Предмет экономической теории и методы экономического анализа
| Вид материала | Документы |
- В. П. Тараканов "26" января 2012 г. Программа, 113.08kb.
- План Общие проблемы экономики. Предмет экономической теории Место экономической теории, 1531.5kb.
- Путей собщения, 369.51kb.
- Предмет, методы и задачи экономического анализа, 283.44kb.
- Тема №1, 101.98kb.
- Темы курсовых работ Предмет и методы экономической теории, ее функции и место в системе, 39.89kb.
- Программа курса «микроэкономика., 98.69kb.
- Частичное повторение установки Предмет экономической теории, 52.86kb.
- 1. Предмет и метод. Основные понятия экономики, 49.49kb.
- Вопросы к кандидатскому экзамену по экономической теории, 36.17kb.
ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Библиографический список
Основной
- Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. 750 с. (К)
- Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Ч.1. 2-е изд.. М.: Химия, 1995. 400 с..
3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1981. 560 с. (ПРН)
4. Гильденблат И.А., Борисов Г.С. и др. Аппаратура гидромеханических и тепловых процессов химической технологии: Иллюстрационные материалы/ МХТИ им.Д.И. Менделеева. М., 1981. 80 с. (ИМ)
5. Гильденблат И. А., Миносьянц С. В., Гервиц В.М. Лабораторный практикум по курсу "Основные процессы и аппараты химической технологии": Учебное пособие / МХТИ им. Д.И.Менделеева. М.,1986. 80 с.
Дополнительный
6. Коган В. Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. Л.: Химия, 1977. 592 с.
Часть 1. Гидромеханические процессы и аппараты
Лекция 1. Предмет, задачи и методологические основы курса. Его роль в системе подготовки инженера химика-технолога, структура. Краткие исторические сведения перспективы развития. Классификация основных процессов химической технологии. [1,с. 9-15; 4, с. 5 – 8].
Лекция 2. Основные задачи и принципы анализа, расчета, моделирования и оптимизации процессов и аппаратов. Непрерывные и периодические, стационарные и нестационарные процессы; их основные характеристики.
Гидромеханические процессы и аппараты. Основы гидравлики. Общие вопросы прикладной гидромеханики в химической аппаратуре
Капельные и упругие жидкости, их основные свойства и параметры. Модели реальной и идеальной жидкостей. [1, с. 15 - 24, 438 – 440].
Лекция 3. Гидростатика. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера. Основное уравнение гидростатики. [1, с. 29 – 33].
Лекция 4. Практические приложения основного уравнения гидростатики (постановка задачи с рассмотрением конкретных примеров на семинарах) Гидродинамика, ее значение в химической технологии. Внутренняя, внешняя и смешанная (сопряженная) задачи гидродинамики. [1, с. 33 – 37].
Лекция 5. Основные характеристики течения жидкостей. Закон внутреннего трения Ньютона; динамическая и кинематическая вязкость. Понятие о неньютоновских жидкостях. Режимы течения жидкостей: представление о ламинарности и турбулентности. [1, с.25-29,37, 38, 40-42].
Лекция 6. Ламинарное течение. Распределение скоростей по поперечному сечению (закон Стокса) и расход жидкости (уравнение Пуазейля) при установившемся ламинарном потоке в круглой трубе. [1, с. 42 – 44].
Лекция 7. Турбулентное течение. Механизм и основные характеристики турбулентности.Пограничный слой и ядро потока, вязкий подслой. [1, с.44- 47].
Лекции 8-10. Основные уравнения гидродинамики. Дифференциальное уравнение неразрывности (сплошности) потока. Уравнение постоянства расхода. Дифференциальные уравнения течения Эйлера для идеальной жидкости. [1, с. 48 - 52.]
Лекции 11 - 12. Уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкостей. Практические приложения уравнения Бернулли: принципы измерения скоростей и расходов, истечения жидкостей и др. (Постановка задачи с подробным рассмотрением на семинарах и в лаборатории). Дифференциальные уравнения течения реальной жидкости (Навье - Стокса). [1, с. 54 - 64, 52 – 54].
Лекции 13 - 14. Гидравлическое сопротивление трубопроводов и аппаратов: расчет потерь напора (давления) на трение и местные сопротивления. [1, с.84-91].
Лекции 15 -18. Основы теории обобщенных переменных: принципы подобия. Принципы физического и математического моделирования: аналогия.
Гидродинамическое подобие: подобные преобразования уравнений Навье-Стокса; критерии гидродинамического подобия. Уравнение гидродинамики в обобщенных переменных. Метод анализа размерностей и его применение в гидродинамике (постановка задачи с подробным рассмотрением конкретных примеров на семинарах). Принципы оптимизации при расчете диаметров трубопроводов и аппаратов. [1, с. 64 – 84].
