Тема 5. Анализ почв и донных отложений

СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

«Утверждаю»

Ректор СНУЯЭиП

С.Смирнов

«____»__________20___ г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Химический контроль объектов и территорий»

Направление подготовки: 0916 - Химическая технология и инженерия

Специальность: 7.091609 - Химическая технология редких рассеянных элементов и материалов на их основе


	Программа рекомендована кафедрой ХТАЭС
	Протокол № ___ от «___» _____20____г.
	Зав. кафедрой ХТП и ОРАО
	к.п.н., доцент
	С.А. Федорова


Одобрено Ученым Советом института
Ядерно-химических технологий
Протокол № __ от «___» _______ 20___ г.

Председатель Ученого Совета
д.т.н., профессор
А.М. Акимов

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1. Роль и значение дисциплины

Дисциплина «Химический контроль объектов и территорий» – является одним из этапов подготовки специалистов по специальности 7.091609 – Химическая технология редких рассеянных элементов и материалов на их основе по направлению 0916 – Химическая технология и инженерия.

Она предназначена для изучения организации химического контроля объектов и территорий. Изучение данной дисциплины позволит будущим выпускникам научно подходить к решению вопросов, связанных с организацией химического контроля объектов и территорий, владеть навыками химического эксперимента, основными аналитическими методами исследования химических веществ и материалов, навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов, приобрести опыт работы на серийной аппаратуре, применяемой в аналитических и физико-химических исследованиях, регистрации и обработки результатов химических экспериментов.

Рассматриваемая область знаний является интердисциплинарной и базируется на знаниях, полученных студентами при изучении курсов «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия», «Аналитическая химия и инструментальные методы анализа», «Физика» и др.

Кроме того, знания, полученные при изучении данной дисциплины, могут оказаться полезными при написании дипломных проектов и работ.

Последовательность и методика прохождения дисциплины согласуется с общенаучными и специальными дисциплинами и устанавливается тематическими и календарными планами на учебный год с учетом требований, предъявляемых к выпускникам ВУЗа.

1.2. Цели и задачи преподавания дисциплины

1.2.1. Цель преподавания дисциплины

Целью преподавания дисциплины является обучение студентов теоретическим и практическим основам выбора метода количественного анализа, идентификации и химического контроля редких рассеянных элементов и материалов на их основе в объектах и на территориях.

1.2.2. Задачи преподавания дисциплины

- дать общую характеристику редким рассеянным элементам и материалам на их основе;

- рассмотреть источники поступления редких рассеянных элементов и материалов на их основе в объекты и на территории;

- рассмотреть правила и приемы пробоотбора и пробоподготовки;

- рассмотреть методы разделения и концентрирования редких рассеянных элементов;

- рассмотреть теоретические основы методов анализа редких рассеянных элементов, аппаратурное оформление методов;

- научить студентов на основании полученных теоретических знаний и практического овладения методами анализа объектов окружающей среды, а также методами расчета результатов эксперимента, правильно выбирать методы исследования объектов в соответствии с поставленной перед ними проблемой, разработать схему анализа, практически провести его и интерпретировать полученные результаты.

ЗНАТЬ:

- характеристику, свойства редких рассеянных элементов и материалов на их основе, источники их поступления в объекты и на территории;

- теоретические основы методов разделения и концентрирования редких рассеянных элементов;

- особенности и принципы пробоотбора и пробоподготовки при анализе редких рассеянных элементов и материалов на их основе;

- теоретические основы методов анализа редких рассеянных элементов и материалов на их основе;

- метрологические характеристики методов, применяемых при анализе и химическом контроле редких рассеянных элементов и материалов на их основе, способы обработки результатов анализа;

- конструкцию и принцип действия лабораторных и автоматических приборов, используемых при проведении анализа и химического контроля редких рассеянных элементов и материалов на их основе;

УМЕТЬ:

- провести пробоотбор и пробоподготовку;

- провести концентрирование и разделение редких рассеянных элементов;

- выбрать метод исследования в соответствии с поставленной задачей, разработать схему анализа, практически провести его и интерпретировать полученные результаты.

