126
.pdfИзмерения массы, формы, размеров, дисперсности объектов исследования
Установление прочностных, деформационных и волновых свойств упругой среды.
Наиболее распространённые виды структурно-механических и
акустических методов испытаний потребительских товаров. Их аппаратурное оформление, особенности применения.
Литература 1, 4, 10, 14, 17.
3.3.Развёрнутый тематический план лекций и лабораторных занятий
Наименование |
Содержание лекции |
К-во |
Содержание |
К-во |
темы |
|
часов |
лабораторного |
часов |
|
|
|
занятия |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Тема 1. |
1. Товар как материальный |
6 |
Изучение |
4 |
Предмет, цели |
физический объект |
|
многокомпонентности |
|
и задачи |
исследуемый современными |
|
объекта. Методы |
|
дисциплины, |
методами. |
|
разделения фаз. |
|
ключевые |
2. Агрегатное (фазовое) |
|
Взаимовлияние |
|
состоянии вещества. Диаграммы |
|
теплофизического и |
|
|
понятия. |
|
|
||
ФС. Фазовые переходы. |
|
механического |
|
|
Определение |
|
|
||
Введение необходимого мат. |
|
параметров. |
|
|
свойства |
Аппарата, формулировки |
|
Измеряемые и |
|
объекта через |
законов. Методы исследований |
|
неизмеряемые |
|
совокупность |
термодинамических |
|
(расчетные) величины, |
|
параметров |
характеристик. Дериватография. |
|
физический смысл и |
|
его измерений. |
3. Многокомпонентность. |
|
связь между ними. |
|
|
Дисперсность. Смеси. |
|
Математическая |
|
|
Разделение фаз. Исследование |
|
обработка результатов |
|
|
истинных, коллоидных ионных |
|
измерений |
|
|
растворов, и |
|
|
|
|
микрогетерогенных систем. |
|
|
|
|
4 Макро и микроскопические |
|
|
|
|
параметры исследуемого |
|
|
|
|
вещества, взаимно однозначное |
|
|
|
|
соответствие между ними. |
|
|
|
|
Единство, взаимозависимость и |
|
|
|
|
взаимовлияние параметров |
|
|
|
|
механического, оптического, |
|
|
|
|
теплофизического, |
|
|
|
|
электромагнитного и квантового |
|
|
|
|
описаний объекта исследования, |
|
|
|
|
Решение прямой и обратной |
|
|
|
|
задач |
|
|
|
13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Тема 2. |
1. Фундаментальные законы |
6 |
Спектрофотометрия и её |
4 |
Строение |
сохранения. Введение необходимого |
|
аппаратурная |
|
вещества. |
мат. Аппарата, формулировки |
|
реализация. Устройство |
|
Дуализм света |
основных физ. законов. |
|
спектральных приборов и |
|
– свет как |
2. Методы концентрирования |
|
работа на них, |
|
исследуемого компонента вещества. |
|
Особенности, |
|
|
энергия. |
|
|
||
3. Точность проводимых измерений. |
|
обусловленные |
|
|
Методы |
|
|
||
Математическая обработка |
|
диапазоном |
|
|
спектрального |
|
|
||
результатов измерений. Введение |
|
электромагнитного |
|
|
анализа. |
необходимого мат. аппарата. |
|
излучения. Проблемы |
|
Колориметрия |
4. Строение вещества и его |
|
градуировки. |
|
|
взаимодействие с электромагнитным |
|
Чувствительность |
|
|
полем. Дуализм света. Свет как |
|
методов. Элементный и |
|
|
энергия. Понятия: электронный |
|
вещественный, |
|
|
уровень, молекулярная орбиталь, |
|
качественный и |
|
|
спектр. Спектры пропускания, |
|
количественный |
|
|
отражения и поглощения. |
|
спектральный анализ. |
|
|
5. Спектрофотометрические |
|
Хромофорные группы и |
|
|
характеристики вещества. Вывод |
|
вызываемые ими |
|
|
закона Бугера-Ламберта-Бера. |
|
эффекты. |
|
|
Атомная и молекулярная |
|
Математическая |
|
|
спектроскопия. Эмиссионная, |
|
обработка результатов |
|
|
абсорбционная и флуоресцентная |
|
измерений. |
|
|
спектроскопия. ЯМР, ЭПР, ИК, КР, |
|
Просмотр видеофильмов |
|
|
видимая, УФ спектроскопия |
|
«Спектральный анализ» |
|
Тема 3. |
1. Взаимодействие вещества с |
6 |
Изучение методов |
4 |
Строение |
электромагнитным полем. Свет |
|
нефелометрии, |
|
вещества. |
как частица. Фотон. Строение |
|
турбидиметрии,. |
|
Дуализм света |
электромагнитного излучения. |
|
поляриметрии,. |
|
– свет как |
Частота, амплитуда, фаза |
|
рефрактометрии, |
|
электромагнитного излучения. |
|
микроскопии, |
|
|
частица. |
|
|
||
2. Интерферометрия, лазерная |
