - сорбция на осадках;

Al(OH)₃(prec) + Meⁿ⁺ + H₂O => Al(OH)₃.Me(OH)n(prec)

c11hp – сорбция на гидрооксидах, закрепленных на полимерах (R);

R-(OH) + Fe³⁺ + 2 NaOH => ROFe(OH)₂; + Meⁿ⁺ + H₂O => ROFe(OH)₂/Me(OH)n

12-16 – Растворы (приведены 8 видов)

c12ff - применения пены на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ);

c13sl - растворение в жидкости; c13sr– растворение в расплаве; c14sp– и в сжатом газе;

c15cc - коагуляция коллоидов; c15ce – коагуляция эмульсий;

c16sg - золь-гель превращения; c16gl – применение гель систем;

17-39 – Синтезы и/или распад (перечислены 24 вида эффекта)

c17s – синтезы; c18sg – СВС - самораспространяющийся высокотемпературный синтез;

A + n B => ABn + x CD; Th(hard) + B(h) =(init-t, CBC)=> ThB + Q

c19tl - термо-распад; c20fl - фото-распад; c20fs – фото-синтез, bio-kataliz;

AB =(t)=> A + B ; 2 AgCl + hv => 2 Ag + Cl₂ ; CO₂ + H₂O + hv =(bk)=> C₆H₁₂O₆

c21sz - синэргизм; c22or - методы возникающих реагентов (гидролиз или окисление);

Ox1 + Ox2 > Sum(1+2); La³⁺ + (RO)₂C₂O₄ + H₂O =(t)=> La₂(C₂O₄)₃(prec) + ROH

c23mp – метод точного молекулярного дозирования;

{SiCl₄ + CH₄} =(t1)=> CH₃SiCl₃ =(t2>t1)=> SiC (hard) + HCl(gas)

c24gc - газотранспортные реакции (твердое, пар/газ, снова твердое вещество);

2 NiO + 12 CO =(t1)=> {Ni₂(CO)₁₀}(gas) =(t2>t1)=> Ni(hard) + CO(gas)

c25pm – олигомеры (средняя степень полимеризации) и полимеры (высокая степень);

CxHy(gas/liq) =(kt, t)=> (CxHy)m(liq) =(kt2, t2)=> (CxHy)n (n>>m, hard)

c26et – электреты (полимеры с фиксированным электрическим зарядом);

c27ep - электропроводные полимеры (композиты и бром-полиены: {-CBr=CBr-}n);

c28ic - промежуточные соединения; c29uc - малоустойчивые соединения;

c30ve – объединения разных эффектов (физ-ких и химических): например, электролиз + хинон;

Cu²⁺ + 2e- =(K-)=> Cu; H₂O + e- =(K-)=> H.+ OH- ; H. + OC₆H₄O =(by K-)=> HOC₆H₄OH ;

(получение плотного осадка Cu при высокой плотности тока – без пузырьков H₂ );

Cu - 2e- =(A+)=> Cu²⁺ ; H₂O – 2e- =(A+)=> 2H⁺ + O. ; O. + HOC₆H₄OH =(by A+)=> OC₆H₄O

c31hr - однородные реагенты; c32hs – однородные сорбенты;

SiO₂ + SiH₄ =(t)=> 2 Si + H₂O: сорбция нефти из воды на порошке каменного. угля

c33sh – гидриды и растворы водорода в металлах или полимерах;

N₂ + H₂ + Pd (/Ti+Mg) =(P1)=> N₂(gas) + H₂(solv. Pd/Ti+Mg) =(P2
H₂ + Pd (/Ti+Mg)

c34kh– кристаллогидраты солей (образование и/или распад до раствора или пара воды);

Na₂SO₄.10H₂O(h) =(t2)=> Na₂SO₄(h) + 10 H₂O(liq/gas) =(t1 Na₂SO₄.10H₂O(h) + Q ;

c35gh – газогидраты (образование при низкой температуре и/или высоком давлении);

H₂O(gas) + CH₄(gas) =(t1<0, P1>1)=> CH₄.H₂O(hard) =(t2>0, P
H₂O(liq) + CH₄(gas)

c36ms - мономолекулярный слой (жидкого масла на воде и т.п.); c37ms – изомеры молекул;

c38cp – композиты (смеси измельченных веществ); c39rp - реагенты-посредники;

стеклопластик, железобетон; Sn + Br₂ => SnBr₄(gas) =(+ Al)=> AlBr₃(gas) + Sn

(увеличение прочности, малая масса) (уменьшение теплоты конечной реакции)