Лекции 19 -21. Перемещение жидкостей через трубопроводы и аппараты. Насосы.
Основные параметры и характеристики насосов: производительность, напор, мощность, коэффициент полезного действия; высота всасывания. Классификация, принципы устройства и действия, сопоставление, работа на сеть и выбор основных типов насосов: центробежных, поршневых (плунжерных), осевых (пропеллерных), струйных и др. Области их практического применения. [1, с. 127 - 151; 4, с. 40 –49].
Лекции 22-26. Процессы и аппараты для разделения гетерогенных смесей. Теория и основы процессов разделения
Материальный баланс разделения. Движение тел в жидкостях. Основы теории осаждения. Осаждение в полях силы тяжести и центробежной силы. Расчет скоростей свободного и стесненного осаждения шарообразных частиц и частиц неправильной формы. Расчет отстойной аппаратуры. [1, с.176-182,95-101,212-214].
Лекции 27 - 28. Гидродинамика зернистых слоев: расчет гидравлического сопротивления неподвижного и псевдоожиженного слоев, скоростей псевдоожижения и свободного витания (уноса); пневмотранспорт. Особенности псевдоожижения газами и капельными жидкостями монодисперсных и полидисперсных слоев.[1, с. 106- 111].
Лекция 29 - 30. Теория и основы расчета процессов фильтрования. Расчет фильтров периодического и непрерывного действия. [1, с. 186- 197, 210-212].
Лекции 31 - 34. Аппаратура для разделения гетерогенных смесей
Классификация аппаратуры для разделения жидких и газовых гетерогенных смесей. Основные конструкции аппаратов для осаждения в полях силы тяжести (отстойники для суспензий, эмульсий и пылей), центробежной силы (циклоны, гидроциклоны, отстойные центрифуги) и в электростатическом поле (электрофильтры); для фильтрования в полях сил тяжести, давления (фильтры) и центробежной силы ( фильтрующие центрифуги); для мокрой очистки газов. Сопоставление и рациональные области применения различных способов разделения гетерогенных смесей и соответствующих аппаратов. [1, с. 182 - 185, 197 - 210, 217 - 224, 226, 227, 228 - 245; 4, с. 9 – 30].
Лекции 35 - 37. Перемешивание в жидких средах
Способы перемешивания, их назначение и сопоставление. Понятия об эффективности и интенсивности перемешивания. Расчет мощности, потребной для механического перемешивания. Конструкции основных типов механических мешалок, их сопоставление и рациональные области применения. [1, с. 246 - 258; 4, с. 35 – 39].
Лекции 37 - 40. Элементы гидродинамики двухфазных потоков с подвижной границей раздела фаз
Пленочное течение жидкостей: режимы течения пленок в условиях воздействия на них потока газовой фазы и без такого воздействия; распределение скоростей по сечению, средняя скорость и толщина пленки, стекающей ламинарно по твердой поверхности (вывод системы уравнений Навье-Стокса и неразрывности); понятия о захлебывании и брызгоуносе. Основные представления о барботаже. [1,с.111- 117].
СЕМИНАРЫ
Семинар 1. Единицы измерения и размерности величин. Физические свойства и параметры жидкостей и газов. Гидростатика. [3, с. 9 - 13, примеры 1.1 - 1.5]
Семинар 2. Гидростатика: основное уравнение гидростатики и его приложения. [3, с . 10, примеры 1.6 - 1.8]
Семинар 3. Гидродинамика: уравнение расхода, режимы течения жидкости, критерий Рейнольдса. [3, с. 13 - 15, примеры 1.16 - 1.18]
Семинар 4. Распределение скоростей по поперечному сечению канала. Уравнение Пуазейля. [1, с. 42-44]
Семинары 5 - 6. Уравнение Бернулли и его приложения: принципы измерения скоростей и расходов потоков, расчет времени истечения и др. (с выводами расчетных зависимостей). [3, с. 15, примеры 1.19 - 1.23]
Семинар 7. Гидравлическое сопротивление трубопроводов и аппаратов. [3, с. 18 - 26, примеры 1.24 - 1.26, 1.28]
Семинар 8. Насосы: определение производительности, напора, мощности, максимальной высоты всасывания. [3, с. 64 - 67, примеры 2.1 - 2.4]
Семинар 9. Характеристики насосов, их работы на сеть и выбор. [3, с.67, примеры 2.5, 2.6]
Семинар 10. Расчетная (контрольная) работа по основам гидравлики и насосам.
