Материал: 3641

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

6

- информацией о качественном и количественном составе исследуемого объекта и о его структуре;

-информацией о зависимости физических свойств вещества от его приро-

ды.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

 

 

 

Таблица 1

Виды учебной работы

Трудоемкость

Семестр

 

всего

в зачетных

I

 

часов

единицах

 

 

1

2

3

4

Общая трудоемкость дисциплины

72

2,00

72

Аудиторные занятия

27

0.75

27

Лекции (Л)

9

0,25

9

Практические занятия (ПР)

 

 

 

Лабораторные работы (ЛР)

18

0,50

18

Семинары (С)

Занятия, проводимые в интерактивной

форме

 

 

 

Самостоятельная работа (Сам)

45

1,25

45

Курсовой проект (работа)

Расчетно-графические работы

Реферат

Другие виды самостоятельной работы

Виды итогового контроля (зачет, экзамен)

 

 

Зачѐт

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Дисциплина «Физико-химические методы исследования материалов в деревообработке» для бакалавров направления подготовки «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» включает вопросы фотометрического анализа, спектрофотометрического определения, принцип выбора светофильтра при фотометрических определениях, сущность закона Бугера- Ламберта – Бера, принцип действия фотоколориметра, сущность кулонометрического метода анализа, закон, лежащий в основе кулонометрического метода, физических явлений, находящихся в основе хроматографического анализа, бумажная хроматография, роль коэффициента распределения при хрома-

7

тографическом разделении ионов для физико-химического определения состава материалов деревообрабатывающей промышленности.

Все виды аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов построены в виде логически связанной единой блочной системы, включающей обязательную систематическую подготовку магистров к лекционным и лабораторным занятиям, сдачу отчетов по самостоятельной работе, отчетов по лабораторным работам, текущему контролю, подготовке научных рефератов, занятие экспериментальной исследовательской научной работой.

В таблицу 2 включены основные разделы дисциплины «Физикохимические методы исследования материалов в деревообработке» и сведения по видам работ, относящимся к данной дисциплине.

Таблица 2

Разделы дисциплины

Лек

ЛР

Сам

п/

 

ции

 

 

п

 

 

 

 

1

Введение. Зависимость химического состава ве-

2

4

6

 

щества от физических свойств.

 

 

 

 

Физико-химические (инструментальные) методы

 

 

 

 

анализа. Характеристика. Способы классификации.

 

 

 

2

Оптические методы анализа. Эмиссионный и аб-

1

-

9

 

сорбционный спектральный анализ.

 

 

 

3

Фотометрия. Происхождение спектров поглоще-

2

4

10

 

ния. Основные приемы фотометрических опреде-

 

 

 

 

лений.

 

 

 

 

Рефрактометрический метод анализа.

 

 

 

4

Электрохимические методы анализа. Прямая по-

2

4

10

 

тенциометрия. Потенциометрическое титрование.

 

 

 

 

Электроды в потенциометрии.

 

 

 

5

Хроматографические методы анализа. Теоретиче-

2

6

10

 

ские основы. Газожидкостная хроматография. Ио-

 

 

 

 

нообменная хроматография.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого часов

9

18

45

 

Итого зачетных единиц

0,25

0,50

1,25

4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ

Зависимость между химическим составом вещества и его физическими свойствами. Физико-химические (инструментальные) методы анализа. Характеристика. Способы классификации. Виды аналитического сигнала в физикохимическом анализе.

8

Раздел 2. Оптические методы анализа. Эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ.

. Оптические методы анализа. Спектр электромагнитного излучения. Классификация оптических методов анализа. Абсорбционный спектрофотометрический анализ. Количественный фотометрический (молекулярноабсорбционный) анализ. Условия проведения: способы получения окрашенных соединений, выбор фотометрической реакции, длина волны поглощаемого света, длина кюветы. Расчет концентрации по градуировочному графику, методу одного стандарта, добавок стандарта, по молярному коэффициенту поглощения. Одно- и двухлучевые фотоэлектроколориметры: устройство, принцип работы. Абсорбционные и эмиссионные методы, их возможности при проведении различных видов анализа.

Раздел 3. Фотометрический метод анализа. Сущность метода. Цвет и спектр. Фотоколориметрия, фотоэлектроколориметрия. Сущность методов, достоинства и недостатки, применение. Оптическая плотность (закон Бугера) и светопропускание. Коэффициент поглощения, коэффициент поглощения: удельный и молярный. Связь между коэффициентом поглощения и молярным коэффициентом поглощения.

Рефрактометрический метод анализа. Преломление света на границе двух сред. Показатель преломления: относительный и абсолютный. Зависимость показателя преломления от диэлектрической проницаемости среды, природы вещества и его плотности, длины волны падающего света, температуры и давления. Измерение величины показателя преломления. Угол полного внутреннего отражения. Рефрактометры, их особенности. Удельная и молекулярная рефракция. Идентификация вещества по величине молекулярной рефракции. Применение рефрактометрии в анализе. Методы количественных определений компонента в анализируемом растворе.