40-51 – Экологический мониторинг (описаны 12 видов)

c40em - экологический мониторинг; c41dc – анализ загрязнения по компоненту,

(анализ многих примесей) (определение сброса по метке)

c42ad – анализ загрязнения по осадку; c43ap - по продуктам сгорания;

(в осадке обогащение примеси) (характеризующим исходные вещества)

c44ia - иммуно-химический анализ; c45be – биохимические методы анализа;

c46bt – биотестирование загрязнений (примесей); c47mb - микроволновое облучение;

(оценка влияния суммы примесей) (нагрев объекта исследования)

c48la – люминесцентный анализ (измерение свечения при или после УФ-облучения);

(понижение предела обнаружения, повышение чувствительности анализа)

c49hr – гидрохимия и резонанс потока; c50ae - акустическое излучение и действие;

c51db - использование баз данных (для оценок результатов физико-химических измерений);

52-65 – Технологические особенности (приведены 15 эффектов)

c52dp – динамичность (противоток, псевдоожижжение или летящий катализатор);

(усиление эффективности гетерогенного химического взаимодействия)

c53kz – затравка-кристалл; c54kc - применение критических условий;

(ускорение осаждения) (повышение эффекта реакции или раствора)

c55qa - квантовая активация реагентов; c56ss - спектры при низкой температуре;

(минимизация затрат энергии) (повышение чувствительности)

c57kt - катализаторы; c57bk – биокатализ, ферменты ;

(ускорение реакции, (биологический катализ характеризуется

понижение температуры) высокой селективностью и низкой температурой)

c58e – взрывчатые вещества; c59gs - газообразование;

(концентрирование энергии) (увеличение объема и/или давления)

c60hm – твердеющее вещество; c61km – клеющее вещество;

c62es - электролит-раствор; c63eh - твердый электролит;

(ионный проводник электротока) (передача заряда по цепной молекуле)

c64ei - источник тока; c65cl - хемилюминесценция;

(аккумуляторы и батареи ХИТ) (излучение света при холодной реакции)

66-75 – Выделение и/или поглощение ЭНЕРГИИ (перечислены 10 видов)

c66ez – экзотермическое вещество; c67ed – эндотермическое вещество;

(концентратор тепловой энергии) (поглотитель тепловой энергии)

c68hf – гидрофильность; c69hb - гидрофобность;

(хорошее смачивание тела водой) (несмачивание тела водой)

c70ad - ассоциация-диссоциация (обратимое превращение вещества);

(уменьшение-увеличение объема газовой смеси, тепловой эффект реакции)

c71ap - противопожарная добавка (уменьшение пожароопасности);

c72mc - механохимическая активация (включая ультратонкое измельчение реагента);

(увеличение эффективности реакций, активная поверхность металла без воздуха)

c73ak - действие звука и ультра-звука; c74sr - сопряженные реакции (возможно, синэргизм);

c75hr – спекание (твердофазная реакция, высокотемпературный синтез);

76-81 – Гетерогенные процессы (описаны 6 эффектов)

c76sv - растворимость и осаждение из жидкости; c77wp - водорастворимый полимер;

(получение малорастворимого соединения) (за счет гидрофильных групп-радикалов)

c78su - образование суспензии, эмульсии; c79pa - применения поверхностно-активных веществ;

(мельчайшие частицы твердые, жидкие) (сочетание гидрофильности и гидрофобности)

c80me - мицеллярная экстракция (разделение веществ с участием ПАВ, образующих пену);

c81le - жидкостная экстракция (разделение органических и неорганических веществ);

(извлечение соединений из водной фазы за счет образования комплексов, растворимых в

в мало- или неполярных органических растворителях).

82 - 86 – Экологические проблемы (решения подразделены на 10 видов)

c82mw - уменьшение, ликвидация отходов; c83wm - применение отхода как сырья;

(улучшением технологии основного (переработка ранее накопленных отходов

процесса, изменение реагентов) в результате старых технологий)

c84ww - очистка сточных вод; c85gw - очистка сбросных газов;

(реагентами и электрохимией) (поглощение и получение ценных продуктов)

c86br - биорегуляция; 87 – 92 – Дополнения (

c87ks- защита от коррозии (водой и газом); c88mz – образование макроциклов (катенаны, фуллеренов и пр.); c89sp – спектрофотометрия (образование окрашенных комплексов и соединений); c90es – электросенсор (измерение электрических параметров в зависимости от массы); c91ps – пьезосенсор (измерения массы сорбатива); c92mm - мембрана для молекул.

