УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013 Редакция № 1 от « 18 » 09 2013г

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА города СЕМЕЙ
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМКД
042-18-10.1.34/02- 2013
УМКД
Редакция № 1 от
Программа дисциплины
« 18 » 09 2013г
«Химия объектов
окружающей среды и
редкометального сырья»
для студентов
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«ХИМИЯ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И
РЕДКОМЕТАЛЬНОГО СЫРЬЯ»
для специальности 5В060600 – «Химия»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ
СЕМЕЙ
2013
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
2013г.
стр. 2 из 13
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО
Составители ________ «_28_» __08__ 20_13_г
доцента кафедры химии
Л.К. Оразжанова к.х.н, и.о.
2 ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры химии
Протокол от « 28 » 08 2013г., № 1
Заведующий кафедрой
Б.Х. Мусабаева
2.2 На заседании учебно-методического совета инженерно-технологического
факультета
Протокол от « 12 » 09 2013г., № 1
Председатель
С.С. Толеубекова
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического
совета университета
Протокол от « 18 » 09 2013г., № 1
Председатель УМС, проректор по УМР
4 ВВЕДЕНО впервые
Г.К. Искакова
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
2013г.
стр. 3 из 13
Содержание
1 Общие положения
2 Содержание дисциплины и распределение часов по видам занятий
3 Методические рекомендации по изучению дисциплины
4 Формат курса
5 Политика курса
6 Политика выставления оценок
7 Литература
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
2013г.
стр. 4 из 13
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Общие сведения о преподавателе и дисциплине
Оразжанова Ляззат Каметаевна, к.х.н, и.о.доцента
Кафедра «Химия»
Контактная информация: 35-05-90, учебный корпус №9, кабинет № 418
Место проведения занятий – аудитория № 402
Количество кредитов по данной дисциплине – 2
1.2 Краткое описание содержания дисциплины:
Казахстан богат минеральным сырьем, в котором содержатся почти все
элементы периодической системы Д.И. Менделеева. Казахстан является
«кладовой» цветных и редких металлов, которые обычно сопутствуют друг
другу в минеральном сырье. В связи с этим перед химиками стоит задача
анализа минерального сырья и выделения из него ценных компонентов. Не
менее актуальной проблемой является контроль объектов окружающей среды в
решении которой велика роль аналитической химии. Курс «Химия объектов
окружающей среды и редкометального сырья» изучает экологические проблемы
окружающей среды: источники загрязнения окружающей среды, пути и методы
охраны окружающей среды от загрязнения. Подробно изучаются химия
загрязнения воды, химия очистки сточных вод, химия загрязнения атмосферы, а
также аналитическая химия загрязняющих веществ. В нем рассматриваются
минералы, способы переработки и методы определения редкометального сырья.
1.3 Цель изучения дисциплины: изучение теоретических основ химии редких
элементов и формы нахождения их в природе; изучение объектов окружающей
среды и путей их загрязнения и методы охраны от различных видов
загрязнения.
1.4 Основная задача изучения дисциплины: теоретическая и практическая
подготовка студентов в области химии окружающей среды и редких элементов;
овладение способами получения соединений редких элементов и навыками
аналитического контроля объектов окружающей среды.
1.5 Результаты обучения:
В результате изучения дисциплины студент должен:
- знать типы и цели исследования минерального сырья и продуктов
промышленного передела;
- знать основные принципы способов получения соединений редких
элементов и чистых металлов;
- знать общие основы классических и современных методов исследования и
анализа минерального сырья;
- проиводить анализ минерального сырья, содержащего редкие элементы;
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
2013г.
стр. 5 из 13
- знать химию загрязнения воды, воздуха и способы очистки от вредных
примесей
- уметь производить отбор пробы для проведения анализа объектов
окружающей среды и минерального сырья.
- овладеть навыками аналитических операций.
1.6 Пререквизиты курса:
1.6.1 Аналитическая химия
1.6.2 Метрология
1.6.3 Физические методы анализа
1.6.4 Экология
1.6.5 Неорганическая химия
1.7 Постреквизиты курса:
1.7.1 Экологическая химия
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ
ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ
№,
Наименование темы
Часы
п/п
ЛК ЛЗ СРСП СРС
1
2
3
4
5
6
1 Проблема охраны окружающей среды. 1
1
1
3
Анализ минерального сырья
Источники загрязнения окружающей
среды. Пути и методы охраны
окружающей среды от загрязнения.
Типы
минерального
сырья.
Классификация и характеристика
методов
анализа.
Операции
химического анализа.
2 Химия загрязнения воды
1
2
1
3
Состав
природной
воды.