ОЗНАКОМИТЬСЯ:

- с новыми методами анализа, перспективными при химическом контроле редких рассеянных элементов;

- с основными путями повышения чувствительности методов анализа, применяемых при химическом контроле редких рассеянных элементов и элементов на их основе.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Введение

Общая характеристика редких рассеянных элементов и материалов на их основе. Источники их поступления в объекты и на территории. Общая схема химико-аналитического контроля реальных объектов и его роль. Основные объекты анализа. Аналитический цикл и его основные этапы.

Тема 1. Пробоотбор и пробоподготовка

Представительная проба, способы ее получения. Факторы, определяющие размер пробы. Отбор пробы твердых, газообразных и жидких веществ. Особенности отбора проб редких рассеянных элементов и материалов на их основе. Транспортировка и хранение проб, способы их консервации.

Разложение проб. Выбор способа разложения. "Сухое" и "мокрое" разложение. Сплавление и спекание, последующее растворение как способ переведения пробы в растворимое состояние. Интенсификация процессов разложения объектов различной природы. Использование для разложения высоко агрессивных реагентов, повышенных температур и давления. Автоклавы, преимущества их использования. Ускоренное разложение под действием ультразвукового и микроволнового полей. Способы интенсивного разложения органических веществ (катализ, фотолиз, плазменная деструкция). Унификация подготовки проб объектов различной природы.

Тема 2. Концентрирование и разделение как стадии пробоподготовки

Основные методы концентрирования: сорбция, экстракция, криогенный способ, фильтрационные и мембранные методы, сверхкритическая флюидная экстракция, реакционная газовая экстракция и др. Связь этапа пробоподготовки с последующим методом определения. Основные критерии, определяющие выбор метода определения (точность, чувствительность, избирательность и др.).

Роль химического анализа в решении проблем окружающей среды. Аналитическое обеспечение системы экологического мониторинга. Предельно допустимые концентрации. Приоритетные загрязняющие вещества. Суперэкотоксиканты.

Тема 3. Анализ вод

Классификация вод. Основные аналитические проблемы. Пробоотбор и хранение проб.

Источники попадания редких рассеянных элементов, их устойчивость в окружающей среде, токсичность, методы извлечения, концентрирования, разделения и определения.

Формы существования редких рассеянных элементов и материалов на их основе в водах. Определение редких рассеянных элементов и материалов на их основе в воде. Способы концентрирования редких рассеянных элементов и материалов на их основе из вод.

Тема 4. Анализ воздуха

Основные проблемы анализа городского воздуха, воздуха рабочей зоны, промышленных и транспортных выбросов. Способы и методы отбора проб воздуха.

Химический состав воздуха. Определение редких рассеянных элементов в воздухе.

Аэрозоли: образование в атмосфере, роль в переносе нелетучих загрязняющих веществ, особенности пробоотбора и анализа. Автоматизация анализа воздуха. Основные типы газоанализаторов. Дистанционные методы анализа.

Лекции

Л – 1. Введение в курс «Химический контроль объектов и территорий».

Л – 2. Общая характеристика редких рассеянных элементов и материалов на их основе.

Л – 3. Основные принципы пробоотбора и пробоподготовки при химическом контроле объектов и территорий.

Л – 4. Методы разделения и концентрирования.

Л – 5, 6. Методы анализа, применяемые при химическом контроле объектов и территорий.

Л – 7. Анализ и химический контроль водных сред.

Л – 8. Анализ и химический контроль воздушных сред.

Л – 9. Анализ и химический контроль почв и донных отложений.

Л – 10. Анализ и химический контроль геологических объектов.

Практические занятия

Пз – 1. Метрологические характеристики методов анализа, применяемых при химическом контроле объектов и территорий.

Пз – 2. Обработка результатов анализа.

Семинары

С – 1. Организация химического контроля объектов и территорий.

Лабораторные работы

Лз – 1. Экстракционное концентрирование редких рассеянных элементов из водных сред.

Лз – 2. Разделение редких рассеянных элементов методом сорбции.

Лз – 3. Определение редких рассеянных элементов фотометрическим методом.

Лз – 4. Определение редких рассеянных элементов методом атомно-абсорбци-онной спектроскопии.

Лз – 5. Определение редких рассеянных полярографии.

Интернет-ресурсы

1. http:// anchem.ru

Учебную программу разработал:

Ст. преподаватель кафедры ХТП и ОРАО Т.Н. Замыслова