Задачи изучения дисциплины: развитие коммуникативных и социокультурных способностей и качеств; овладение умениями и навыками самосовершенствования. Структура дисциплины

Вид материалаДокументы

Содержание


Аннотация дисциплины
Цели и задачи дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины
Самостоятельная работа
Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен)
400 часов). Цели и задачи дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

владеть: основными методологическими и методическими принципы постановки научных исследований в аналитической химии методами молекулярной и атомной спектроскопии, определением качественного и количественного состава современными оптическими методами.



Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия, реферат.



Изучение дисциплины заканчивается зачетом.



Аннотация дисциплины
Методы разделения и концентрирования


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единицы ( 144 часа).


Цели и задачи дисциплины


Цель преподавания дисциплины

Целью изучения дисциплины является: углубление знаний студентов по теории и практике химического анализа с тем, чтобы в будущем бакалавры – выпускники университета могли самостоятельно планировать и выполнять химико-аналитические исследования, разрабатывать схемы и методы анализа, проводить реальные анализы в соответствии с поставленной перед ними задачей.


Задачами изучения дисциплины является: формирование компетенций, позволяющих экспериментально работать в различных химических отраслях.


Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):


Вид учебной работы

Всего

зачетных единиц

(часов)




Семестр

Общая трудоемкость дисциплины

4 (144)

VIII

Аудиторные занятия:







лекции

1 (36)




лабораторные работы (ЛР)

1 (36)




другие виды аудиторных занятий

0.1 (4)




промежуточный контроль







Самостоятельная работа:







изучение теоретического курса (ТО)

1 (36)




реферат

0.5 (18)




задачи

0.25 (9)




задания







другие виды самостоятельной работы

0.25 (9)




Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен)

Экзамен





Основные дидактические единицы (разделы):


Модуль 1. Общая характеристика методов разделения и концентрирования

Методы разделения и концентрирования в аналитической химии. Общая характеристика принципов и методов аналитического разделения одно- и многофазных систем. Роль методов концентрирования в анализе сложных многокомпонентных систем. Индивидуальное и групповое концентрирование. Ошибки в методах разделения и концентрирования. Количественные характеристики разделения и концентрирования ( константа распределения, коэффициент распределения, фактор обогащения (концентрирования), коэффициент разделения, степень извлечения). Подход к выбору методов разделения и концентрирования.

Модуль 2. Осаждение и соосаждение в методах разделения и концентрирования (аудиторные занятия 0.06/2 часа; 0.06/2 часа самостоятельная работа)

Методы разделения и концентрирования, основанные на осаждении и соосаждении. Общая характеристика этих методов, их теоретические основы. Разделения при помощи различных неорганических и органических осадителей. Разделения при регулируемой кислотности. Концентрирование микрокомпонентов путем гомогенного осаждения и обменного осаждения. Концентрирование «следовых» количеств веществ путем соосаждения с коллекторами. Виды коллекторов. Разделение и концентрирование электрохимическими методами осаждения (электролизом, цементацией).

Модуль 3. Методы разделения и концентрирования без химического превращения веществ (аудиторные занятия 0.06/2 часа; 0.06/2 часа самостоятельная работа)

Методы разделения и концентрирования, основанные на кинетическом эффекте (диффузионные методы, седиментация, ультрацентрифугирование, диализ и электродиализ, осмос и обратный осмос, электрофорез). Краткие теоретические основы этих методов, их достоинства и недостатки.

Методы разделения и концентрирования, основанные на изменении агрегатного состояния (дистилляция, кристаллизация, сублимация, зонная плавка). Краткие теоретические основы этих методов, их достоинства и недостатки. Способ химических транспортных реакций, его сходство и отличия от метода сублимации. Термические разложение пробы и методы сжигания.


Модуль 4. Экстракционный метод разделения и концентрирования (аудиторные занятия 0.28/10 часов; 0.28/10 часов самостоятельная работа)

Тема 1. «Общая характеристика метода экстракции».

Общая характеристика метода экстракции. Классификация экстракционных систем по природе экстрагируемого соединения, по типу используемого реагента и по химизму процесса. Типы соединений, переходящих при экстракции в органическую фазу. Основные понятия экстракции: экстрагент, экстракционный реагент, разбавитель, растворитель, экстракт, реэкстракция, реэкстрагент, реэкстракт.

Тема 2. «Экстракционное равновесие».

Экстракционное равновесие. Закон действующих масс и закон распределения Нернста. Случаи отклонения экстракционных систем от закона распределения. Основные количественные характеристики экстракции: константа распределения, коэффициент распределения, константа экстракции. Органические растворители, используемые в экстракции, их характеристики. Типы экстрагентов. Экстракционные реагенты и разбавители.