|
колориметрии. |
|
|
Оптические (не |
|
|
||
техника, измерение длин. |
|
Особенности устройств |
|
|
спектральные) |
3. Колориметрия, цветовые |
|
реализующих эти |
|
методы |
системы и модели. Цветовые |
|
методы и работа на |
|
исследования |
измерения и расчеты. Диаграмма |
|
них. Математическая |
|
|
цветности |
|
обработка результатов |
|
|
4. Микроскопия в видимом, |
|
измерений |
|
|
ультрафиолетовом диапазонах. |
|
|
|
|
Электронная микроскопия |
|
|
|
Тема 4. |
1, Физические принципы |
4 |
Проведение |
6 |
Хроматографи- |
хроматографического анализа. |
|
хроматографических |
|
ческие методы |
Сорбция и её реализация в |
|
исследований. Изучение |
|
исследования |
конкретных методах исследований |
|
изотерм адсорбции. |
|
|
вещества. |
|
Коэффициент |
|
|
2, Газовая, гельпроникающая, |
|
распределения вещества |
|
|
тонкослойная, бумажная, ионная, |
|
между сорбентом и |
|
|
ионообменная, жидкостно- |
|
сорбатом. Режимы |
|
|
адсорбционная (колоночная) |
|
разделения. |
|
|
хроматография. Составы подвижной и |
|
Просмотр видеофильма |
|
|
неподвижной фаз. Аппаратурное |
|
«ГЖХ» |
|
|
оформление, особенности |
|
|
|
|
применения в товароведении |
|
|
|
14
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Тема 5. |
1. Принципыэлектрохимических |
4 |
Выполнение лабораторных |
6 |
Электрохими- |
методованализа. Особенности |
|
работ: |
|
ческие |
реализацииметодовспротеканием |
|
Измерение зависимости |
|
методы |
ибезпротеканияхимических |
|
сопротивления от |
|
исследования |
реакций. |
|
температуры. |
|
|
2. Потенциометрия, |
|
Определение кислотности |
|
|
вольтамперометрия |
|
раствора методом рН- |
|
|
(полярография), инверсионная |
|
метрии. |
|
|
вольтамперометрия. Аппаратурное |
|
Интерпретация полученных |
|
|
оформлениеметодов, особенности |
|
результатов. |
|
|
ихприменения в товароведении |
|
Математическая обработка |
|
|
|
|
результатов измерений |
|
Тема 6. |
1. Молекулярно - физические и |
4 |
Выполнение лабораторных |
6 |
Методы |
теплофизические характеристики. |
|
работ: |
|
исследования, |
2. Калориметрия, |
|
Определениекоэффициента |
|
основанные |
термогравиметрии, психрометрия, |
|
вязкостижидкости |
|
на термодина- |
гигрометрия, измерения вязкости |
|
капиллярнымметодом. |
|
мике и |
и поверхностного натяжения. |
|
Определение коэффициента |
|
Аппаратурная реализация |
|
поверхностного натяжения |
|
|
молекулярной |
|
|
||
методов. |
|
методом отрыва кольца. |
|
|
физике. |
3. Математический аппарат, |
|
Калориметрическое |
|
|
используемый для решения |
|
определение удельной |
|
|
конкретных задач. |
|
теплоемкости с помощью |
|
|
Просмотр видеофильмов |
|
электрокалориметра. |
|
|
“Дериватография. |
|
Интерпретация полученных |
|
|
Дифференциальный термический |
|
результатов. |
|
|
анализ, масс-спектрометрия» |
|
Математическая обработка |
|
|
|
|
результатов измерений |
|
Тема 7. |
1. Принципы структурно- |
4 |
Выполнение лабораторных |
6 |
Структурно- |
механических и акустических |
|
работ: |
|
механические |
методов анализа |
|
Определение плотности |
|
и |
2. Измерения массы, формы, |
|
гидростатическим |
|
акустические |
размеров, дисперсности. |
|
взвешиванием. |
|
методы |
Установление прочностных, |
|
Определение содержания |
|
деформационных и волновых |
|
компонентов в бинарной |
|
|
исследований |
|
|
||
свойств упругой среды. |
|
смеси. |
|
|
|
Аппаратурное оформление, |
|
Гранулометрия дисперсий по |
|
|
особенности применения методов |
|
Стоксу. |
|
|
в товароведении. . |
|
Математическая обработка |
|
|
Изучение методов исследования |
|
результатов измерений. |
|
|
на базе институтов ХНЦ РАН |
|
|
|
3.4. Вопросы и задания для самостоятельной работы студентов
Вопросы и задания для самостоятельной работы изложены в базовом учебнике (В. И. Лебухов, А. И. Окара, Л. П. Павлюченкова. Физико-химические методы исследования : учебник для вузов; под ред. А. И. Окары. – СПб. : Лань,
15
2012. – 480 с. ISBN 978-5-8114-1320-1) в конце соответствующих глав, а также отдельно в форме задач и упражнений.
