Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов»



Скачать 135.68 Kb.
Дата08.01.2013
Размер135.68 Kb.
ТипРабочая программа
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ивановский государственный химико-технологический университет




УТВЕРЖДАЮ

Проректор ИГХТУ

по учебной работе


____________ В.В. Рыбкин

“____”___________ 2010 г.


Факультет органической химии и технологии

Кафедра химической технологии волокнистых материалов

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА




по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии»
для подготовки магистров

по направлению 240100 “Химическая технология и биотехнология»

по программе «Химическая технология текстильных материалов»

Курсы 5 Семестры 9

Всего часов по дисциплине - 150

Аудиторные занятия (час) - 72

Лекции (час) - 36

Лабораторные занятия - 36

Самостоятельная работа (час) – 78

Экзамен – 9 семестр

Иваново 2010

Рабочая учебная программа составлена на основании стандарта подготовки магистров по направлению подготовки 240100 «Химическая технология и биотехнология».
Составитель Ф.Ю. Телегин
Рабочая учебная программа утверждена на заседании кафедры ХТВМ.

" _" __ 200 г. протокол № __
Заведующий кафедрой _____________________ Ф.Ю. Телегин

Рабочая учебная программа рассмотрена и утверждена научно-методи-

ческим советом факультета органической химии и технологии ИГХТУ.

"___"______________ 200__ г. протокол № ___
Председатель НМС ______________ Трифонова И.П.

Введение

В процессе подготовки специалиста высокой квалификации по направлению “Химическая технология и биотехнология» важной задачей является обучение магистранта проведению теоретических и экспериментальных научных исследований в различных направлениях с учетом специализации. При этом уровень исследований и значимость результатов прямо зависят от правильности выбора и применения конкретных методик исследования.

Поэтому основная цель данной учебной дисциплины – ознакомление и освоение современных методов экспериментальных исследований с применением широко спектра методик химического и физико-химического анализа, владение которыми позволяет грамотно планировать и проводить эксперимент в области химической технологии отделки текстильных материалов, изучения их структуры, состава и свойств.

Преподавание данного курса должно дать студенту понимание принципиальных основ, практических возможностей и ограничений важнейших методов исследования, знакомство с аппаратурным оснащением и методиками проведения эксперимента, умение интерпретировать и критически оценивать как собственные экспериментальные данные, так и публикуемые в научной литературе.


Преподавание курса базируется на всех пройденных ранее дисциплинах, входящих в учебный план подготовки химика-технолога специальности ХТ и ООП.
Цель дисциплины:

  • -получение магистрантами совокупности знаний о принципах и технике эксперимента при исследованиях в текстильной химии физическими, физико-химическими и химическими методами;

  • формирование у магистрантов знаний теоретических основ применения спектральных, оптических, рентгеновских, микроскопических, электронно-микроскопических, вискозиметрических, хроматографических, колориметрических и термографических методов исследования;

  • развитие у магистрантов навыков к обобщению, самостоятельному выбору методик и построению научного эксперимента.

Основная задача и цель занятий по изучаемому предмету – раскрыть возможности творчества и интерес к постановке и выполнению научно-исследовательской работы.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

  • - физико-химические основы применения экспериментальных методов, применяемых в текстильной химии;

  • - принципы и технику эксперимента при исследовании тонких физических и химических изменений происходящих с полимером волокна и при взаимодействии волокна с красителем;

  • - информацию о методах, позволяющих оценить общую картину изменений в текстильно-химической системе и ее объектах.




  • уметь:

  • - обоснованно и целенаправленно выбирать экспериментальные методы анализа для исследования свойств и химического состава волокнообразующих полимеров; методы оценки сорбционных свойств волокнообразующих полимеров и диффузионных свойств красителей;

  • - осуществлять подбор комплекса методов необходимых для решения научной проблемы; выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методики, исходя из конкретных задач исследования;

  • применять полученные знания при проведении стандартных и сертификационных испытания материалов, изделий и технологических процессов.




  • владеть:

  • - информацией об аппаратурном оформлении экспериментальных методов анализа;

  • – набором навыков проведения экспериментальных работ, позволяющих комплексное исследования текстильного объекта;

  • - умением формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской деятельности;

  • - методиками проведения исследований текстильных объектов с помощью современных физических и физико-химических методов анализа ;

  • опытом составления отчетов по научно-исследовательской работе; написания рефератов, статей и докладов по тематике исследования.


