Программа дисциплины опд. Ф. 8 Коллоидная химия для студентов специальнос ти 020101 «Химия»
| Вид материала | Программа дисциплины |
- Рабочая программа дисциплина ‹‹Неорганическая химия›› опд. Ф. 02 Специальность 020101, 343.5kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 01 Неорганическая химия для студентов специальности 020101, 373.27kb.
- Программа дисциплины опд ф. 12. Методика преподавания химии для студентов специальности, 140.35kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 07 Квантовая механика и квантовая химия для студентов, 125.2kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 11 Строение вещества для студентов направления 020100, 122.63kb.
- Программа дисциплины опд. В. 2 Современные проблемы химии для студентов специальности, 75.46kb.
- Программа дисциплины дс методы разделения и концентрирования Форма обучения: дневная, 179.32kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Спектральные методы анализа» для специальности 020101, 175.88kb.
- Рабочая программа дисциплины коллоидная химия Направление подготовки, 403.92kb.
- Рабочая программа дисциплины (модуля) «математический анализ», 424.74kb.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
| | УТВЕРЖДАЮ |
| | Проректор по учебной работе С.Б. Бурухин |
| | “______”____________ 2008 г. |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОПД. Ф. 8 Коллоидная химия
для студентов специальности 020101 «Химия»
направления 020100 «Химия»
специализации «Аналитическая химия»
Форма обучения: очная
Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | ||
| | | 8 | | |
| Общая трудоемкость дисциплины | 120 | 120 | | |
| Аудиторные занятия | 68 | 68 | | |
| Лекции | 34 | 34 | | |
| Практические занятия и семинары | | | | |
| Лабораторные работы | 34 | 34 | | |
| Курсовой проект (работа) | | | | |
| Самостоятельная работа | 52 | 52 | | |
| Расчетно-графические работы | | | | |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | | экзамен | | |
Обнинск 2008
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 020100 « Химия» специальности 020101 «Химия» специализации «Аналитическая химия»
Программу составила:
___________________ Н.К. Китаева, доцент, кандидат химических наук
Программа рассмотрена на заседании кафедры Общей и специальной химии (протокол № __ от __.__.200_ г.)
Заведующий кафедрой
Общей и специальной химии
___________________ В.К. Милинчук
“____”_____________ 2008 г.
СОГЛАСОВАНО
| Начальник Учебно-методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова | Декан факультета естественных наук ___________________ Н.Б. Эпштейн “____”_____________ 2008 г. |
1. Цели и задачи дисциплины.
Целью курса является освоение теоретических основ характеристик дисперсных систем и поверхностных явлений, получение практических навыков по основным разделам курса.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: особенности и характеристики дисперсных систем, оптические свойства коллоидных систем, молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем, поверхностные явления (адсорбцию) на границах твердое тело – газ, раствор – газ, твердое тело – раствор, электрические свойства коллоидных систем, методы получения коллоидных систем, классификацию, способы получения, свойства и области применения микрогетерогенных систем;
уметь: получать коллоидные системы, изучать устойчивость и коагуляцию коллоидных систем, исследовать коллоидные системы оптическими методами, получать и изучать свойства микрогетерогенных систем;
иметь навыки: работы с химической посудой и оборудованием лаборатории, работы на рН-метре, на спектральных приборах КФО и КФК-3.
3. Содержание дисциплины
3.1. Лекции
1. Коллоидные системы и предмет коллоидной химии. Предмет коллоидной химии. История развития коллоидной химии. Значение коллоидной химии в природе и технике. Основные разделы и направления коллоидной химии, объекты и цели изучения. Количественные характеристики дисперсности: дисперсность, радиус кривизны, удельная поверхность. Особенности ультрадисперсного (коллоидного) состояния вещества. Универсальность дисперсного состояния вещества. Определяющая роль поверхностных явлений в коллоидной химии. Классификация дисперсных систем: по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по размерам частиц, по концентрации. Понятие о лиофильных и лиофобных дисперсных системах. 2 ч. [1,2]
2. Оптические свойства коллоидных систем. Рассеяние света. Адсорбция света: закон Бугера-Ламберта-Бэра, уравнение Рэлея. Окраска коллоидных систем. Оптические методы исследования коллоидных систем: ультрамикроскопия, электронная микроскопия, нефелометрия и турбидиметрия. 4 ч. [2,4]
3. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем. Тепловое движение молекул и броуновское движение. Диффузия в истинных растворах и в коллоидных системах. Уравнение Эйнштейна, уравнение Эйнштейна-Смолуховского. Осмотическое давление. Седиментационная устойчивость. Седиментация и методы седиментационного анализа. 4 ч. [2,4,5]
4. Учение об адсорбции. Адсорбция на границе твердое тело – газ. Понятие об адсорбции. Природа адсорбционных сил. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Теория полимолекулярной адсорбции Поляни и теория БЭТ. Химическая адсорбция. Влияние на адсорбцию свойств адсорбента. 4 ч. [2,4]