Раздел 4.

Электрохимические методы анализа. Основные понятия и классификация электрохимических методов анализа: по природе источника электрической энергии в системе; по способу применения электрохимических методов; по механизму протекания процессов.

Потенциометрический метод анализа. Сущность и теоретические основы метода. Измерение потенциала. Индикаторные электроды и электроды сравнения. Индикаторные электроды рН-метрии: водородный, хингидронный, стеклянный (устройство электродов, механизм протекающих процессов, уравнения потенциала для указанных электродов). Классификация ионселективных электродов. Прямая и косвенная потенциометрия. Прямая потенциометрия: сущность метода, достоинства и недостатки, область применения. Потенциометри-

9

ческое титрование (косвенная потенциометрия). Сущность метода. Выбор индикаторного электрода. Типы реакций, лежащих в основе потенциометрического титрования. Кривые потенциометрического титрования (интегральные, дифференциальные, кривые титрования по методу Грана). Применение потенциометрического титрования. Достоинства потенциометрического анализа. Аппаратура для потенциометрического анализа.

Кондуктометрический метод анализа. Теоретические основы метода. Сущность метода. Связь концентрации растворов с электропроводностью. Подвижность ионов. Прямая кондуктометрия. Определение концентрации по данным измерения электропроводности с помощью градуировочного графика и расчетным способом. Кондуктометрическое титрование. Типы кривых кондуктометрического титрования. Установка для проведения кондуктометрических измерений.

Раздел 5. Хроматографические методы анализа. Теоретические основы. Классификация хроматографических методов. Хроматография – гибридный физхимический метод. Газожидкостная хроматография. Ионообменная хроматография. Хроматографический анализ. Основы теории хроматографии. Жидкостная колоночная хроматография. Твердожидкостная колоночная хроматография. Ионообменная хроматография. Тонкослойная хроматография. Хроматография на бумаге. Газовая хроматография. Измерение концентрации хроматографическим методом. Области использования различных видов хроматографии.

4.3.Перечень занятий, проводимых в интерактивной форме

Втаблице 3 представлены темы и краткое содержание лекций по соответствующим разделам курса химии.

 

 

Таблица 3

 

 

 

№ п/п

Тема занятия

Форма прове-

 

 

дения

 

 

 

1

2

3

 

 

 

1

Оптические методы анализа. Эмиссионный и аб-

Публичная пре-

 

сорбционный спектральный анализ. (лекция)

зентация

2

Фотометрия. Происхождение спектров поглоще-

Лекция «пресс-

 

ния. Основные приемы фотометрических опреде-

конференция»

 

лений (лекция).

 

3

Электрохимические методы анализа. Прямая по-

Проблемная

 

тенциометрия. Потенциометрическое титрование

лекция

 

(лекция).

 

10

5 ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ, ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ, СЕМИНАРЫ И ДРУГИЕ ВИДЫ АУДИТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

5.1. Лабораторный практикум

В таблице 5 приводится перечень наименований лабораторных занятий с указанием номера раздела, к которому относится данное лабораторное занятие.

Таблица 5

№ раздела дисци-

Наименование лабораторных работ

п/п

плины

 

1

2

3

1

Раздел 1

Техника безопасности и правила работы в химиче-

 

 

ской лаборатории. Проверка остаточных знаний по

 

 

химическим дисциплинам. Знакомство с физико-

 

 

химическими методами анализа и с технологической

 

 

картой модульнорейтинговой системы.

2

Раздел 2

Лабораторная работа № 1

 

 

Оптические методы анализа. Знакомство с конст-

 

 

рукцией фотоэлектроколориметра. Выбор длины

 

 

волны поглощаемого света и длины кюветы для оп-

 

 

ределения концентрации окрашенных растворов.

 

 

Лабораторная работа №2

3

Раздел 3

Построение градуировочного графика и расчѐт кон-

 

 

центрации вещества по градуировочному графику.

 

 

Лабораторная работа № 3.

4

Раздел 3

Рефрактометрический метод анализа. Определение

 

 

количество компонента в растворе рефрактометриче-

 

 

ским методом.

5

Разделы 1,2,3

Текущий контроль № 1 по темам «Физико-

 

 

химические методы анализа. Фотоэлектроколори-

 

 

метрический и рефрактометрический методы анали-

 

 

за».

6

Раздел 4

Лабораторная работа №4

 

 

Электрохимические методы анализа. Электрограви-

 

 

метрическое определение меди.

7

Раздел 5

Лабораторная работа №5

 

 

Хроматографические методы анализа. Бумажная

 

 

хроматография.

8

Разделы 4, 5

Текущий контроль № 2 по темам «Электрохимиче-

 

 

ские, потенциометрические и хроматографические

 

 

методы анализа»

9

Разделы 1-5

Контроль самостоятельной работы