Рабочая программа учебной дисциплины «Коллоидная химия» Направление подготовки icon

Рабочая программа учебной дисциплины «Коллоидная химия» Направление подготовки



Смотрите также:


ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано


_____________________________

Руководитель ООП по

направлению 240100

профессор Теляков Н.М.

Утверждаю


___________________________

Зав. кафедрой

общей и физической химии

профессор Чиркст Д.Э.



^ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


«Коллоидная химия»


Направление подготовки 240100 «Химическая технология»

Профиль подготовки: «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов»

^ Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Составитель: профессор Черемисина О. В.


Санкт-Петербург

2012

1. Цели и задачи дисциплины: Основной целью изучения дисциплины является приобретение студентами специальности знаний в области химии, термодинамики и кинетики поверхностных явлений: поверхностного натяжения, смачивания, адсорбции, электрокинетических явлений, а также знаний законов, определяющих свойства и устойчивость дисперсных систем.

Задачами дисциплины являются освоение студентами теоретических представлений и приобретение практического опыта инженерных расчетов, необходимых для определения условий образования и разрушения дисперсных систем, а также их свойств, лабораторный практикум.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Коллоидная химия» относится к циклу математических и естественнонаучных дисциплин и входит в его базовую часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями по дисциплине «Общая и неорганическая химия», устанавливаемыми ФГОС ВПО для направления 240100 «Химическая технология», для квалификации выпускника бакалавр.

Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин

цикла Б.2 (математические и естественнонаучные дисциплины) – Коррозия металлов в химической технологии (7-й семестр);

профессионального цикла - Общая химическая технология (6-й семестр), Процессы и аппараты химической технологии (6, 7, 8-й семестры), Химические реакторы (7-й семестр), Моделирование химико-технологических процессов (8-й семестр), Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов (6, 7, 8-й семестры).


^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

    общекультурных компетенций:

    умение логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь, способность в письменной и устной речи правильно (логически) оформить результаты мышления (ОК-2);

    способность и готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

    саморазвитие, повышение своей квалификации и мастерства, способность приобретать новые знания в области естественных наук (ОК-7);

    профессиональных компетенций

    использовать знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире (ПК-3);

    владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации; навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-5);

    способность и готовность осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции (ПК-7);

    умение планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения (ПК-21);

    способность использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности (ПК-23).

В результате изучения дисциплины студент должен:

    Знать: основные понятия и соотношения термодинамики поверхностных явлений, основных свойств дисперсных систем.

    Уметь: проводить расчеты с использованием основных соотношений термодинамики поверхностных явлений и расчеты основных характеристик дисперсных систем.

    Владеть: методами построения математической модели типовых профессиональных задач и содержательной интерпретации полученных результатов; методами измерения поверхностного натяжения, краевого угла, величины адсорбции и удельной поверхности, вязкости, критической концентрации мицеллообразования, электрокинетическиого потенциала; методами проведения дисперсионного анализа, синтеза дисперсных систем и оценки их агрегативной устойчивости.



^ 4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

5










^ Аудиторные занятия (всего)

34

34










В том числе:

-

-

-

-

-

Лекции

17

17










Практические занятия (ПЗ)
















Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)

17

17










^ Самостоятельная работа (всего)

38

38










В том числе:

-

-

-

-

-

Курсовой проект (работа)
















Расчетно-графические работы
















Реферат
















^ Другие виды самостоятельной работы

38

38










Оформление лабораторных работ

20

20










Выполнение домашних заданий

10

10










Подготовка к контрольной работе

8

8










Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

зачет

зачет










Общая трудоемкость час

зач. ед.

72

72










2

2











^ 5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Классификация, молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем.

Предмет и задачи коллоидной химии. Классификация дисперсных систем по уровню дисперсности, по фазовому составу и по лиофильным свойствам. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Диффузия. Уравнение Эйнштейна - Смолуховского. Седиментация. Уравнение седиментационного равновесия и седиментационный анализ. Оптические свойства дисперсных систем. Эффект Тиндаля. Уравнение Рэлея.

2.

Термодинамика дисперсных систем

Поверхностное натяжение, его измерение и зависимость от температуры. Уравнение Этвеша. Смачивание. Адгезия и когезия. Краевой угол. Уравнения Дюпре и Юнга. Гистерезис смачивания. Измерение краевого угла. Капиллярные явления. Уравнение Лапласа, пенообразователи. Капиллярное поднятие. Уравнение Томсона (Кельвина). Изотермическая перегонка и созревание осадков, уравнение Оствальда.