3.5. Примеры вариантов аудиторной контрольной работы
Вариант 1
1.Что такое эксикатор?
2.В каких единицах измеряются масса, вес, плотность?
3.Что такое объёмное содержание, в каких единицах оно может быть выражено?
4.Что такое погрешность, какие виды погрешностей вы можете выделить, чем погрешность отличается от промаха?
5.Что такое сорбция, в каких единицах её можно выразить?
6.В чём заключаются отличия между температурой тела и теплом в нём заключённом?
7.Какое число молекул и атомов содержится в 100 литрах H2O?
8.Дайте определения понятию золь.
9.Какой величиной характеризуют способность среды к преломлению световых лучей?
10.Дайте определение понятию мономолекулярный слой.
11.Укажите химический элемент, подвергшийся окислению и количество электронов им отдаваемых для реакции:
I2 + H2S → 2HI + S,SO2 + NO2 → SO3 + NO, 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2..
Вариант 2
1.Что такое пикнометр?
2.В чём отличие между массой и весом?
3.Что такое массовая концентрация, в каких единицах она может быть выражена?
4.Какие факторы могут повлиять на точность проводимых измерений?
5.Что такое адсорбция, в каких единицах её можно выразить?
6.Что такое тепловая энергия?
7.Какое число молекул и атомов содержится в 10 г CO2?
8.Дайте определения понятию гель.
9.Какими методами можно определить с помощью рефрактометра концентрацию растворов?
10.Дайте определение понятию лиофильность.
11.Почему ионы движутся под действием электрического тока?
16
12.Укажите химический элемент, подвергшийся окислению и количество электронов им отдаваемых для реакции:
2FeCl3 + SnCl2 → 2FeCl2 + SnCl4 3H2SO4 + 2HNO3 → 3H2SO4 + 2NO + H2O.
Вариант 3
1.Что такое силикагель и для чего он нужен?
2.Что общего у массы и веса?
3.Что такое объёмно-массовая концентрация, в каких единицах она может быть выражена?
4.Что такое доверительный интервал?
5.Что такое абсорбция, в каких единицах её можно выразить?
6.Объясните разницу между кристаллическим и аморфным телом.
7.Какое число молекул и атомов содержится в 10,00 молях CuSO4?
8.Дайте определения понятию эффект Тиндаля.
9.Какиевещества называются оптически активными?
10.Дайте определение понятию лиофобность.
11.Составьте полные уравнения электролиза на инертных электродах безводных соединений NiCl2, Na2O, MgBr2.
Вариант 4
1.Что такое пипетка и бюретка, чем они отличаются?
2.Что такое масса и в каких единицах её измеряют?
3.Что такое молярная концентрация, в каких единицах она может быть выражена?
4.Зачем нужна математическая обработка результатов измерений?
5.Что такое окклюзия, в каких единицах её можно выразить?
6.Сколько тепла (в калориях и Джоулях) требуется для нагрева 1 гл воды от
10 до 20 ºС?
7.Какое число молекул и атомов содержится в 5 молях HCl?
8.Дайте определения понятию коагуляция.
9.По каким формулам рассчитывают удельную и молярную рефракции веществ?
10.Дайте определение понятию «броуновское движение».
11.Какой из перечисленных ниже ионов способен окислить железо до
двухвалентного иона: Zn2+, Ca2+,Cu2+,Sn2+, Bi3+?
Вариант 5
1.Что такое кювета и зачем она нужна?
2.Что такое вес и в каких единицах его измеряют?
17
3.Что такое моляльная концентрация, в каких единицах она может быть выражена?
4.С какой целью проводится математическая обработка результатов измерений?
5.Что такое экстракция, в каких единицах её можно выразить?
6.Какая величин больше – теплота плавления вещества, или теплота его кристаллизации?
7.Какое число молекул и атомов содержится в 1 моле H2O,?
8.На чём основан метод турбидиметрии?
