Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100. 62 Химия (профиль подготовки Неорганическая химия и химия координационных соединений)
Скачать 2.91 Mb.
|
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: В ходе изучения дисциплины «Высокомолекулярные соединения» студент приобретает (или закрепляет) следующие компетенции:
Содержание дисциплины Цели химии полимеров, основные понятия и определения. Номенклатура и классификация полимеров по химическому строению и способу получения, связь с физико-химическими свойствами полимеров. Молекулярные массы и молекулярно-массовые распределения (ММР). Усредненные молекулярные массы. Нормальное (вероятное) распределение. Важнейшие свойства полимерных веществ, обусловленные большими размерами, цепным строением и гибкостью макромолекул. Макромолекулы: конфигурация и конформация. Полимеризация, определение, классификация, основные свойства. Радикальная полимеризация. Анионная полимеризация. Катионная полимеризация. Ионно-координационная полимеризация. Сополимеризация. Ступенчатая полимеризация. Полимеризация в массе. Полимеризация в растворе. Суспензионная полимеризация. Эмульсионная полимеризация. Поликонденсация в расплаве. Поликонденсация в растворе. Поликонденсация на границе раздела фаз. Компаундирование, каландрование, литье в форме, ротационное литье, отливка пленок, литье под давлением, пневмоформование, экструзия, формование листовых термопластов, вспенивание, армирование, прядение волокон. Гауссово распределение векторов между концами цепи для идеальной цепи. Высокоэластичность полимерных сеток: свойство высокоэластичности, упругость отдельной идеальной цепи, упругость полимерных сеток. Дилатометрия: фазовые переходы и связанные с ними свойства полимеров. Способы описания механических свойств, основы реологии: упругое поведение, вязкое поведение, модель Максвелла, модель Кельвина. Агрегатные и фазовые состояния полимеров. Аморфные состояния, стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. Кристаллическое состояние. Жидкокристаллическое состояние, термотропные и лиотропные структуры. Надмолекулярные структуры. Реакции без изменения степ. полимеризации: полимераналогичные превращения и внутримолекулярные превращения. Особенности реакционной способности функциональных групп макромолекул. Реакции с изменением степ. полимеризации: деструкция полимеров, её механизмы (термоокислительная и др. виды). Деполимеризация. Принципы стабилизации полимеров. Модифицирование ВМС и ПМ. Образование растворов высокомолекулярных веществ, идеальные, бесконечно разбавленные, неидеальные растворы. Особенности растворения полимеров. Свободная энергия смешения реальных растворов. Отклонение поведения растворов полимеров от поведения идеальных растворов. Теория полимерных растворов Флори-Хагинса. Критические явления в растворах полимеров, стабильность растворов, диаграммы растворимости, и состояние. Коллигативные свойства растворов, осмотическое давление. Гидродинамические свойства растворов, вязкость и уравнение Эйнштейна, уравнение Хаггинса для растворов полимеров. Связь между вязкостью и размерами полимерных клубков. Концентрационные границы между областями разбавленных, полуразбавленных и концентрированных растворов. Тэта-условия. Невозмущенные размеры макромолекул. Эффект исключенного объема. Внутри и межмолекулярные взаимодействия. Полиэлектролиты, расширение и коллапс клубков. Химическая технология Цель освоения дисциплины: научить студентов применять фундаментальные законы химических превращений к условиям промышленного производства. Место дисциплины в структуре ООП: данная дисциплина входит в раздел Б.3 «Профессиональный цикл. Базовая часть» по направлению 020100.62 – химия. Задачи преподавания дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен: знать:
уметь:
владеть:
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: В ходе изучения дисциплины «Химическая технология» студент приобретает (или закрепляет) следующие компетенции:
Содержание дисциплины Химия и химическая промышленность в производственной деятельности человека Химическая технология – наука о промышленных способах и процессах переработки сырья в продукты потребления и средства производства. Этапы развития химической технологии. Роль химической технологии в народном хозяйстве, в экологизации производств, в утилизации техногенных отходов. Межотраслевое значение химической технологии. Химизация народного хозяйства. Основные направления в развитии химической технологии: создание высокоэффективных, интенсивных безотходных и малоотходных химических производств на основе максимального использования сырья и энергии химических реакций, комплексного использования сырья и топливно-энергетических ресурсов, увеличения единичной мощности агрегатов, комбинирования и совмещения производств, автоматизации производства. Динамика и масштабы производства основных продуктов химической промышленности. Задачи