Предложена база данных по использованию более 100 разновидностей химических эффектов. выявленных в решениях творческих задач в 1200 патентах и творческих решениях по химии и экологии [13, 14]. Дальнейшее развитие и расширение БД патентов в химии и экологии приведет к расширению предложенного ныне перечня видов химических эффектов, что позволит подробнее и полнее учесть каждому инженеру достижения мирового опыта изобретателей. Готовится также материал по более подробному описанию предлагаемых химических эффектов с иллюстрацией их действий в конкретных технических решениях. Необходимо расширить возможности поисковой системы для выбора требуемого химического эффекта в связи с выявленным физическим противоречием технической системы или задачи, т.к. пока переход от противоречия к выбору, поиску эффекта происходит или случайно, или на основе ограничений психологической инерции специалистов. [.ru/db.php]; [z.org/2005/Abstracts.htm (see N 13, 2 p) ]

[Михайлов В, и др. //сб. Совр. инф. технологии- Пенза, ПГТА, 2005, в.1, с31-35; 2006, в.3, с.56-59.]

[z.org/2008/Abstracts.htm (see N 36, 1 p) ]

4. Подготовка к решениям практических задач слушателей (1-й этап): 16 час.

функционально-стоимостные оценки предложенных ситуаций – первичные оценки,

применения алгоритма выбора задач из заявленных проблемных ситуаций;

выяснения и оценки административных, технических и физических противоречий.

Источники резервов совершенствования объектов: ресурсы веществ и их свойств:

ресурсы источников веществ, энергии, информации, границы допустимых изменений;

ресурсы готовые, производные, отсутствующие, доступные, дорогие и дешевые.

5. Домашняя теоретическая и практическая подготовка слушателей (1-2 мес., 100 ч.)

6. Рассмотрение хода решений задач слушателями, полученных при домашней подготовке (возможно, с помощью консультанта). Защита найденных решений и оценка уровня подготовки обучающихся. (2-й этап) 14 / 22 часа.

7. Перспективы ТРИЗ в теории и практике, завещание Г. Альтшуллера 2 часа.

Будем ли ждать ДОКАЗАТЕЛЬСТВ пользы ТРИЗ для российских предприятий из-за рубежа (последние 15-17 лет уже показывают на широкое распространение ТРИЗ там, пусть даже пока в основном в виде применений большинством инженеров таблицы Г. Альтшуллера – у нас такой подход был характерен в 70-е годы ХХ века) ? Или руководство наших п/о решат всё же, что надо привлекать своих инженеров к решениям творческих задач на основе полного применения всего накопленного в ТРИЗ арсенала средств решения задач ? С этой целью надо постоянно знакомить инженеров п/о как с мировым опытом применений ТРИЗ в производстве, так и с накапливаемым опытом в данном п/о. Не следует ожидать моментального результата от знаний ТРИЗ инженерами, т.к. их всю жизнь учили не творчеству, а быть только исполнителями указаний руководителей – жизнь же и практика показывают, что указания и самых активных и творческих начальников не всегда бесспорны – не всегда опираются на знания законов развития технических систем, на которые опирается ТРИЗ.

Можно также привлекать специалистов из групп ТРИЗ-профи, как ГИ Иванова из г. Ангарска, АВ Подкатилина из Москвы (оба имеет богатый опыт решения творческих задач в оборонной и химической отраслях промышленности). Я сожалею, что в своё время руководство п/о Маяк не откликнулось на мой призыв: привлекать к решениям творческих задач в п/о моего лучшего ученика АН Орлова (жителя Озёрска).

Надо также знакомить преподавателей СШ и Домов детского творчества с опытами применения ТРИЗ, накопленными в СШ и Домах творчества в разных городах России – этот опыт известен в Челябинске, там ежегодно проводятся педагогические конференции по ТРИЗ-педагогике, а также в Саратове, Ульяновске и на конференциях МА ТРИЗ. Как-то проводились ознакомительные занятия по ТРИЗ в Озерском ТИ (филиале МИФИ) в 70-80-х годах, полагаю, надо возобновить и проводить такие занятия постоянно.

Общий объём занятий: лекций 16 ч., практики 24 ч.,

домашней подготовки 100 ч., консультирование 8 – 16 ч., защита 6 часов.

ВСЕГО: 56 (или 64) часа

Доцент Чуваш. ун-та, кхн

Мастер ТРИЗ Михайлов ВА

Литература

1. Альтшуллер ГС Творчество как точная наука – Скандинавия: Петрозаводск, 2006.

2. Альтшуллер ГС Найти идею – Там же, 2003.

3. Иванов ГИ Формулы творчества: М., Просвещение, 1994.

4. Михайлов ВА Решение учебных задач по ТРИЗ. – Изд. ЧувГУ, Чебоксары, 1992.