3.

Адсорбция

Определение величины адсорбции. Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса. Адсорбция на поверхности раздела фаз жидкость/газ. Изотерма адсорбции Гиббса. Поверхностная активность веществ. Строение поверхностного слоя. Правило Дюкло – Траубе. Изотерма адсорбции Лэнгмюра. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ, уравнение Шишковского. Адсорбция газов. Изотерма полимолекулярной адсорбции БЭТ. Определение удельной поверхности сыпучих материалов. Адсорбция ионов. Образование и строение двойного электрического слоя. Ионообменная адсорбция.

4.

Электрокинетические явления

Электрокинетический потенциал, его зависимость от ионной силы раствора. Электрокинетические явления: электроосмос, электрофорез, потенциалы течения и седиментации. Определение величины электрокинетического потенциала.

5.

Устойчивость дисперсных систем

Седиментационная устойчивость дисперсных систем. Расчет предельного размера частиц, устойчивых к оседанию, на основе сочетания уравнений седиментационного равновесия и Эйнштейна – Смолуховского. Агрегативная устойчивость, коагуляция и коалесценция. Лиофильные, лиофобные и лиофилизированные коллоиды. Электростатический и адсорбционно-сольватный барьеры коагуляции. Действие коагулянтов, уравнение Дерягина. Флокуляция. Мицеллообразование. Пептизация осадков.


^ 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

1.

Коррозия металлов в химической технологии

+

+

+

+

+

2.

Общая химическая технология

+

+

+

+

+

3.

Процессы и аппараты химической технологии

+

+

+

+

+

4.

Химические реакторы

+

+

+

+

+

5.

Моделирование химико-технологических процессов

+

+

+

+

+

6.

Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов

+

+

+

+

+


^ 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Классификация, молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем.

2




2




8

12

2.

Термодинамика дисперсных систем

4




2




8

14

3.

Адсорбция

4




8




8

20

4.

Электрокинетические явления

4




2




8

14

5.

Устойчивость дисперсных систем

3




3




6

12

Итого

17




17




38

72


^ 6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

1

Определение размеров частиц дисперсных систем турбидиметрическим методом

2

2.

2

Исследование поверхности раздела фаз: раствор ПАВ – воздух

2

3.

3

Исследование молекулярной адсорбции растворенного вещества из растворов на активированном угле

2

4.

3

Исследование обменной адсорбции ионов

4

5.

3

Получение лиофобных золей

2

6.

4

Определение порога коагуляции визуальным методом

2

7.

5

Изучение коагуляции гидрозоля железа

3

Итого

17


^ 7. Практические занятия (семинары)

не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой


8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой___________________________________


^ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Альянс. 2004.

2. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Высшая школа. 2006.

3. Лещенко Н.Ф., Зимон А.Д. Коллоидная химия. Учебник для вузов. М.: Агар. 2006.

4. Воронин Н.Н., Липин А.Б. Коллоидная химия. Сборник задач. СПб.: Изд-во СПГГИ, 2002.

5. Краткий справочник физико-химических величин. Ред. Равдель А.А., Пономарева А.М. Изд. 10 СПб: Иван Федоров. 2003.

б) дополнительная литература

6. Кировская И.А. Адсорбционные процессы. Иркутск, 1995.

7. Физическая и коллоидная химия. Лабораторные работы. Ред. Дибров И.А. СПб: Изд-во СПГГИ, 1992.

8. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1974.

в) программное обеспечение

программа химических расчетов HSC производства компании Outotec

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl

http://www.twirpx.com

http://www.sciteclibrary.ru/


^ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Лаборатория общей и неорганической химии, лаборатория физической химии, лаборатория прикладной химии, компьютерные классы, специализированная аудитория 3532.


^ 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по каждой дидактический единице во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами, целью которых является приобретение студентом компетенций, знаний и умений, установленных ФГОС ВПО для направления 240100 «Химическая технология»

Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы (посещение теоретических и лабораторных занятий, своевременное выполнение лабораторного практикума, заданий по самостоятельной работе).


Разработчик:

кафедра ОФХ профессор Черемисина О.В.





Скачать 149,89 Kb.
Дата конвертации26.11.2013
Размер149,89 Kb.
ТипРабочая программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы