6B07101 Химическая технология неорганических веществ в КарГУ им. Букетова

Дисциплина изучает следующие разделы Неорганической химии: Основные определения. Структура периодической системы. Этапы развития периодического закона. Периоды и группы. Электронная аналогия. Калометрия. Орбитальные радиусы. Вторичная и внутренняя периодичность. Классификация химических элементов по типу и заселенности электронных орбиталей.

Матрицы и действия над ними. Основные понятия. Действия с матрицами. Определители матриц. Определители 2-го и 3-го порядков. Определители n-го порядка. Свойства определителей. Ранг матрицы. Метод окаймляющих миноров. Метод элементарных преобразований. Обратная матрица. Метод присоединенных линейных уравнений. Основные понятия. Правило Крамера. Матричный метод. Метод Гаусса.

Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела Первый закон Ньютона. Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона Силы трения Закон сохранения импульса. Центр масс. Уравнение движения тела переменной массы. Работа и энергия. Энергия, работа, мощность. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения механической энергии. Графическое представление энергии. Удар абсолютно упругих и неупругих тел. Механика твердого тела.

Представлены физические и химические свойства элементов главных подгрупп I – VII групп периодической системы, их распространение, история открытия, основные способы получения и применение, а также краткая характеристика некоторых важнейших соединений данных элементов. Водород и история открытия, физические свойства и распространение в природе. Водород. Кислород. р – Элементы VII группы. р–Элементы VI группы. р–Элементы V группы

Химия как система знаний о веществах и их превращениях. Теория и эксперимент в химии. Различные уровни химической теории. Информационные системы. Система приоритетов в развитии химии. Основные проблемы современной неорганической химии. Русская номенклатура неорганических соединений (кислород, окисел, гидроокись, вода, щелочь, перекись водорода, сернокислый, хлористый и т.д.). Международная номенклатура. Химия и экология. Основные понятия и законы химии.

Основные этапы развития аналитической химии. Качественный анализ. Периодический закон Д. И. Менделеева и аналитическая химия. Обоснование и выбор. Усреднение пробы и взятие навески. Разложение (вскрытие) пробы, растворение. Разделение и концентрирование. Количественное измерение. Расчет результатов анализа. Основные понятия метрологии химического анализа. Систематические погрешности.

Механизмы каталитических процессов. Стадии каталитического акта. Свойства катализаторов. Кислотный и основной катализ. Особенности промышленного гомогенного катализа. Особенности катализа твердыми телами. Основы кристаллохимии. Технология производства катализаторов, носителей и адсорбентов для процессов нефтепереработки и нефтехимии. Гомогенный катализ. Ферментативный катализ. Гетерогенный катализ. Окислительно-восстановительные реакции на оксидных катализаторах.

Государство, право, основные понятия о государственно-правовых явлениях. Основы конституционного права РК. Правоохранительные органы и суд в РК. Органы государственной власти в РК. Основы административного права РК. Основы гражданского и семейного права в РК. Трудовое право и право социального обеспечения РК.

Основы развития общества и природы, современные подходах рационального использования природных ресурсов, правового регулирования безопасности жизнедеятельности, прогнозирование развития негативных воздействий и оценки последствий чрезвычайных ситуаций. Состояние популяций живых организмов, степень нарушенности экосистем, структура и динамика популяций.

Краткий исторический очерк развития физической химии. Предмет и задачи физической химии. Классификация методов физической химии. Основные понятия химической термодинамики. Первый закон термодинамики. Закон Гесса. Термохимия. Способы расчета теплового эффекта химической реакции. Теплоемкость. Зависимость теплового эффекта химических реакций от температуры. Основные понятия.

Основные технологические компоненты производства – сырье, целевые и побочные продукты, отходы, энергетические ресурсы. Иерархия производства: процесс, аппарат, химико – технологический процесс, химическое производство, производственное объединение. Гетерогенные химические процессы. Равновесие и правило фаз. Равновесные диаграммы. Скорость и механизм гетерогенных превращений. Понятие о лимитирующей стадии.

Методологические основы составления бизнес-плана. Курс «Прикладной бизнес» включает изучение методов анализа рынка сбыта, описание продукции, разработку и представление производственного плана, разработку и представление плана маркетинга и организационного плана, разработку и представление финансового плана.

Методы количественного анализа (химические, физико-химических, физические, биологические). Статистическая обработка результатов количественного анализа. Гравиметрический анализ. Химические титриметрические методы анализа. Кислотно-основное титрование. Титрование в неводных средах. Окислительно-восстановительное титрование. Комплексиметрическое титрование. Осадительное титрование. Требования к реагентам, реакциям. Характеристики реагентов. Чувствительность и способы ее выражения.

Введение. Основные понятия. Свойства дисперсных систем. Способы получения и очистки дисперсных систем. Кинетические свойства дисперсных систем. Структурно-механические свойства дисперсных систем. Поверхностные явления. Агрегатная устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Электрические свойства дисперсных систем. Осмотическое давление. Вывод формулы Вант-Гоффа. Зависимость осмотического давления от концентрации частиц и их массы. Уравнение состояния идеальных и реальных смесей.

Коллоидная химия – самостоятельная область физико-химической науки, изучающая процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные с поверхностными явлениями на границах раздела фаз в этих системах. Дисперсная система. Диффузия. Закон Фика. Термодинамика дисперсных систем. Адсорбция на границе раствор – газ, твердое тело – газ. Аэрозоли. Пены.