Классификация вод. Источники и
масштабы загрязнения гидросферы.
Основные
характеристики
воды.
Предельно-допустимые концентрации
вредных примесей. Биохимическая
оценка загрязненности сточных вод.
Токсичные соединения металлов в
водных системах. Газы: кислород,
диоксид углерода.
Таблица 1
Литература
7
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
3
4
5
6
Редакция № 1 от « 18
Химия очистки сточных вод
Промышленные,
хозяйственные,
атмосферные
сточные
воды.
Загрязнение
нефтью
и
нефтепродуктами.
Загрязнение
пестицидами. Поверхностно-активные
вещества,
химические
классы,
загрязнение
воды
ПАВ.
Классификация методов очистки
сточных вод. Очистка экстракцией,
адсорбцией и ионным обменом.
Реагентные методы очистки вод.
Биохимическая очистка.
Химия загрязнения атмосферы
Состав и баланс газов в атмосфере.
Источники загрязнений атмосферы.
Промышленные выбросы в атмосферу
и
их
токсикологическая
характеристика.
Токсичные
компоненты выхлопных газов: оксид
углерода, диоксид азота, диоксид
серы,
фотохимический
смог,
углеводороды, свинец. Радиоактивное
загрязнение
атмосферы.
Методы
очистки вредных газовых выбросов.
Методы очистки выхлопных газов
двигателей внутреннего сгорания.
Аналитическая химия загрязняющих
веществ
Отбор и консервирование проб.
Предварительные операции. Общие
основы
анализа
сточных
вод.
Классификация
методов
анализа
сточных вод. Электрохимические
методы в контроле окружающей
среды. Выбор метода анализа.
Определение. Обработка данных, их
проверка.
Радиоактивные отходы
Радиоактивные
отходы
при
» 09
2013г.
1
стр. 6 из 13
1
3
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
2
1
1
3
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
2
1
1
3
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
1
1
1
3
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
7
8
9
10
Редакция № 1 от « 18
производстве
радиоактивных
элементов и их соединений. Отходы
атомной энергетики.
Анализ редкометального сырья
Способы
переработки
редкометального сырья. Получение
металлических РЗЭ и их соединений.
Основные методы разложения и
выделения редкоземельного сырья.
Методы определения РЗЭ.
Анализ
редкометального
сырья,
содержащего рений
Минералы и руды рения, способы их
переработки.
Получение
металлического
рения
и
его
соединений.
Основные
методы
разложения и выделения рениевого
сырья. Методы определения рения.
Анализ
редкометального
сырья,
содержащего молибден и вольфрам
Минералы и руды молибдена и
вольфрама, способы их переработки.
Получение
металлического
молибдена,
вольфрама
и
их
соединений.
Основные
методы
разложения
и
выделения
молибденового и вольфрамового
сырья.
Методы
определения
молибдена и вольфрама.
Анализ
редкометального
сырья,
содержащего ванадий
Минералы и руды ванадия, способы
их
переработки.
Получение
металлического
ванадия
и
его
соединений.
Основные
методы
разложения и выделения ванадиевого
сырья. Методы определения ванадия.
» 09
1
2013г.
2
1
1
1
2
стр. 7 из 13
1
3
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
1
4
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
1
4
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
1
4
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
11
12
13
Редакция № 1 от « 18
Анализ
редкометального
сырья,
содержащего ниобий и тантал
Минералы и руды ниобия и тантала,
способы их переработки. Получение
металлического ниобия, тантала и их
соединений.
Основные
методы
разложения и выделения ниобиевого и
танталового
сырья.
Методы
определения ниобия и тантала.
Анализ
редкометального
сырья,
содержащего цирконий и гафний
Минералы и руды циркония и гафния,
способы их переработки. Получение
металлического циркония и гафния и
их соединений. Основные методы
разложения
и
выделения
циркониевого и гафниевого сырья.
Методы определения циркония и
гафния.
Анализ
редкометального
сырья,
содержащего германий
Минералы и руды германия, способы
их
переработки.
Получение
металлического германия и его
соединений.
Основные
методы
разложения
и
выделения
германиевого
сырья.
Методы
определения германия.
3
МЕТОДИЧЕСКИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
» 09
1
2
1
1
стр. 8 из 13
2013г.
1
РЕКОМЕНДАЦИИ
1
4
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
2
4
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
2
4
7.1.1,
7.2.1-7.2.5
ПО
ИЗУЧЕНИЮ
Изучение курса включает 5 взаимосвязанные формы: лекции, лабораторные
работы, практические занятия, СРСП и СРС. Наиболее важной является лекция,
на которой рассматриваются важные и особо сложные вопросы дисциплины.
