Закреплена за кафедрой | Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии |
---|---|
Направление подготовки | 04.04.01. Химия |
Профиль | Аналитическая химия |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 6 ЗЕТ |
Учебный план | 04_04_01_АХ-2-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 22,5 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
Лабораторные | 20 | 20 | 20 | 20 |
Практические | 24 | 24 | 24 | 24 |
Сам. работа | 127 | 127 | 127 | 127 |
Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
Итого | 216 | 216 | 216 | 216 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Протокол от 31.08.2018 г. № 1
Заведующий кафедрой Темерев Сергей Васильевич, д.х.н., профессор
1.1. | усвоение основных закономерностей экстракционного концентрирования и разделения веществ при подготовке образцов к анализу. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.04 |
ОПК-1 | способностью использовать и развивать теоретические основы традиционных и новых разделов химии при решении профессиональных задач |
ПК-2 | владением теорией и навыками практической работы в избранной области химии |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | - терминологию, количественные характеристики метода; - принцип жестких, мягких кислот и оснований, основные экстракционные реагенты, их совместимость с разбавителями, основные классы извлекающихся соединений, особенности распределения хелатов, минеральных и комплексных металлокислот, способы увеличения избирательности экстракции, виды коэффициентов активности, способы оценки влияния разбавителя и строения реагента на экстракцию; - приемы и способы выполнения экстракционного эксперимента, последовательность выполнения операций при его осуществлении; - правила техники безопасности при работе с органическими растворителями и экстракционными реагентами. |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | - применять: • приемы и способы экстракции для разделения и концентрирования веществ; • полученные теоретические знания для выбора экстракционной системы, экстракционного реагента и разбавителя в соответствии с поставленной задачей. - решать расчетные задачи по теме спецкурса; - самостоятельно проводить экстракционный эксперимент; - составлять алгоритм осуществления разделения, либо концентрирования и последующего проведения определения; - производить расчет на любой стадии эксперимента, включая приготовление растворов, статистическую обработку результатов эксперимента. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | экстракционного концентрирования веществ и навыки практического окончания процедуры анализа инструментальными методами. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. История метода. Терминология, количественные характеристики, приложение основных законов химии к экстракции. | ||||||
1.1. | Место экстракции в структуре методов разделения. Экстракция как эффективный метод разделения и концентрирования. Возможности, достоинства и недостатки метода. Основные термины и определения. Количественные характеристики экстракционных процессов. Степень извлечения, коэффициент распределения, коэффициент разделения, коэффициент концентрирования. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
1.2. | Различные классификации экстракционных процессов и систем. Процессы комплексообразования в экстракции. Теория обобщенных кислот и оснований Льюиса. Принцип мягких и жестких кислот и оснований Пирсона. Ряды устойчивости комплексов жестких и мягких катионов. Жесткость-мягкость донорных атомов экстракционных реагентов. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
1.3. | Разделение и последовательное определение ионов кадмия, цинка, магния. | Лабораторные | 2 | 6 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
1.4. | Разделение и определение ионов железа, меди, кобальта и никеля. | Лабораторные | 2 | 6 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
1.5. | Новые экстракционные методы разделения и концентрирования веществ. | Сам. работа | 2 | 20 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
1.6. | Экстракция веществ расплавами. | Сам. работа | 2 | 20 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
1.7. | Особенности газовой экстракции. | Сам. работа | 2 | 20 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
Раздел 2. Физическая химия экстракции. | ||||||
2.1. | Основные типы экстракционных реагентов. Нейтральные; Кислые; Основные. Физическая химия экстракции. Основные термодинамические функции. Образование растворов. Активность неэлектролитов и электролитов, коэффициент активности. Средне ионный коэффициент активности и коэффициент активности иона. Влияние ионной силы на коэффициент активности. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
2.2. | Основные типы экстракционных реагентов. Нейтральные; Кислые; Основные. Физическая химия экстракции. Основные термодинамические функции. Образование растворов. Активность неэлектролитов и электролитов, коэффициент активности. Средне ионный коэффициент активности и коэффициент активности иона. Влияние ионной силы на коэффициент активности. | Сам. работа | 2 | 20 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