Освоение лекционного курса по данной дисциплине должно дать магистрантам полное представление о современных методах исследования применяемых в текстильной химии.

Предусмотренные курсом лабораторные занятия необходимы для развития у магистрантов способности к аналитическому мышлению, призваны научить самостоятельно планировать и проводить научный эксперимент.

2. Содержание дисциплины

А) Лекционный материал - 36 час.




Наименование раздела и тем лекционного курса

Число

п/п




часов

1

2

3

1.

Введение

Цели и задачи лекционного курса «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии», роль в формировании высококвалифицированного специалиста-исследователя. Классификация экспериментальных методов в химии и технологии текстильных материалов. Типы инструментальных методов исследования.


1

2.

Методы электронной спектроскопии

15

.

Спектральные методы исследования. Теория абсорбционной и люминесцентной спектроскопии. Спектры поглощения. Спектры испускания. Законы поглощения света. Приборы и методы измерения спектров поглощения. Абсорбционна спектроскопия в качественном и количественном анализе. Законы испускания света. Приборы и методы измерения спектров люминесценции. Электронная спектроскопия в ультрафиолетовой и видимой области при исследовании текстильных объектов:

Инфракрасная спектроскопия. Использование методов ИК спектроскопии для идентификации волокон, количественного определения синтетических волокон в смесях с природными и др. Метод электронного парамагнитного резонанса. Теория метода. Физические принципы спектроскопии ЯМР и характеристики спектров. Применение спектроскопии ЯМР для определения химической формулы ТВВ и красителей.




3.

Методы микроскопии. Микроскопия волокон в поляризованном свете. Электронно-микроскопические методы. Общие теоретические положения. Применение методов ПЭМ, РЭМ и РМА в для исследования текстильных объектов.

4

4.

Хроматографические методы: бумажная, тонкослойная и газовая хроматография.

2

5.

Колориметрические методы. Краткая характеристика метода.

Качественный и количественный колориметрический анализ в текстильной химии. Количественный анализ многокомпонентных смесей красителей в текстильных материалах.

6


6.

Оценка светостойкости окрасок текстильных материалов. Испытание устойчивости окрасок к свету и погоде.




7.

Методы термического анализа. Принципы метода и используемые приборы. Изучение фазовых и релаксационных переходов волокнообразующих полимеров. Изучение химических реакций и деструктивных процессов.

4

8.

Дифракционные методы исследования структуры волокнообразующих полимеров. Основы дифракционного анализа. Основные структурные характеристики, определяемые по методу.

4

Итого:

36


Б) Лабораторные занятия - 36 час.

В рамках практической части курса целесообразно выделить две составляющие: общую и индивидуальную работу. Основной формой проведения общих занятий является непосредственное ознакомление студентов с наиболее распространенными методиками экспериментальных исследований, которые могут выполняться на оборудовании, имеющемся в активе кафедры, а также в межкафедральной лаборатории. Индивидуальная работа выполняется с учетом научного интереса магистранта. Оптимальным с этой точки зрения решением является проведение лабораторных занятий по заданию и в соответствии с авторскими программами ведущих специалистов кафедры. В задачу магистранта при этом входит обоснование объема необходимых экспериментов и выбор методик исследования, анализ полученных результатов, подведение итогов исследования с написанием отчета и возможных вариантов публикаций.




Тема лабораторной работы

Число

п/п




часов

1

2

3

1.

Количественное определение концентраций красителей в растворе и на волокнистом материале спектрофотометрическим методом. Построение калибровочного графика. Расчет степени фиксации красителей (активных, дисперсных, прямых и др.) на текстильных материалах.



6

2.

Исследование реакции восстановления кубовых красителей спектрофотометрическим способом.

4

3.

Коллоквиум 1

2

4.

Применение электронной спектроскопии для изучения химических превращений азокрасителей в растворах (ионизация красителей, азо-гидразо таутомерия).

4

5.

Коллоквиум 2

2

7.

Исследование состояния красителей в полимерном материале посредством изучения спектров поглощения (на примере кубовых красителей)

4

8.