Лабораторный практикум предполагает освоение методик изучения свойств
органических соединений. СРСП и СРС являются повседневной и обязательной
подготовкой, выполняются по конкретным заданиям и находятся под
постоянным контролем преподавателя. Самостоятельная работа вне аудитории
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
2013г.
стр. 9 из 13
предполагает работу с учебной литературой, выполнение домашних заданий,
подготовку к текущим лабораторным занятиям.
4 ФОРМАТ КУРСА
По данной дисциплине предполагается проведение 50-минутных лекций – 1
раза в неделю, 100-минутных лабораторных занятий – 1 раз в неделю, 75минутных СРСП – 1 раз в неделю.
5 ПОЛИТИКА КУРСА
Посещение: Посещение лекций, лабораторных занятий и СРСП строго
обязательно. Если по какой-либо причине, вы не можете посещать занятия,
будете нести ответственность за весь неусвоенный материал. Отработки
пропущенных занятий учебным планом не предусмотрены, поэтому студент
должен по пропущенной теме решить 5 задач по заданию преподавателя.
Поведение: Систематическое нарушение дисциплины во время занятий будет
наказываться удалением из аудитории и соответственно снижением
рейтинговой оценки за пропуск занятия
Лабораторные занятия: На лабораторные занятия студент допускается при
наличии конспекта лабораторной работы, знание хода выполнения работы,
знания теоретического обоснования работы. Лабораторные работы, обработка
результатов
эксперимента
студентом
выполняются
самостоятельно,
использование готовых результатов исключено. В лаборатории студент обязан
быть в халате и соблюдать требования техники безопасности.
Рубежная аттестация: Итоги рубежной аттестации проставляются с учетом
посещаемости, выполнение самостоятельных работ студента, в установленные
сроки, ответов на занятиях в устной или письменной форме, результатов
тестирования и самого рубежного контроля.
Экзамен: Заключительный экзамен будет проводиться для всех студентов
допущенных к нему на основе устного экзамена или компьютерной тестовой
системы. Каждый экзаменационный тест включает 5 ответов, один из ответов
правильный. Тесты составлены по всем разделам пройденного курса.
6 ПОЛИТИКА ВЫСТАВЛЕНИЯ ОЦЕНОК
Распределение баллов по неделям и видам контроля представлено в
таблице
Распределение баллов по дисциплине «Химия объектов окружающей
среды и редкометального сырья»
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
2013г.
стр. 10 из 13
Таблица 2
Неделя
1
1
1
2
2
3
3
3
4
4
5
Вид контроля
Всего
баллов
2
3
Посещение и подготовка к лекционным
30
занятиям с 1 по 7 неделю
Подготовка,
выполнение
лабораторной
0
работы
Определение
марганца
фотометрическим методом. Отчет.
Общие
основы
исследования
0
редкометального
сырья:
спектральный
анализ, количественный анализ, определение
потери при прокаливании, определение воды
Подготовка,
выполнение
лабораторной
17
работы:
Определение
нитрат-иона
колориметрическим методом.
Опрос по теме: «Анализ минерального
сырья»,
«Источники
загрязнения
окружающей среды»
Источники
и
масштабы
загрязнений
5
гидросферы
Подготовка,
выполнение
лабораторной
17
работы
–
Определение
нитрат-иона
колориметрическим методом.
Отчет по
работе. Опрос по теме: «Химия загрязнения
воды»
Радиоактивные отходы при производстве
5
радиоактивных элементов и их соединений
Методы
очистки
выхлопных
газов
35
двигателей внутреннего сгорания
Подготовка,
выполнение
лабораторной
17
работы: Определение содержания сульфатов
в пробах природных и очищенных сточных
вод
титрованием
солью
свинца
в
присутствии дитизона . Опрос по теме:
«Химия очистки сточных вод»
Токсикологическая
характеристика
5
важнейших вредных выбросов в атмосферу
Выполнение
лабораторной
работы
18
Примечание
4
СРСП
На
лабораторном
занятии
СРСП
На
лабораторном
занятии
СРСП
СРС
На
лабораторном
занятии
СРСП
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
стр. 11 из 13
2013г.
Определение содержания сульфатов в
пробах природных и очищенных сточных
вод
титрованием
солью
свинца
в
присутствии дитизона. Отчет по работе.
5
Методы безотходной технологии и ее роль в
экологии
5
Радиоактивные отходы
6
Подготовка,
выполнение
лабораторной
работы - Фотометрическое определение
железа (ІІ), (ІІІ) с сульфосалициловой
кислотой в природных, питьевых, сточных
водах. Опрос по теме: «Химия загрязнения
атмосферы».