5. Решения творческих экологических задач с использованием химических эффектов

и интеллектуальной системы ТРИЗ/ сост. В Михайлов и др.- Чебоксары, 1999.

6. Сайт www.altshuller.ru содержит свыше 500 работ Альтшуллера ГС. на многих

языках мира: русском, английском, французском и др.

7. Сайт www.aitriz.org/ содержит материалы ежегодных конференций в США

(начиная с 1999), среди них и материалы из России.

8. Сайт www.matriz.ru содержит материалы Международной ассоциации ТРИЗ

9. Сайты www.metodolog.ru, www.trizland.ru, www.triz-ri.ru и другие.

10. Сайт ru/ содержит Базу данных по использованию

химических эффектов в патентах по химии и экологии

11. СД-диск (600 Мб) / Чебоксары, 2008 содержит:

12 учебных пособий, изданных в Чувашском университете ( 1976 – 2007 годы), содержащих 600 задач по развитию воображения, электротехнике, химии, экологии и др.;

База данных 1550 рефератов патентов и НИР с пояснениями и примерами применений, включая 700 рефератов работ по химэффектам 17 и 18-го Менделеевских съездов (2003 и 2007);

Дополнение к БД химэффектов – 17000 патентов (1960 – 2008 гг.)

60 учебных пособий и обучающих программ, полученных из СПетербурга, Минска, Израиля,

Тольятти, собранных из Интернет-сайтов. Материалы МАТРИЗ.

12. СД-диск (600 Мб): сб. докладов в День ТРИЗ-2006 в СанктПетербурге (в Доме учёных

СПбГТУ, 13 – 21.11.06) (15 Мб) и 120 фотографий участников встречи в СПбГТУ.

13. ДВД-диск содержит 6 видео-фильмов: 3 про Г Альтшуллера (1974, 1991 и 1997 гг.),

съезд МАТРИЗ в В.Новгороде (2001), 2 про дни ТРИЗ в ЧувГУ (2002 и 2004 гг.).

14. Эвристика-2: сб. 70 задач про ТРИЗ – Чебоксары, 2002.

15. Лисичкин ГВ, Бетанели ВИ Химики изобретают (196 а.с. и патентов 1948 – 1986 гг.). – М.: Просвещение, 1990.

16. Саламатов ЮП Подвиги на молекулярном уровне /сб. Нить в лабиринте/ сост. АБ

Селюцкий – Петрозаводск: Карелия, 1988, с. 95 - 164. (40 химэффектов).

17. Журнал ТРИЗ (1990, №№ 1 и 2, 1991, 1 и 2(4) 1992, 1 - 4(8); 1994, 1; 1995, 1(10);

1996, 1 и 2/3(13); 2005, 1(14); 2006, 2(15), )

18. Журнал “Технологии творчества” (ТРИЗ-Инфо, Челябинск) (1998 – 2000)

19. Иванов ГИ, Быстрицкий АА Формулирование творческих задач (АВИЗ) - Челябинск:

ТРИЗ-Инфо, 2000.

20. Альтшуллер ГС, Журавлёва ВН Библиографический указатель 1956 - 1998 гг. / сост.

Л. Кожевникова, ЧОУНБ, - Челябинск: ТРИЗ-Инфо, 2000.

21. В ЧОУНБ (Челябинск, пр. Ленина, 60) в отделе технической литературы собран Фонд

литературы про ТРИЗ (печатной и рукописной), насчитывающий несколько тысяч

книг, статей и рукописей многих авторов и соавторов из всех городов РФ, СССР и СНГ.

/ Л.А. Кожевникова E-mail:

22. В научной библиотеке Чувашского госуниверситета собраны 25 книг про ТРИЗ, изданных

в 1968 – 2004 гг. в Москве, Петрозаводске, Кишиневе, Новосибирске и др., общим тиражом 600 экз.; 12 учебно-методических пособий, изданных в ЧувГУ в 1976 – 2007 гг., - 1000 экз.; в учебном классе ИВЦ ЧувГУ на 10 рабочих местах размещены 20 обучающих программ для ЭВМ (для школьников и студентов).

23. Уразаев В.Г. ТРИЗ в электронике – М.: Техносфера. 2006, 320 с. (О химэффектах с. 123 – 128, 189-212). Он же Путешествие в страну ТРИЗ: записки изобретателя. М.: Солон-пресс, 2003. (Влагозащита печатных плат и другие изобретения автора).

Valery Mikhailov ; 428015 Чебоксары-15, А.я. 16 Михайлов В.А.

Blog

Конспект занятий триз-семинара " триз и химия" (2007 год)

Содержание