Семинар 11. Материальный баланс процессов разделения. Отстаивание. Расчет отстойной аппаратуры. [3, с. 89 - 93, примеры 3.1, 3.2, 3.6, 3.8]
Семинар 12. Гидродинамика неподвижного слоя зернистых материалов. [1, с.101 – 106]
Семинар 13. Гидродинамика псевдоожиженного слоя зернистых материалов. Фильтрование. [3, с. 101 - 104, 94 - 97, примеры 3.26 - 3.28, 3.11 - 3.13]
Семинар 14. Фильтрование: расчет фильтров. [3, с. 94- 97, примеры 3.14 - 3.20]
Семинар 15. Расчетная (контрольная) работа по гидромеханическим процессам.
Семинар 16. Элементы расчета механических мешалок для жидкостей. Подведение итогов семестра. [3, с. 104, 106, примеры 3.30 - 3.31]
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Физико-химические методы анализа
Краткие методические указания
Учебные занятия по курсу физико-химических методов анализа состоят из лекций и лабораторного практикума , который студенты выполняют по маршрутной схеме . На лекциях излагается основной теоретический материал курса . Студентам рекомендуется систематически прорабатывать теорию методов по учебникам и конспектам лекций ( 2 ч. в неделю). Практикум включает лаборатории оптических, электрохимических и хроматографических методов анализа . В каждой лаборатории выполняется по четыре лабораторных работы . Допуск студента к практической части лабораторной работы предполагает знание её теоретических основ , аппаратуры , правил работы с ней и методики анализа . При домашней подготовке к ней необходимо оформить эти разделы письменно в лабораторном журнале , а также решить задачи . После прохождения каждой лаборатории проводится коллоквиум , а после окончания лабораторного практикума — письменная итоговая контрольная работа и дифференцированный зачёт.
Библиографический список
Основной
I. Практикум по физико-химическим методам анализа /Под ред .О.М.Петрухина.М .: Химия , 1987. 248 с.
2 . Основы аналитической химии . В 2 кн / Под ред . Ю.А.Золотова . М.: Высшая школа, 1996
3 . Васильев В.П. Аналитическая химия , Ч .2 . Физико-химические методы анализа . М . : Высшая школа , 1989 , 384 с .
4 . Крешков А .П . Основы аналитической химии. Кн .3. М.: Химия ,1970 . 472 с .
5 . Ляликов Ю .С . Физико-химические методы анализа. М .: Химия . 1974.536 с .
6 . Сборник вопросов и задач по физико-химическим методам анализа. Под ред. С.Л.Рогатинской ( 1. Оптические методы. 2. Электрохимические методы.. 3. Хроматографические методы ), МХТИ им.Д.И.Менделеева , М., 1983. 85с.
7. Лопатин Б.А. Теоретические основы электрохимических методов анализа . М .: Высшая школа , 1975. 295 с.
8 . Петрухин О .М. , Жуков А.Ф. Ионометрия/ МХТИ им..Д.И.Менделеева. М.,1979. 61 с.
9 . Оганесян Л.Б. Методические указания по кулонометрическому методу анализа / МХТИ им.Д.И.Менделеева, М., 1987 . 32 с .
10.Колосова И.Ф., Румянцева Н.Д., Слезко Н.И., Тимербаев А.Р. Хроматографические методы анализа: Учебное пособие/ МХТИ им.Д.И.Менделеева, М, 1988 . 86 с .
11 . Айвазов В.В. Основы газовой хроматографии. М.: Высшая школа,1977.183 с.
12 . Эндельгарт Х . Жидкостная хроматография при высоких давлениях . М .: Мир,1980.245 с
13 . Белявская Т.А. , Большова Т.А. Хроматографический метод анализа неорганических веществ . М .: Изд-во МГУ , 1970. 142 с.
Дополнительный
14 . Пиккеринг У.Ф. Современная аналитическая химия . М .:Мир, 1977. 560 с.
15 . Фритц Дж . , Шенк Г .Количественный анализ М .: Мир , 1978 .557 с .
16 . Зайдель А .Н . Основы спектрального анализа . М .: Наука , 1965 .322 с .
17 . Полуэктов Н.С. Методы анализа по фотометрии пламени. М.: Химия, 1967 307 с.
18. Пешкова В.М. Громова М.И. Абсорбционная спектроскопия в аналитической химии . М .: Высшая школа , 1976. 280 с.
19 . Божевольнов Е.А. Люминисцентный анализ неорганических веществ .
М : Химия , 1966 . 415 с.