9.Какой, свет называется поляризованным?
10.Объясните, на чём основаны методы хроматографии, используемые для разделения смесей.
11.Растворы каких из перечисленных ниже ионов нельзя хранить в медном сосуде: Na+, Fe2+, H+, Cu2+, Ag2+.?
3.6. Методические указания по выполнению аудиторной контрольной работы
Методические указания по выполнению аудиторной контрольной работы в полном объёме изложены в базовом учебнике (В. И. Лебухов, А. И. Окара, Л. П. Павлюченкова. Физико-химические методы исследования : учебник для вузов;
под ред. А. И. Окары. – СПб. : Лань, 2012. – 480 с.).
3.7. Индивидуальная работа студентов
Индивидуальная работа студентов предусматривает самостоятельную проработку материала, изложенного на лекции, по базовому учебнику с
привлечением дополнительных источников знаний. Студент самостоятельно
обрабатывает результаты, полученные им в ходе аудиторной лабораторной
работы, проводит их математическую обработку, готовит отчёт о проведённой экспертизе, обоснования и аргументы в его защиту.
В начале семестра студент получает персональное задание по самостоятельному сбору информации, подготовке доклада, презентации и последующей её публичной защиты в конце семестра. Оформление работы
должно быть проведено в строгом соответствии с требованиями методического пособия «Научные работы : учебно-методическое пособие по написанию и оформлению научных работ для студентов, магистрантов, аспирантов всех
18
форм обучения и специальностей» под редакцией Т.С.Бойко, Ю.В.Рожков» Объём доклада – 10 листов. Содержание и список литературы (не менее 10
источников) – обязательны.
4. Образовательные технологии и учебно-методические материалы по дисциплине
4.1. Образовательные технологии
При реализации различных видов учебной работы по дисциплине «Физико-химические методы исследования» используются следующие образовательные технологии:
1)интерактивные лекции с использованием компьютерных методов визуализации при изложении материала;
2)лабораторные работы, направленные на ознакомление с принципами
работы современного аналитического оборудования, нацеленные на
самостоятельное проведение студентами испытаний качества товаров, обработку и защиту полученных результатов;
3)поиск альтернативных путей для решения аналитических задач;
4)выполнение контрольных лабораторных задач, связанных с основными
этапами аналитических методов выполнения измерений – нахождение
градуировочной функции, обработки, представления и интерпретации результатов измерений;
5)проведение экскурсий в исследовательские подразделения научных организаций.
4.3. Список рекомендуемой основной и дополнительной литературы
Базовый учебник:
1. Лебухов В. И. Физико-химические методы исследования : учебник для ву-
зов; под ред. А. И. Окары / В. И. Лебухов, А. И. Окара, Л. П. Павлюченкова. – СПб. : Лань, 2012. – 480 с. ISBN 978-5-8114-1320-1.
Основная литература по дисциплине:
2.Национальный стандарт Российской Федерации. Контроль объекта аналити-
19
ческий. Терминыиопределения. ГОСТР52361-2005
3.Codex Alimentarius. General Guidelines on sampling. CAC/GL 50-2004.
4.Отто М. Современные методы аналитической химии – 2-е испр. изд. /
М.Отто. – М. : Техносфера 2006. – ISBN 5-94836-072-5.
5.Николаева М. А. Теоретические основы товароведения : учебник для ву-
зов / М. А. Николаева. – М. : Норма. – 2007. – 448 с.
6.Шмидт В. Оптическая спектроскопия для химиков и биологов / В. Шмидт. – М.
: Техносфера, – 2007. – 368 с.
7.Васильев В. П. Аналитическая химия : в 2 кн. Кн. 2. Физико-химические методы анализа / В. П. Васильев. – М. : Дрофа, 2002. – 384 с.
8.Харитонов Ю. Я. Аналитическая химия. Аналитика : в 2 кн. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа / Ю. Я. Харитонов. – М. : Высшая школа, 2003.-559 с.
9.Золотов Ю. А. Основы аналитической химии / Ю. А. Золотов, Е. Н. Дорохова, В. И. Фадеева – М. : Высшая школа, 2000. – 845 с.
10.Дорохова Е. Н. Аналитическая химия. Физико-химические методы анали-
за / Е. Н. Дорохова, Г. В. Прохорова – М. : Высшая школа, 1991. – 256 с.
11.Лебедев А. Т. Масс-спектрометрия в органической химии / Лебедев А. Т. – М. : Бином, Лаборатория знаний, 2003. – 493 с.
12.Вилков Л. В. Физические методы исследования в химии. Структурные ме-
тоды и оптическая спектроскопия / Л. В. Вилков, Ю. А. Пектин. – М. : Высшая шко-
ла, 1987. – 367 с.