2.3. | Виды коэффициентов активности и их связь между собой. Экстракционные равновесия в системах неэлектролит-неэлектролит, электролит-электролит. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
2.4. | Виды коэффициентов активности и их связь между собой. Экстракционные равновесия в системах неэлектролит-неэлектролит, электролит-электролит. | Сам. работа | 2 | 10 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
2.5. | Равновесие в системе электролит в водной фазе–неэлектролит в органической фазе. Зависимость константы диссоциации электролита от диэлектрической проницаемости растворителя. Виды изотерм экстракции. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
2.6. | Расчет константы межфазного анионного обмена в системе LH[FeCl4]- NaClO4. | Практические | 2 | 8 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
Раздел 3. Химия экстракции. Экстракция соединений ковалентного характера. | ||||||
3.1. | Распределение реагента при экстракции хелатов. Экстракция хелатов. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.2. | Величина и её регулирование. Ряды констант экстракции хелатов и их использование для увеличения селективности экстракции. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.3. | Расчет форм существования диантипирилалканов в экстракте в зависимости от кислотности водной фазы | Практические | 2 | 8 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.4. | Расчет констант экстракции перхлоратов металлов диантипирилметаном | Практические | 2 | 8 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.5. | Определение константы распределения диантипирилалкана между водной и органической фазами. | Лабораторные | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.6. | Определение состава извлекающихся соединений методами изомолярных серий, сдвига равновесия, анализа экстракта и построения изотермы экстракции. | Лабораторные | 2 | 6 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.7. | Особенности трехфазной экстракции. | Сам. работа | 2 | 10 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.8. | Особенности гомогенной экстракции. | Сам. работа | 2 | 10 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.9. | Аналитическое применение сверхкритической флюидной экстракции | Сам. работа | 2 | 6 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.10. | Расслаивание и структурная теория жидкостей. | Сам. работа | 2 | 6 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
3.11. | Применение трехфазных экстракционных систем в аналитичес5кой химии и технологии. | Сам. работа | 2 | 5 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
Раздел 4. Различия в экстракции простых и комплексных кислот. Условия образования комплексных анионов. | ||||||
4.1. | Экстракция сильных кислот и комплексных металлокислот. Соэкстракция и подавление экстракции микрокомпонента извлекающимся макрокомпонентом | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
Раздел 5. Корреляционные методы оценки экстракционной способности. | ||||||
5.1. | Влияние разбавителя на экстракцию. Экстракционная способность и строение реагентов. | Лекции | 2 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
Вопросы к зачёту по дисциплине «Теоретические основы экстракционного разделения и концентрирования веществ» представлены в фонде оценочных средств. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
Не предусмотрены |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
в приложении |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Исмаилова Р. Н., Ермолаева Е. А., Михайлов О. В. | Общая и аналитическая химия: Учебная литература для ВУЗов | КНИТУ, 2011 | biblioclub.ru |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Апарнев А.И. | Аналитическая химия: учебное пособие | Издательство НГТУ, 2011 | www.studentlibrary.ru |
Л2.2 | Александрова Т.П. | Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: учебное пособие | Издательство НГТУ, 2016 | www.studentlibrary.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека | |||
Э2 | http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук | |||
Э3 | http://www.gpntb.ru ГПНТБ Государственная публичная научно-техническая библиотека | |||
Э4 | http://ban.pu.ru БАН Библиотека Академии наук | |||
Э5 | http://www.nlr.ru РНБ Российская национальная библиотека | |||
Э6 | http://www.elibrary.ru Научная электронная библиотека РФФИ | |||
Э7 | http://www.chem.msu.su Электронная библиотека на сервере химфака МГУ | |||
Э8 | http://www.lib.msu.su Библиотека МГУ | |||
Э9 | http://www.kge.msu.ru Библиотеки химической литературы | |||
Э10 | http://www.lib.asu.ru Электронная библиотека зарубежных изданий | |||
Э11 | http://www.chem.asu.ru Электронная библиотека/неорганич. химия | |||
Э12 | http://www.chem.port.ru/ | |||
Э13 | http://www.ars.org/portalchemistry/ | |||
Э14 | http://www.pstlib.nsc.ru/ | |||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
MS Power Point Microsoft Windows Microsoft Office 7-Zip AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/). Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
Методические рекомендации для студентов закреплены в приложении. |