20 .Кузнецов В.В. Применение органических аналитических реагентов в анализе неорганических веществ . МХТИ им.Д.И.Менделеева, М., 1972. 145 с.
21 . Зозуля А .П . Кулонометрический анализ . М .: Химия , 1965 . 104 с .
22 . Заринский В.А., Ермаков В .И.Высокочастотный химический анализ.М.:Наука,1970.200 с
23 . Никольский Б .Н . , Матерова Е .А . Ионоселективные электроды . Л .: Химия , 1980.240 с
24 .Вяхирев Д .А . , Шушунова А .Ф . Руководство по газовой хроматографии . М . : Высшая школа , 1975 . 302 с.
25 .Перри С., Амос Р. , Брюер П . Практическое руководство по жидкостной хроматографии М .: Мир , 1974 .260 с.
26 . Камман К. Работа с ионоселективными электродами .М. : Мир, 1980. 283 с .
27 . Чарыков Ф. К. Математическая обработка результатов химического анализа . Л .:Химия, 1984 . 168 с .
ЛЕКЦИИ
Лекция 1 . Введение в физико-химические методы анализа . Аналитический сигнал . Относительный характер ФХМА . Эталоны .
Лекция 2 . Оптические методы анализа. Классификация. Атомно-эмиссионный спектральный анализ. Термы. Уравнения Больцмана и Саха. Зависимость интенсивности спектральной линии от концентрации. Ионизация. Виды плазмы и источника возбуждения спектра.
Лекция 3 . Блок-схема установки для спектрального анализа. Аппаратура . Качественный и количественный спектральный анализ. Метод фотометрии пламени.
Лекция 4 . Электронная молекулярная спектроскопия. Закон Бугера-Ламберта-Бера и отклонения от него. Окрашивание аналитических форм. Молярный коэффициент погашения. Погрешности в фотометрии.
Лекция 5 . Дифференциальная фотометрия. Анализ двухкомкомпонентных систем. Фототурбидиметрия и нефелометрия.
Лекция 6 . Атомно-абсорбционная спектрофотометрия. Теоретические основы метода . Блок-схема установки. Люминесцентные методы анализа. Законы люминесценции. Зависимость интенсивности от концентрации. Гашение люминесценции .
Лекция 7. Электрохимические методы анализа. Классификация. Кондуктометрические методы анализа: прямая кондуктометрия и кондуктометрическое титрование . Аппаратура.
Лекция 8. Кривые кондуктометрического титрования. Примеры кондуктометрических определений . Высокочастотная кондуктометрия. Краткая теория и особенности метода . Аппаратура . Кривые титрования .
Лекция 9 . Потенциометрические методы анализа. Теоретические основы . Мембранный и диффузионный потенциал . Классификация электродов и методов. Прямая потенциометрия ( ионометрия ) и потенциометрическое титрование. Ионоселективные электроды ( ИСЭ ) . Классификация мембран. Коэффициент электродной селективности. Уравнение Никольского. Примеры ИСЭ . Способы определения концентрации с ИСЭ.
Лекция 10 . Вольтамперометрические методы анализа. Сущность полярографии . Электроды Качественный и количественный анализ. Уравнение Ильковича . Современные направления развития полярографии . Аппаратура.
Лекция 11. Амперометрическое титрование. Кривые титрования. Опреление предельного тока . Биамперометрическое титрование . Теоретические основы метода . Примеры.
Лекция 12 . Электрогравиметрия. Внутренний электролиз. Кулонометрия. Классификация методов. Потенциостатическая кулонометрия и амперостатическая кулонометрия . Кулонометрическое титрование. Аппаратура.
Лекция 13. Хроматографические методы анализа. Определение, цели и задачи хроматографии . Виды хроматографии. Общая теория хроматографии. Зависимость формы выходных пиков и пятен от изотерм сорбции . Коэффициент распределения. Скорость движения зоны вещества в колонке. Параметры удерживания. Селективность, эффективность, разделение .
Лекция 14 . Эффективность хроматографического процесса. Уравнение Ван-Деемтера. Причины размывания зоны и её оптимизация. Газовая хроматография . Блок-схема газового хроматографа. Подвижная и неподвижная фазы и требования, предъявляемые к ним . Детекторы. Meтоды качественного анализа. Методы количественного анализа, поправочные коэффициенты .
Лекция 15. Ионообменная хроматография. Сущность метода. Ионообменные смолы и их классификация . Особенности ионного обмена . Изотермы ионного обмена. Коэффициенты селективности. Обменная ёмкость и её виды. Аналитическое применение метода .