13.Исследование продовольственных товаров / под редакцией Ш. Г. Чоговадзе. – М. : Экономика, 1970. – 408 с.
14.Крылова И. Н. Физико-химические методы исследования продуктов животного происхождения / И. Н. Крылова, Ю. Н.Лясковская. – М. : Пищевая промышленность, 1985. – 316 с.
15.Антипова Л. В. Методы исследования мяса и мясных продуктов : учебник для вузов / Л. В. Антипова, И. А. Глотова, И. А. Рогов. – М. : КолоС, 2004. – 571 с.
16.Крусь Г. Н. Методы исследования молока и молочных продуктов : учебник / Г. Н. Крусь, А. М. Шалыгина и др. – М. : КолоС, 2002. – 368 с.
17.Лебухов В. И. Физико-химические свойства и методы контроля качества
потребительских товаров : учебное пособие для вузов; под ред. А. И. Окары / В.
И. Лебухов, А. И. Окара, Л. П. Павлюченкова. – Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 1999. –
20
252 с.
Дополнительная литература и рекомендации по использованию Интернетресурсов и других электронных информационных источников:
18.Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) : утв.
решением Комиссии таможенного союза от 28 мая 2010 г. N 299.
19.Об информации, информационных технологиях и о защите информации.
: ФЗ от 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ.
20.Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части её маркировки» // www.tsouz.ruОфициальный сайт комиссии
Таможенного союза
21.О защите прав потребителей : Закон от 7 февраля 1992 г. № 2300/1-1: с
изм. и доп. 1996, 1999, 2004, 2007 г.
22.О техническом регулировании : ФЗ от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ (с изм.
и доп. 2005, 2007, 2008 г.).
23.ГОСТ Р 51074-2003. Продукты пищевые. Информация для потребителя.
Общие требования. – М. : ИПК Издательство стандартов, 2004. – 26 с.
24.Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН
2.3.2.1078-01. – М. : ФГУП «ИнтерСЭН», 2002. – 168 с.
25.Периодические издания в России: «Спрос», «Эксперт», «Конкуренты и
качество», «Партнёры и конкуренты», «Потребитель», «Российское предпринимательство», «Современная торговля», «Стандарты и качество», «Методы оценки соответствия», «Техническое регулирование»
26.Периодические издания за рубежом: «Consumer Reports», «Which», «Business, Commerce and Trade», «Process Control and Quality».
27.http://www.rospotrebnadzor.ru/ Официальный сайт Федеральной службы
по защите прав потребителей и благополучия человека [Электронный ресурс].
28.http://www.gost.ru/ Официальный сайт Федерального агентства по техни-
ческому регулированию и метрологии [Электронный ресурс].
29.www.spros.ru/ Официальный сайт журнала Международной конфедерации потребителей «Спрос» [Электронный ресурс].
30.http://www.ozpp.ru/ Официальный сайт Общества защиты прав потреби-
21
телей [Электронный ресурс].
31.www.cnpe.spb.ru – Центр независимой потребительской экспертизы
[Электронный ресурс].
32.www.konfop.ru – Международная конфедерация обществ потребителей. [Электронный ресурс].
33.www.spros.ru – Журнал для потребителей «СПРОС» [Электронный ресурс].
34.http://www.1gost.ru – На данном сайте представлено большое количество национальных стандартов и других документов по стандартизации в РФ
35.www.vsegost.ru – На данном сайте представлено большое количество национальных стандартов и других документов по стандартизации в РФ
36.http://www.falshivkam.net – На данном сайте представлено большое количество статей и иллюстраций к ним, посвящённых способам фальсификации товаров, методам борьбы с ними. Описаны меры по защите товарных знаков, представлен обширный музей фальсифицированных товаров.
37.Научные работы. : учеб.-метод. пособие по написанию и оформлению
научных работ для студентов, магистрантов, аспирантов всех форм обучения и специальностей / Т. С.Бойко, Ю. В. Рожков – Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 2009. – 76 с.
5. Оценочные средства
5.1. Тематика рефератов
1.Роль физико-химических методов анализа потребительских товаров при установлении их безопасности и качества.
2.Нормативные документы, обусловливающие безопасность и качество по-
требительских товаров.
3.Значение лабораторных испытаний при установлении безопасности и качества потребительских товаров.
4.Исторические аспекты спектроскопических методов исследования.
5.Атомная спектроскопия и её роль при исследовании безопасности
продовольственных товаров.
6.Атомная спектроскопия и её роль при исследовании безопасности непродовольственных товаров.
22