Идентификация волокон методом ИК-спектроскопии

4

9.

Количественное разделение различных форм кубозолей методом бумажной хроматографии

4

10.

Коллоквиум 3

2


В) Самостоятельная работа – 78 часов




Наименование тем и заданий

Объем, число

часов

Форма

Контроля

п/п




1

2

3

4

1.

Самостоятельная работа по дисциплине предполагает разработку индивидуального творческого задания, позволяющего магистранту обнаружить набор необходимых знаний, умений и навыков, гарантирующих его профессиональную пригодность как специалиста в избранной области научно-технических знаний.

Творческие разработки магистрантов могут быть представлены к защите, как на учебных лабораторных занятиях, так и оценены с учетом нестандартности принятого решения, широты охвата проблемы, быстроты принятия решения, логики построения и грамотности оформления отчетного документа или экспоната.

22

Выступление с презентацией, обсуждение на лабораторых занятиях

3.

Подготовка к лабораторным работам: проработка теоретического материала по теме исследования, оформление отчета

16

Обсуждение экспериментальных данных лабораторной работы, собеседование с преподавателем

4.

Подготовка к коллоквиумам и экзамену

40

Коллоквиум, экзамен

Формы отчетности:

а) проведение 3-х коллоквиумов в соответствии с запланированными разделами лекционного материала;

б) Оформление и защита лабораторных работ;

в) экзамен по курсу.
3. Рекомендуемая литература по дисциплине


  1. Методы исследования в текстильной химии: Справочник под ред. Кричевского Г.Е.. М.: Легпромбытиздат, 1983. 401 с.

  2. Блиничева И.Б., Мизеровский Л.Н., Шарнина Л.В. Физика и химия волокнообразующих полимеров: Учебное пособие под ред. Б.Н.Мельникова, ИГХТУ, Иваново, 2005. 376 с.

  3. Кричевский, Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. Заключительная отделка текстильных материалов. Учебник для вузов в 3-х т. Т. 3. – М.: 2001. – 298 с.

  4. Отделка хлопчатобумажных тканей. Справочник / под ред. Б.Н. Мельникова. – Иванов: Талка, 2003. – 479 с.

  5. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия: Учеб. М.; Высш. шк., 1987.-366 с.

  6. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии. Резонансные и электрооптические методы: Учеб. М.; Высш. шк., 1989.-288 с.

  7. Васильев В.П. Аналитическая химия : В 2 ч. М.: Высш. шк, 1989. – Ч. I 320 с., Ч. II 384 с.

  8. Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа. М.: Мир, 1989.- 608 с.

  9. Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии. М.: Химия, 1991.

  10. Эммануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики: Учебн. М.: Высш. шк, 1984.- 463 с.

  11. Еремин Е.Н. Основы химической кинетики: Учеб. пособие. М.: Высш. шк, 1976, 374 с.

  12. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества, свойства и применение. Л.: Химия, 1981.-304 с.

  13. Шур А.М. Практикум по высокомолекулярным соединениям: Учебн. Пособие /Под ред. В.А. Кабанова, М.: Химия, 1987.


МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ТЕКСТИЛЬНОЙ ХИМИИ

Вопросы к экзамену
1. Методы электронной спектроскопии (УФ и видимый диапазон излучения)

1.1. Законы поглощения и пропускания света. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Понятие о коэффициенте пропускания, коэффициенте оптической плотности и молярном коэффициенте поглощения раствора красителя [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.21-24].

1.2. Взаимосвязь между спектром испускания и спектрами поглощения света. Характерные особенности спектров поглощения растворов красителей спектрально чистых и сложных цветов.

1.3. Законы отражения света. Закон Кубелки-Мунка. Понятие о коэффициентах отражения, поглощения и рассеяния света, а также об удельном коэффициенте поглощения окрашенным образцом.

1.4. Связь спектральных функций Кубелки-Мунка со спектрами поглощения растворов и их применение для изучения агрегации красителей в волокнистых материалах.

1.5. Применение электронной спектроскопии для изучения химических превращений азокрасителей в растворах (ионизация красителей, азо-гидразо таутомерия).

1.6. Применение электронной спектроскопии для изучения состояния азокрасителей в мицеллярных растворах ПАВ.