Лекция 16 . Распределительная бумажная хроматография. Подвижная и неподвижная фазы . Виды хроматограмм . Качественный и количественный анализ . Достоинства и недостатки метода . Тонкослойная хроматография
Лекция 17 . Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Особенности ВЭЖХ и её параметров . Сорбенты и элюенты. Аппаратура. Гель-хроматография. Общее уравнение. Особенности. Оптимизация хроматографического процесса.
Лекция 18. Выбор метода анализа. Метрологические и аналитические характеристики методов анализа. Алгоритм выбора метода анализа. Информативность и её использование при сравнении и выборе методов анализа .
Лабораторные работы
1 . Оптические методы анализа Сб. задач [6], 1 часть
1.Пламенно-фотометрическое определение калия №№ 7,23,55,66,97
методом градуировочного графика
2. Пламенно-фотометрическое определение натрия №№ 12,19, 48, методом ограниченных растворов 64(3), 65(1)
3. Пламенно-фотометрическое определение кальция №№ 10,16,60,
методом добавок 64(2), 65(2)
4. Флуориметрическое определение родамина 6Ж №№ 182,185,192,215,218
5. Флуориметрическое определение 2-нафтол-6,8- №№ 184,192,207.
дисульфокислоты 216,219
6. Фотометрическое определение ортофосфатов №№ 98,100,112
в виде фосфорномолибденованадиевой гетеро- 164,174
поликислоты
7. Определение меди в виде аммиаката методом №№ 99,118,141
дифференциальной фотометрии 166,173
8. Фотометрическое определение 2,4-динитрофе- №№ 105,110,111167,171
нола
9. Фотометрическое титрование смеси цинка и №№ 117,144,148,
магния раствором ЭДТА в присутствии эриохром чёрного Т №№ 165,175
10. Спектрофотометрическое определение редкозе - №№ 120,125,136
мельных элементов с реагентом арсеназо III 163,168
11. Спектрофотометрическое определение 4-нитро- №№ 122,126,139
анилина 161,172
12. Турбидиметрическое определение Cl-ионов в №№ 222,227,230
растворе
13. Турбидиметрическое определение сульфат- №№ 240,242
ионов в растворе
2. Электрохимические методы анализа Сб.задач [6] 2 часть
1. Определение щелочности природных и промыш- №№ 60,82
ленных вод методом потенциометрического титрования
2. Дифференцированное потенциометрическое № 106
титрование смеси фосфорной кислоты и дигидрофосфата натрия
3. Определение железа ( II) в присутствии желе- №№ 110,111
за (III) методом потенциометрического титрования
4. Потенциометрическое полуавтоматическое № 108
титрование смесей кислот
5. Ионометрическое определение нитрат-ионов №№ 143,153 (а,б,в)
6. Дифференцированное кондуктометрическое №№ 33,34
титрование смеси ацетата натрия и гидроксида натрия
7. Кондуктометрическое титрование солей никеля №№ 33,34
8. Определение содержания хлороводородной №№ 61,64
кислоты и фенола в сточных водах методом
высокочастотного титрования
9. Кулонометрическое титрование кислот №№ 280,283, 286
10. Определение тиосульфат-ионов биамперомет- №№ 391,392
рическим титрованием
11. Разделение и определение меди и цинка № 197
З.Хроматографические методы анализа Сб.задач [6] 3 часть
1. Количественный анализ смеси хлорметанов №№ 21,79,91,92
методом газожидкостной хроматографии
2. Хроматографическое определение воды в №№ 11,95,90,93(1)
ацетоне
3. Анализ смеси уксусной кислоты ,.ацетата №№ 9,255,296,301
натрия и хлорида натрия методами ионного обмена и
потенциометрического титрования
4. Разделение ионов железа(I,II) и меди (II) №№34,265,292,298
на катионите и их фотометрическое определение
5. Концентрирование на катионите ионов меди (II) №№35,277,291, 300
и марганца (II) и их фотометрическое определение
6. Качественный и количественный анализ смеси №№ 38,222,
аминокислот методом круговой бумажной хромато- 234,238
графии
7. Разделение ионов железа (III), кобальта(II) и №№ 40,235,
никеля(II) методом бумажной хроматографии 242,249
с последующим определением железа
8. Разделение органических красителей методом №№19,213,
круговой бумажной хроматографии с последующим 242,248
определением красителя " Кислотный фиолетовый С "
9 . Разделение арсеназо III и голубого декстрана на №№ 21,182
сафадексе методом гель-хроматографии и их 207,211
определение фотометрическим методом
10. Разделение щавелевой кислоты и голубого декстра- №№ 11,201,
на на сафадексе методом гель-хроматографии и их 208,212
определение