Тема 3. «Экстракция ионов металлов по механизмам хелатообразования и ассоциации»

Общее описание процесса экстракции ионов металлов по механизму хелатообразования и ионной ассоциации. Образование комплексных соединений металлов в водной фазе. Факторы, определяющие эффективность использования комплексообразующих реагентов (природа атомов металла и реагента, электроотрицательность связующих атомов, размер и число образуемых циклов). Механизм экстракции ионных ассоциатов. Распределение экстрагируемых соединений. Влияние рН среды, концентрации ионов металла и его состояния в водном растворе, а также концентрации реагента на равновесие при экстракции внутрикомплексных соединений. рН половинного извлечения. Связь между константами распределения и ионизации реагента и константами устойчивости и распределения комплекса. Конкурирующие реакции в водной фазе (комплексообразование с посторонними комплексообразующими веществами, гидролиз, ступенчатое комплексообразование в водной фазе).

Тема 4. «Кинетика экстракционных процессов»

Кинетика экстракционных процессов. Скорость экстракции. Механизм элементарного акта экстракции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции и скорость массопередачи.

Тема 5. «Разделение элементов методом экстракции»

Разделение элементов методом экстракции. Использование различной реакционной способности элементов и различий в значениях констант экстракции. Маскирование в экстракции. Использование обменных реакций, кинетических факторов и органических растворителей при разделении экстрагируемых соединений. Разделения при реэкстракции.


Модуль 5. Сорбционный метод разделения и концентрирования (аудиторные занятия 0.28/10 часов; 0.28/10 часов самостоятельная работа)

Тема 1. «Общая характеристика сорбционного метода»

Общая характеристика сорбционных процессов. Процессы поглощения поверхностного (адсорбция) и объемного (абсорбция) характера. Понятия сорбента и сорбата. Теория сорбции Фрейндлиха, ее ограничения. Теория сорбции Лэнгмюра. Изотерма сорбции. Применение закона действующих масс к сорбционным равновесиям. Основные количественные характеристики сорбционных процессов: константа обмена, коэффициент распределения, степень сорбционного извлечения, коэффициент разделения. Классификация сорбентов по их химической структуре и происхождению. Неорганические сорбенты, их характеристика. Цеолиты и кремнеземы, их применение в аналитической химии и технологии. Сорбенты на основе целлюлозы, их характеристика. Активные и окисленные угли, их структура и применение в аналитической химии. Синтетические иониты, их состав и структура. Принцип синтеза поликонденсационных и полимеризационных ионитов. Краткая характеристика отдельных представителей ионитов. Маркировка ионитов. Селективные иониты. Электронообменники. Ионообменные мембраны. Жидкие иониты. Требования, предъявляемые к сорбентам.

Тема 2. «Физико-химические свойства сорбентов. Обменная емкость»

Физико-химические свойства сорбционных материалов (гигроскопичность, набухание). Зависимость этих свойств от структуры сорбента. Набухание ионитов. Изменение объема ионита при переходе из одной ионной формы в другую. Ряды сорбируемости и ряды набухаемости ионитов. Кинетические кривые набухания. Понятие обменной емкости сорбентов. Статическая и динамическая обменная емкость. Характеристика сорбентов по величине их обменной емкости. Потенциометрическое титрование сорбентов с целью определения их обменной емкости и кислотно-основных свойств.

Тема 3. «Статика сорбционных процессов»

Статика сорбционных процессов, ее количественные характеристики. Ионообменное равновесие. Изотерма ионного обмена. Константа равновесия. Эффект Доннана. Механизм ионообменных реакций. Селективность ионного обмена, ее количественные характеристики.

Тема 4. «Кинетика сорбционных процессов»

Кинетика ионообменных реакций. Теория диффузионных процессов Бойда. Уравнение Баррера. Роль химических процессов в кинетике ионного обмена.

Тема 5. «Динамика сорбционных процессов»

Динамика сорбционных процессов, ее количественные характеристики. Кривые распределения и выходные кривые. Влияние размера частиц сорбента, скорости потока жидкости, температуры, концентрации и состава раствора на вид выходных кривых. Динамика ионообменных процессов. Метод послойного расчета. Теория динамики сорбции и хроматографии В.В.Рачинского. Применение динамики ионного обмена в технике и для научных целей.


Модуль 6. Хроматографический метод разделения и концентрирования (аудиторные занятия 0.28/10 часов; 0.28/10 часов самостоятельная работа)


Тема 1. «Общая характеристика хроматографического метода»

История возникновения хроматографического метода. Общая характеристика хроматографии. Понятия подвижной и неподвижной фаз, элюата и элюента, линейной и объемной скорости потока, удерживаемого объема и времени удерживания. Хроматографический пик, его характеристики (высота, ширина, площадь). Критерий хроматографического разделения веществ. Экспериментальные методы хроматографии (фронтальный анализ, элюентный и вытеснительный методы). Классификация хроматографических процессов по их механизму и по способу их осуществления, а также по типу подвижной фазы. Современное состояние хроматографического метода разделения и концентрирования.

Тема 2. «Теоретические представления в хроматографии»

Теоретические представления в хроматографии. Концепция теоретических тарелок Мартина и Синджа. Понятия числа теоретических тарелок (ЧТТ) и высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). Причины ограниченности концепции теоретических тарелок. Кинетическая теория хроматографии, ее достоинства. Уравнение Ван-Деемтера. Влияние диффузионных процессов на протекание хроматографических разделений. Основные узлы приборов для проведения хроматографического анализа. Хроматографические колонки и детекторы.