1.7. Применение электронной спектроскопии для изучения агрегации красителей в растворах и пленках [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.57-66].
2. Колориметричекие методы исследования

2.1. Экспериментальные данные для вычисления координат цвета и основные цветовые характеристики в системе CIE XYZ.

2.2. Измерение координат цвета, основные цветовые характеристики и малые цветовые различия в системе CIE LAB.

2.3. Взаимосвязь между колориметрическими и спектральными характеристиками окрашенных образцов. Применение колориметрии для контроля качества красителей и оценки изменений состояния красителей в волокне.

2.4. Применение колориметрии для оценки устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям (прочность к стирке, трению, свету и погоде) [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.304-312].
3. Инфракрасная спектроскопия

3.1. Общие принципы ИК-спектроскопии [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.71-76]. Диграммы «пропускание – волновое число».

3.2. Применение ИК-спектроскопии для изучения свойств полимерных материалов [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.79-86].

3.3. Применение ИК-спектроскопии для изучения химических превращений волокон, красителей и отделочных препаратов [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.86-90].
4. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса

4.1. Общие принципы ЯМР-спектроскопии -шкала химических сдвигов, выбор растворителя [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.120-121, 124-128, 134-135].

4.2. Применение спектроскопии ЯМР для изучения строения красителей и полимерных материалов [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.138-142].
5. Дифракционные методы исследования

5.1. Основы теории дифракции рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брегга [Справочник под ред. Кричевского Г.Е., 1983. С.203-209].

5.2. Применение дифракционного анализа для определения степени ориентации, размеров кристаллитов, степени кристалличности полимеров [1, С.214-219; 2, С.166-167].
Литература

1. Методы исследования в текстильной химии: Справочник под ред. Кричевского Г.Е.. М.: Легпромбытиздат, 1983. 401 с.

2. Блиничева И.Б., Мизеровский Л.Н., Шарнина Л.В. Физика и химия волокнообразующих полимеров: Учебное пособие под ред. Б.Н.Мельникова, ИГХТУ, Иваново, 2005. 376 с.
.

Похожие:

Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconРабочая учебная программа дисциплины Общая химическая технология Направление подготовки 240100 Химическая технология
Профиль подготовки "Химическая технология и оборудование отделочного производства"
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconОсновная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом по направлению подготовки 240100 Химическая технология и профилю подготовки «Химическая технология материалов и изделий электроники и наноэлектроники»
Профиль подготовки Химическая технология материалов и изделий электроники и наноэлектроники
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconРабочая учебная программа дисциплины Физическая химия Направление подготовки 240100 Химическая технология
Профиль подготовки Химическая технология материалов и изделий электроники и наноэлектроники
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconНаправление подготовки 240100 химическая технология профиль подготовки химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов квалификация выпускника бакалавр нормативный срок обучения 4 года форма обучения очная
Профиль подготовки химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconРабочая программа по дисциплине "Общая химическая технология" Специальность: 250200 Химическая технология неорганических веществ
Программа разработана в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки дипломированных специалистов...
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconМетодические рекомендации для курсового и дипломного проектирования на тему «Производство карбоксиметилцеллюлозы
Методические указания предназначены для студентов специальности 240401-Химическая технология органических веществ, бакалавров направления...
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» icon«химическая технология» общая характеристика основной образовательной программы
Подготовка магистров по направлению «Химическая технология» реализуется по 2-м профилям
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconХимическая технология стекла и ситаллов Дисциплина «Химическая технология стекла и ситаллов»
Учебная программа дисциплины составлена в соответствии с разделом сд. 05 Государственного Образовательного Стандарта специальности...
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconРабочая учебная программа факультет: № I неорганической химии и технологии № II органической химии и технологии №
Химическая технология органических веществ; 240201 Технология и оборудование производства химических волокон и композиционных материалов...
Рабочая программа по дисциплине: «Методы экспериментальных исследований в текстильной химии» для подготовки магистров по направлению 240100 Химическая технология и биотехнология» по программе «Химическая технология текстильных материалов» iconРабочая учебная программа дисциплины Экология Направление подготовки 240100 Химическая технология Профили подготовки
Уц ооп – б она базируется на результатах изучения дисциплин гуманитарного и социально-экономического цикла, естественно-научного...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org