5. Адсорбция на границе раствор – газ. Поверхностное натяжение. Понятие о поверхностно-активных веществах. Уравнение Гиббса. Уравнение Шишковского. Переход от уравнения Гиббса к уравнению Ленгмюра. Влияние на адсорбцию на границе раствор – газ строения и размера молекулы поверхностно-активного вещества. Правило Дюкло-Траубе. Строение адсорбционного слоя на границе раствор – газ. 4 ч. [2,4]
6. Адсорбция на границе твердое тело – раствор. Молекулярная адсорбция из растворов. Ионная адсорбция. Обменная адсорбция. Обменная адсорбция на угле. Явления смачивания. Адгезия. 4 ч. [2,4]
7. Электрические свойства коллоидных систем. Понятие об электрокинетических явлениях. Строение двойного электрического слоя. Влияние различных факторов на электрокинетический потенциал. Электрофорез и электроосмос. Определение электрокинетического потенциала. Практическое значение электрокинетических явлений. 6 ч. [1,2,4]
8. Получение и очистка коллоидных систем. Строение коллоидных мицелл. Методы получения коллоидных систем. Строение коллоидных мицелл. Примеры получения коллоидных систем. Очистка коллоидных систем. 2 ч. [4,5]
9. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем. Кинетика коагуляции. Устойчивость тонких слоев жидкости и энергия взаимодействия между поверхностью двух тел. Изменение энергии взаимодействия между мицеллами при их сближении. Сольватация частиц, структурно-механический и энтропийный факторы устойчивости. Правила коагуляции электролитами. Теории коагуляции электролитами. Влияние размера и концентрации частиц на их взаимодействие в дисперсных системах. Значение адсорбционных явлений для коагуляции. 4 ч. [1,2]
3.2. Практические и семинарские занятия
| Раздел(ы) | Тема практического или семинарского занятия | Литература | Число часов |
| | Не предусмотрены | | |
3.3. Лабораторный практикум
| Раздел(ы) | Тема практического или семинарского занятия | Число часов |
| Получение коллоидных систем. Строение коллоидных мицелл. | Получение коллоидных растворов. Определение заряда золя. Составление формулы мицеллы. | 4 |
| Поверхностные явления. Адсорбция. | Изучение адсорбции из растворов на твердом адсорбенте. | 4 |
| Ионная адсорбция. | Ионный обмен. Измерение характеристик анионита и катионита. | 4 |
| Растворы коллоидных поверхностно-активных веществ. | Определение критической концентрация мицеллообразования ПАВ. | 4 |
| Оптические свойства коллоидных систем | Определение размеров частиц золя турбидиметрическим методом. | 4 |
| Растворы высокомолекулярных соединений | Исследование влияния рН среды на студнеобразование. | 4 |
| Исследование процесса набухания высокомолекулярных соединений. | 2 | |
| Устойчивость и коагуляция коллоидных систем | Определение порога коагуляции золя с помощью фотоэлектроколориметра. | 4 |
| Системы с жидкой и твердой дисперсной фазой | Суспензии. Эмульсии. Пены. | 4 |
3.4. Курсовые проекты (работы)
Не предусмотрены
3.5. Формы текущего контроля
| Раздел(ы) | Форма контроля | Неделя |
| Количественные характеристики коллоидных систем. Поверхностные явления. Адсорбция. Строение коллоидных мицелл. | Контрольная работа | 10 |
3.6. Самостоятельная работа
1. Системы с жидкой и твердой дисперсной фазой. Суспензии. Эмульсии. Латексы. Пены. (лабораторная работа) [4]
2. Ионообменная адсорбция. Классификация ионитов и методы их получения. Основные физико-химические характеристики ионитов. Равновесие ионного обмена. (реферат) [1]
3. Хроматография. Сущность и классификация методов хроматографии. Получение хроматограммы. Основное уравнение равновесной хроматографии. Основные характеристики хроматографического разделения. (реферат) [1]
4. Мембранные методы разделения смесей. Принципы мембранного разделения. Классификация и типы мембран. Транспорт в мембранах. Движущие силы. Транспорт через пористые мембраны. Транспорт через непористые мембраны. Транспорт в ионообменных мембранах. (реферат) [1]
4.1. Рекомендуемая литература
4.1.1. Основная литература
1. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии: Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 2004. (библиотека ИАТЭ)
2. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия, М.: Высш. шк., 2006.
3. Практикум по коллоидной химии: Учебное пособие. Под ред. М.И. Гельфмана. СПБ.: Изд-во «Лань», 2005. (библиотека ИАТЭ)
4. Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. Коллоидная химия. СПБ.: Издательство «Лань», 2003. (библиотека ИАТЭ)
5. Зимон А.Д. Коллоидная химия, – М.: Агар, 2003. (библиотека ИАТЭ)
4.1.2. Дополнительная литература
1. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975.
2. Агафонова Е.И., Карпенко П.Г., Рябина Л.В. Практикум по физической и коллоидной химии, – М.: Высш. шк., 1985.
3. Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии. Под ред. С.С. Воюцкого и Р.М. Панич, М.: Химия, 1974.
4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Не предусмотрены
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лабораторные работы проводятся в лаборатории «Органическая химия», которая оснащена пятью вытяжными шкафами, лабораторными установками, выполненными в стекле: установка для вакуумной перегонки мономеров, установки для синтеза полимеров методом эмульсионной полимеризации, поликонденсации, прививочной полимеризации, химического превращения полимеров. Часть лабораторных работ по изучению физико-химических свойств полимеров проводятся в лаборатории «Физической химии» с использованием спектральных приборов «СФ-56» и ИК-спектрометра «ИнфраЛЮМ ФТ».