6
Основные характеристики воды и их
определение
6
Рубежный контроль. Тестирование по теме
лекции «Химия объектов окружающей
среды»
7
Выполнение
лабораторной
работы:
Фотометрическое определение железа (ІІ),
(ІІІ) с сульфосалициловой кислотой в
природных, питьевых, сточных водах. Отчет
по лабораторной работе. Опрос по теме:
«Аналитическая
химия
загрязняющих
веществ»
7
Полярографический,
вольтамперометрический
и
потенциометрический методы в контроле
окружающей среды
Итого баллов по результатам обучения с 1 по 7
неделю
Посещение всех видов аудиторных занятий с
8 по 15 неделю
8
Подготовка,
выполнение
лабораторной
работы - Определение «активного» хлора.
Отчет по лабораторной работе.
8
Дозиметрия в контроле окружающей среды
9
Выполнение
лабораторной
работы
Определение содержания хлоридов методом
осадительного титрования. Опрос по теме:
5
СРСП
40
18
СРС
На
лабораторном
занятии
5
СРСП
60
18
На
лабораторном
занятии
5
СРСП
300
30
13
4
13
СРСП
На
лабораторном
занятии
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
9
10
10
10
11
11
12
12
13
13
13
14
14
14
Редакция № 1 от « 18
» 09
стр. 12 из 13
2013г.
«Анализ редкометального сырья»
Методы определения РЗЭ
Подготовка,
выполнение
лабораторной
работы - Определение содержания хлоридов
методом осадительного титрования. Отчет
по работе. Опрос по теме: «Анализ
редкометального
сырья,
содержащего
рений»
Методы определения рения
Методы разложения редкометального сырья,
выбор реагентов и плавней, операции
разложения, сплавления и выщелачивания
Выполнение
лабораторной
работы
Определение содержания меди методом
йодометрического титрования.
Методы
определения
молибдена
и
вольфрама.
Подготовка,
выполнение
лабораторной
работы - Определение содержания меди
методом йодометрического титрования.
Отчет по работе. Опрос по теме: «Анализ
редкометального
сырья,
содержащего
молибден и вольфрам»
Методы определения ванадия.
Выполнение
лабораторной
работы
Титриметрическое определение ванадия в
стали.
Опрос
по
теме:
«Анализ
редкометального
сырья,
содержащего
ванадий».
Методы определения ниобия и тантала.
Анализ
редкометального
сырья,
содержащего галлий, индий, таллий
Подготовка,
выполнение
лабораторной
работы - Титриметрическое определение
ванадия в стали. Отчет по работе. Опрос по
теме: «Анализ редкометального сырья,
содержащего ниобий и тантал».
Методы определения циркония и гафния.
Рубежный контроль. Тестирование по
модулю «Химия редкометального сырья»
4
13
СРСП
На
лабораторном
занятии
4
35
СРСП
СРС
13
4
СРСП
13
На
лабораторном
занятии
4
13
4
40
СРСП
На
лабораторном
занятии
СРСП
СРС
13
3
60
На
лабораторном
занятии
СРСП
УМКД 042-18-10.1.34/02- 2013
Редакция № 1 от « 18
» 09
Выполнение
лабораторной
работы
Титриметрическое определение вольфрама в
стали. Отчет по работе.
15
Методы определения германия
Итого баллов по результатам обучения с 9 по 15
недели
Итого баллов за экзамен
Итого баллов за академический период
15
стр. 13 из 13
2013г.
14
3
300
СРСП
400
1000
7 Литература
7.1 Основная литература
7.1.1 В.Я. Хентов. Химия окружающей среды. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. –
144с.
7.2 Дополнительная литература
7.2.1 Г. Фелленберг. Загрязнение природной среды. – М.: Мир, 1997. 232с 8.2.2
7.2.2 Лурье Ю.Б. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М. Химия,
1984.
7.2.3 В.В. Плющев, С.Б. Степина, П.И. Федоров. Химия и технология редких и
рассеянных элементов. – М.: Высш. шк., том 1. 1976. 368 с.
7.2.4 В.В. Плющев, С.Б. Степина, П.И. Федоров. Химия и технология редких и
рассеянных элементов. – М.: Высш. шк., том 2. 1976. 356 с.
7.2.5 В.В. Плющев, С.Б. Степина, П.И. Федоров. Химия и технология редких и
рассеянных элементов. – М.: Высш. шк., том 1. 1976. 315 с.