- •Часть I
- •Тема 3. Химическая термодинамика и кинетика.
- •Основные понятия и определения.
- •Первый закон термодинамики
- •Изменение энтальпии в различных химических и физико-химических процессах.
- •Второй закон термодинамики.
- •Абсолютная энтропия идеального кристалла при ок равна нулю.
- •Энергия Гиббса.
- •Анализ уравнения Гиббса.
- •Основные понятия.
- •Закон действия масс
- •Зависимость скорости от температуры.
- •2.3 Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия. Принцип Ле-Шателье. Фазовые равновесия. Правило фаз. Химическое равновесие.
- •Химическая кинетика. Химическое равновесие. Правило Ле Шателье-Брауна.
- •Фазовые равновесия.
- •Правило фаз.
- •Катализ Общие понятия.
- •Фотохимические реакции.
- •Тема 4. Растворы
- •Классификация дисперсных систем.
- •Общие свойства растворов.
- •Растворимость
- •Энергетика процесса растворения.
- •4.2Два вида электролитов: сильные и слабые электролиты. Электролитическая диссоциация в водных растворах. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Электролиты и неэлектролиты.
- •Водородный показатель, или pH раствора.
- •Тема 5. Окислительно-восстановительные и электрохимические процессы.
- •5.1.Электрохимические процессы. Равновесие на границе металл-раствор. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Водородный электрод. Ряд напряжений. Гальванический элемент. Электродвижущая сила.
- •Электроны от перешли к ионам восстановили их в свободный металл и в растворе остались ионы железа.
- •Термодинамика гальванического элемента
- •Уравнение Нернста для определения потенциала при любых условиях
- •5.2. Электрохимические источники тока.
- •Химические цепи.
- •Свинцовый аккумулятор
- •Щелочной аккумулятор:
- •Топливные элементы.
- •Тема 2. Строение вещества
- •Валентность.
- •Тема 6. Химическая идентификация и анализ вещества.
- •6.1 Химическая идентификация вещества. Идентификация катионов и анионов. Количественный анализ: гравиметрический, титриметрический анализ.
- •Химическая идентификация вещества
- •Количественный анализ.
- •6.2 Инструментальные методы анализа.
- •Тема 7.Свойства металлов и их соединений
- •7.1. Физические и химические свойства металлов. Получение металлов. Металлические сплавы и композиты.
- •Тема 8 Полимерные материалы и их применение
- •8.1 Методы получения полимеров: полимеризация, поликонденсация. Свойства полимеров. Применение полимеров и олигомеров.
- •Тема 9. Заключительная лекция.
- •9.1. Экологические проблемы общества. Охрана воздушного и водного бассейна. Предельно допустимые нормы содержания вредных веществ в биосфере. Очистка сточных вод.
- •Классификация сточных вод и примесей в них.
- •Методы и оборудование для очистки сточных вод.
- •Биологическая очистка сточных вод.
- •Проверка воды на содержание газов. Дегазация.
- •Умягчение воды.
- •Методы опреснения воды
- •Электродиализ
- •Метод обратного осмоса
- •Опреснение воды вымораживанием
- •Метод опреснения воды основанный на явлении гидратации
- •Метод солнечной дистилляции
- •Список литературы
Тема 9. Заключительная лекция.
9.1. Экологические проблемы общества. Охрана воздушного и водного бассейна. Предельно допустимые нормы содержания вредных веществ в биосфере. Очистка сточных вод.
Наилучшим методом борьбы загрязнением окружающей среды является создание безотходных технологий, т.е. бес трубных и бессточных предприятий и транспортных средств. Эта задача является сложной как в научно-техническом, так и в экономическом аспекте. В настоящее время уже действуют предприятия с оборотным водоснабжением (частичным или полным). Эти предприятия имеют очистные сооружения, в которых технологическая вода очищается от твердых примесей и снова отправляется в производственные цеха. Получаемые отходы используются в данном или другом производстве. В случае невозможности их использования должно быть предусмотрено безвредное уничтожение отходов.
В любом случае газовые выбросы или стоки предприятий, городов, транспортных средств должны подвергаться анализу на содержание вредных веществ в атмосфере, воде, почве, продуктах питания нормировано. На основании нормативов и общего состояния окружающей среды в конкретном регионе устанавливают предельно допустимые вопросы (ПДВ) для предприятий, а максимальное содержание различных веществ и другие показатели сочных вод и газовых выбросов. Важнейшими санитарно-гигиеническими нормативами являются:
а) для воздушной среды:
ПДКрз – предельно допустимая концентрация веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м. Эта концентрация при ежедневной работе в течение 8 часов не должна вызывать заболевания или отклонения от состояния здоровья. Рабочей зоной считается пространство высотой 2 м над уровнем пола, где работают люди.
ПДКсс – Предельно допустимая среднесуточная концентрация в-ва в воздухе населенных мест, мг/м. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при вдыхании неопределенно длительное время.
ПДКмр - Предельно допустимая максимальная разовая концентрация в-ва в воздухе населенных мест, мг/м. Эта концентрация при вдыхании в течение 30 минут не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.
ПДВ - Предельно допустимый выброс в атмосферу, при котором обеспечивается соблюдение гигиенических нормативов в воздухе населенных мест, кг/сутки. Устанавливается для предприятий, районов.
б) для водоемов:
ПДКв - Предельно допустимая концентрация в-ва в воде водоема, мг/л. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение его жизни и на здоровье последующих поколений, не должна ухудшать гигиенических показателей водопользования.
ПДКвр - Предельно допустимая концентрация в-ва в рыбохозяйственном водоеме, мг/л.
Для оценки санитарного состояния почвы применяется показатель ПДКпр - предельно допустимая концентрация химического соединения, мг/кг.
Классификация сточных вод и примесей в них.
Производственные сточные воды (ПСВ) делят на условно чистые (обратные) и грязные. Условно чистые воды-воды, поступающие после охлаждения в городских градирнях, прудах и снова возвращаются в технологический цикл с небольшой добавкой свежей воды. Грязные сточные воды резко отличаются по качественному и количественному составу в зависимости от места образования. На судостроительных заводах стоки гальванических цехов содержат значительное количество вредных для организма ионов металлов (хрома, цинка, никеля, меди, свинца и др.). Стоки после мойки законсервированных маслами и смазками труб и других деталей содержат органические в-ва и моющие средства. Чрезвычайно важны сложные по составу хозяйственно-бытовые сточные воды предприятий и городов.
Классификация примесей в сточных водах.
С точки зрения обработки сточных вод важной является классификация примесей по их фазовому состоянию и дисперсности (раздробленности).
Примеси делятся на 4 группы:
Группа 1. неустойчивые в воде взвеси, кинетически неустойчивые. В хозяйственно-фекальных водах 20% примесей представляют нерастворимые взвешенные в воде органические и неорганические в-ва; к ним относятся и бактерии.
Группа 2.жидкие и твердые частицы коллоидных размеров (более мелкие, чем примеси группы 1). Примерами таких примесей являются системы типа «нефть в воды» и «вода в нефти», содержащиеся в НСВ. Сточные воды, содержащие примеси 1 и 2 групп являются гетерогенными системами.
Группа 3. молекулярно растворенные в-ва (в основном органические соединения и газы). Системы гомогенные. В расконсервирования, мойки, обезжиривания на заводах образуются СВ, содержащие органические вещества. Для разложения этих веществ в водоемах расходуется кислород. Это отрицательно сказывается на существование рыб и других морских организмов.
Группа 4. электролиты, например, соли металлов, содержащихся в стоках гальванических цехов.