Тема 3. «Газовая хроматография»

Газовая хроматография, ее виды. Хроматографические колонки и детекторы в газовой хроматографии. Принципы качественного и количественного анализа в газовой хроматографии. Хроматермография. Применение газовой хроматографии в аналитической химии.

Тема 4. «Жидкостная хроматография»

Жидкостная хроматография, характеристика неподвижной и подвижной фаз. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) в адсорбционном варианте. Колонки и детекторы в этом методе. Принципы качественного и количественного анализа в адсорбционной жидкостной хроматографии. Ионная хроматография как ионообменный вариант ВЭЖХ. Характеристика подвижной и неподвижной фаз в этом методе. Элюенты в ионной хроматографии. Колонки и детекторы в этом методе. Применение ВЭЖХ в аналитической химии.

Тема 5. «Современное состояние хроматографии»

Комбинация методов разделения и концентрирования между собой и сочетание этих методов с методами определения. Возможности методов разделения и концентрирования. Перспективы использования компьютеров и автоматизация методов разделения и концентрирования.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: теоретические основы осаждения и соосаждения, особенностей их использования в методах разделения и концентрирования, методы диализа, осмоса, перегонки, кристаллизации, сублимации, химических транспортных реакций , экстракции и сорбционного метода, его роли в современной аналитической химии, способность применять полученные знания при решении практических зада, основы хроматографических методов, их роли в современной аналитической химии, способность применять полученные знания при решении практических задач


уметь: работать с научной литературой, выбрать оптимальный метод разделения и концентрирования в зависимости от вида пробы, содержания определяемого компонента и метода определения;

владеть: теоретическими основами методов разделения и концентрирования, навыками разделения и концентрирования металлов.



Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, рефераты, доклады



Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.



Аннотация дисциплины


Физическая культура

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы ( 400 часов).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: формирование физической культуры личности и способности направленного использования разнообразных средств физической культуры, спорта и туризма для сохранения и укрепления здоровья, психофизической подготовки и самоподготовки к будущей профессиональной деятельности.

Задачей изучения дисциплины является: обеспечение физической и психофизиологической составляющей при гармоническом развитии личности будущего специалиста, содействие естественному процессу физического развития организма молодежи студенческого возраста – достижение общей физической и функциональной подготовленности, соответствующей полу и возрасту студентов, сохранение и укрепление здоровья студентов в период напряженного умственного труда в высшем учебном заведении, формирование физической и психофизиологической надежности выпускников к будущей профессиональной деятельности посредством профессионально-прикладной физической подготовки.

Основные дидактические единицы (разделы):

Теоретический раздел - формирующий мировоззренческую систему научно-практических знаний и отношение к физической культуре

Практический раздел - обеспечивающий операциональное овладение методами и способами физкультурно-спортивной деятельности для достижения учебных, профессиональных и жизненных целей личности, и учебно-тренировочного, содействующего приобретению опыта творческой практической деятельности, развитию самодеятельности в физической культуре и спорте в целях достижения физического совершенства, повышения уровня функциональных и двигательных способностей, направленному формированию качеств и свойств личности;

Контрольный раздел - определяющий дифференцированный и объективный учет процесса и результатов учебной деятельности студентов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: сущность понятий «Физическая культура личности» (содержание ее структуры, критерии и уровни проявления в социуме и личной жизни), «Здоровье» (его физического, психического, социального и профессионального проявления), «Здоровый образ жизни», а также их влияние на общую и профессиональную жизнедеятельность, знать социально-биологические и психолого-педагогические основы физического воспитания и самовоспитания, знать методику самостоятельного использования средств физической культуры и спорта для рекреации в процессе учебной и профессиональной деятельности.

уметь: использовать систематические занятия физическими упражнениями, различными видами спорта для формирования и развития психических качеств и свойств личности, необходимых в социально-культурной и профессиональной деятельности (нравственно-волевых, коммуникативных, организаторских, лидерских, уверенности в своих силах, толерантности, самодисциплины, гражданственности, патриотизма и др.), уметь самостоятельно методически правильно использовать средства и методы физического воспитания и самовоспитания для повышения адаптационных резервов организма, укрепления здоровья, коррекции физического развития; и телосложения, уметь методически обоснованно применять физические упражнения и другие средства для обеспечения профессиональной работоспособности и предупреждения профессиональных заболеваний и травматизма, профессионального (творческого) долголетия.

владеть: широким спектром ценностей мировой и отечественной физической культуры, спорта, оздоровительных систем для самоопределения, профессионально-личностного и субъективного развития личности в физическом воспитании и самосовершенствовании, владеть должным уровнем физической подготовленности, необходимым для ускорения освоения сугубо профессиональных умений и навыков в процессе обучения в вузе, для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности после окончания учебного заведения владеть методикой применения средств физической культуры и отдельных видов спорта для обеспечения профессиональной надежности бакалавра и специалиста при выполнении профессиональных видов работ; необходимыми психофизиологическими предпосылками для возможной внутрипрофессиональной или межпрофессиональной перемене труда в будущем.

Виды учебной работы: аудиторные занятия (лекционные, практические).

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.