химической технологии при развитии промышленных производств в условиях экологических ограничений (на примере Байкальской природной территории). Организация химического производства Понятие о химическом производстве как о совокупности взаимосвязанных потоками элементов с протекающими в них процессами, в том числе, химическими превращениями – химико-технологическая система (ХТС). Состав ХТС – подготовка сырья, химическое превращение, выделение продукта, обезвреживание и утилизация отходов, тепло- и энергообеспечение, водоподготовка, управление процессом. Основные технологические компоненты: сырье, целевой и побочные продукты, полупродукты, отходы производства, энергетические ресурсы основные и вторичные. Иерархическая организация процессов в химическом производстве: процесс, химико-технологический аппарат, химико-технологический процесс, химическое производство, производственное объединение. Их определения. Сырье и энергетика в химическом производстве Сырьевые источники химического производства. Характеристика и классификация сырья по происхождению, агрегатному состоянию, химической природе. Возобновляемые и невозобновляемые источники сырья. Замена пищевого сырья. Использование отходов производства как вторичных материальных ресурсов. Подготовка сырья в химико-технологическом процессе: сортировка, измельчение, агломерация, обогащение (концентрирование, флотация, магнитная сепарация), очистка. Вода как сырье и вспомогательный компонент химического производства. Источники воды. Требования к качеству воды. Промышленная водоподготовка (очистка от взвешенных примесей, умягчение, обессоливание, нейтрализация, микро-, ультра-, гиперфильтрация, нейтрализация). Энергия в химическом производстве. Потребление энергии и энергоснабжение в химическом производстве. Общая характеристика и классификация энергетических ресурсов в химической технологии. Источники энергии в химическом производстве. Рациональное использование энергии. Способы энерготехнологического комбинирования в химической технологии и использование энергетического потенциала сырья и тепла экзотермических реакций. Вторичные энергоресурсы, их классификация, основные направления утилизации (генерация водяного пара, преобразование в механическую энергию, рекуперация тепла, теплоснабжение, трансформация в холод и др.). Обогащение сырья: дробление, измельчение, истирание, обогащение (гранулометрический анализ, гравитация, флотация). Принципы флотации минерального и органического сырья. Флотационные реагенты, оборудование. Магнитная и электрическая сепарация. Химико-металлургическая переработка сырья. Технологические критерии химического производства Материальный и тепловой баланс. Качественные и количественные критерии оценки эффективности химического производства. Основные технологические критерии химического производства (степень превращения сырья, степень комплексности использования сырья, выход продукта по сырью, интенсивность и производительность аппарата, расходные коэффициенты по сырью и энергии). Экономические: производительность, мощность, себестоимость продукта, приведенные затраты, удельные капитальные затраты, производительность труда. Эксплуатационные: надежность и безопасность функционирования ХТС. Социальные: экологическая безопасность, степень автоматизации. Методологические основы химической технологии как науки – системный анализ сложных схем и взаимодействий их элементов. Методика составления и расчета материальных и тепловых балансов ХТС и ее подсистем. Особенности составления балансовых уравнений в схемах с рециклом. Схемы их представления (таблицы, диаграммы и др.). Использование стехиометрических, термохимических, термодинамических и межфазных балансовых соотношений. Энергетический (энтальпийный) и эксергетический балансы, диаграммы потоков и КПД. Эксергетический анализ как метод оценки эффективности использования потенциала сырья и энергии. Основные закономерности химического процесса Применение принципа Ле-Шателье в химической технологии. Теоретический выход продукта. Количественное определение выхода по константе равновесия. Скорость процессов в гомогенных и гетерогенных системах. Уравнения скорости процесса в гомогенной и гетерогенной средах. Увеличение скорости путем повышения движущей силы процесса, поверхности контакта и коэффициента скорости реакции. Способы повышения движущей силы процесса в различных реагирующих системах. Способы увеличения поверхности соприкосновения фаз. Способы увеличения коэффициента скорости реакции в гомогенных системах и коэффициента массопередачи в гетерогенных системах. Влияние изменения концентрации, давления, температуры и других параметров на интенсивность процесса и выход продукта. Классификация химических реакций, лежащих в основе химико-технологического процесса. Классификация технологических систем по комплексу признаков: химические признаки (вид химической реакции, термодинамические характеристики, схема превращений), фазовые признаки (число взаимодействующих фаз, их агрегатное состояние), признаки стационарности процесса. Основные показатели химического процесса: степень превращения, выход продукта, избирательность, скорость реакции и превращения. Их взаимосвязь. Физико-химические закономерности химического превращения: стехиометрические, термодинамические и кинетические. Химические процессы и реакторы для гомогенных и гетерогенных процессов Гомогенные химические процессы – основной вид химического процесса для изучения физико-химических закономерностей химических превращений на показатели химического процесса. Влияние условий проведения и химических признаков на скорость и степень превращения, селективность дифференциальную и интегральную, выход продуктов, развитие процесса во времени. Пути и способы интенсификации гомогенных процессов. Понятие оптимальных температур (для обратимых и необратимых экзо- и эндотермических химических процессов). Гетерогенные (некаталитические) химические процессы. Гетерогенные системы «газ-жидкость» («жидкость-жидкость») и «газ-твердое» («жидкость-твердое»). Стадии гетерогенного процесса. Взаимное влияние химической реакции и переноса массы. Наблюдаемая скорость химического превращения. Лимитирующая стадия и ее определение. Области протекания гетерогенных процессов. Влияние условий протекания процесса на наблюдаемую скорость превращения в кинетической и диффузионной областях. Пути и способы интенсификации гетерогенных процессов. Основные требования к химическим реакторам как основному аппарату химико-технологической системы: обеспечение и поддержание необходимых параметров процесса, достижение высокого выхода целевого продукта, селективности, интенсивности процесса, обеспечение устойчивости и стабильности режима, достижение минимальных энергетических и экономических затрат, простота конструкции, малая материалоемкость и стоимость. Процесс в химическом реакторе как осуществление химических процессов в потоке реагентов и тепла в объеме реактора. Структурные элементы химического реактора: реакционный объем, ввод и вывод потоков, теплообменные элементы, устройства смешения и распределения потоков. Классификация реакторов по комплексу признаков: организация потоков реагентов, организация тепловых потоков. Обзор конструкции химических реакторов: емкостные, колонные, трубчатые, многослойные аппараты и др. Промышленные химические реакторы. |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов очного... Рабочая программа для студентов очного обучения по направлению 020100. 62 «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия... | | Аналитическая химия учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... |
| Высокомолекулярные соединения учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... | | Химические основы биологических процессов учебно-методический комплекс «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия координационных соединений», «Физическая химия», «Химия окружающей среды,... |
| Основная образовательная программа высшего профессионального образования Основная образовательная программа высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100 Химия... | | Рабочая программа дисциплины Химия синтетических лекарственных веществ Дисциплина «Химия синтетических лекарственных веществ» входит в вариативную часть математического и естественнонаучного цикла (Б.... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Основная образовательная программа высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100 Химия... | | Рабочая программа Учебной дисциплины биология с основами экологии... Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования... |
 | Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... ... | | Учебно-методический комплекс дисциплины русский язык и культура речи... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы |
| Программа вступительных экзаменов по специальным дисциплинам, соответствующих... «Неорганическая химия»; «Аналитическая химия»; «Органическая химия»; «Физическая химия» | | Основная образовательная программа высшего профессионального образования Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 081100. 62 Государственное и муниципальное... |
| Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая в Кабардино... Ооп бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 072600. 62 Декоративно-прикладное искусство и народные промыслы и профилю... | | Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая в Кабардино... Ооп бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 072600. 62 Декоративно-прикладное искусство и народные промыслы и профилю... |
| Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом... Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 49. 03. 01 Физическая культура и профилю... | | Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая... |