Введение в дисциплину. Организация работы по созданию здоровых и безопасных условий труда. Безопасность технологических процессов химических производств. Общие вопросы техники безопасности. Физико-химические основы процессов горения и взрыва. Токсичность веществ и предупреждение отравлений. Производственная пыль и химические ожоги. Очистка промышленных выбросов в атмосферу и сточных вод от вредных примесей. Основы пожарной профилактики. Безопасность производственного оборудования.

Физические свойства и строение. Производные карбоновых кислот. Электронное строение и общая характеристика реакционной способности. Способы получения и реакции. Енолят-ионы карбоновых кислот и их производных. СН-Кислотность карбоновых кислот и их производных. Реакция Гелля–Фольгарда–Зелинского. Реакции С—С-конденсации. Дикарбоновые кислоты. Физические свойства. α, β-Ненасыщенные кислоты и их производные. Номенклатура и геометрическая изомерия. Способы получения.

Основная задача научно-технического перевода. Типы научно-технического перевода. Требования к переводу. Лексико-грамматические особенности научно-технической литературы. Рекомендации по созданию точного и последовательного процесса перевода. Тексты для аудиторного чтения. Тексты для внеаудиторного чтения. Фразы-клише для реферирования текста. Основные арифметические выражения, формулы, уравнения и правила их чтения на английском языке.

Значение инженерной графики в профессиональной деятельности. Цели и задачи дисциплины. Краткие исторические сведения о развитии графики. Современные методы разработки и получения чертежей. Компьютерная графика. Основные понятия компьютерной графики. Деление отрезка прямой на равные части. Построение и деление углов. Деление окружности на равные части и построение правильных вписанных многоугольников. Сопряжения.

Классификация, производство извести, гипса, цемента, стекла, керамики, портландцемента, технической керамики, стекла и стеклокристаллических материалов. Технология силикатных стекол на основе фосфатов, боратов, алюмосиликатов, магнезиальных силикатов. Силикатообразование. Реакции силикатообразования в содовой и сульфатной шихте. Кинетика стеклообразования. Сущность процессов осветления, гомогенизации и студки расплавов.

Классификация неорганических вяжущих веществ. Воздушные вяжущие вещества. Классификация воздушных вяжущих веществ. Сырьевые материалы для получения и принципы производства гипсовых вяжущих веществ. Виды гипсовых вяжущих веществ в зависимости от температуры тепловой обработки: низкообжиговые и высокообжиговые. Схема твердения, основные свойства, области применения. Сырьевые материалы для получения и принципы производства строительной извести. Виды извести.

Правила работы со словарём. Понятие о словах-реалиях. Многозначность слов, словообразование . Безличный пассив. Перевод фразеологических оборотов. Модальные глаголы и способы выражения модальности. Правила перевода распр. определений. .Инфинитив, его формы и употребление. Особенности бессоюзных придаточных предложений. Употребление косвенной речи. Преобразование прямой речи в косвенную. Правила согласования времен в иностранном языке.

Методы изображения пространственных геометрических фигур на плоскости, а также сами эти фигуры по их изображениям. Метод проекций. Чертеж прямой линии. Чертеж плоскости. Позиционные задачи. Параллельность на чертеж. Метрические задачи. Перпендикулярность на чертеже. Кривые линии и поверхности. Классификация плоских и пространственных кривых. Поверхности. Основные понятия аксонометрии. Форматы.

Проблемы охраны окружающей среды. Глобальные составляющие экологического кризиса. Вопросы водной экологии и токсикологии. Роль аэрозолей в загрязнении окружающей среды, в химической экологии гидросферы и литосферы. Биогеохимические циклы и мониторинг окружающей среды. Загрязнение атмосферы. Методы очистки газовых выбросов предприятий и транспорта. Энергетические, шумовое, световое и другие виды загрязнений окружающей среды.

Численный метод непрерывной оптимизации. Математическая модель объекта и ее свойства. Расшифровка кодов. Математическая постановка задачи. Унимодальность и основные свойства унимодальных функций. Глобальная и ассимптотическая сходимость. Методы исключения интервалов: равномерного поиска, дихотомии, Фибоначчи, золотого сечения, метод ломанных. Полиномиальная аппроксимация и методы точечного оценивания. Методы оптимизации с использованием производных. Сравнительные оценки методов.

Основные понятия по оптимизации химико-технологических процессов. Критерия оптимизации. Эффективность процессов, удельной производительности химических реакторов. Влияние управляющих параметров процесса − концентраций исходных реагентов, давления, температуры, типа реакционного аппарата на наиболее важные показатели технологического процесса. Степень конверсии, Удельная производительность. Выход. Селективность. Постановка задач оптимизации, методов и математического аппарата.

Методы подготовки и переработки минерального сырья для промышленного производства неорганических веществ, а также приобретение навыков проведения в лабораторных условиях операций выделения, очистки, концентрирования сырьевых материалов и контроля качества полученных продуктов. Обогащение руд. Флотация. Магнитная сепарация. Экстракция металлов. Катализаторы и адсорбенты в неорганической технологии.

Отрасль химических производств является ведущей и определяет в целом прогресс химической промышленности. В дисциплине рассматривается системный подход к проектированию сложных систем, какими являются химические производства. Приемы и методы разработки технологической схемы производства. Эскизное конструирование реакторов. Объемно- планировочные ремонты цеха. Проектирования производств. Химическая идея и инженерный поиск.

Рудоподготовка и гранулометрическая характеристика руд и продуктов обогащения. Рудоподготовка. Место операций рудоподготовки в общей схеме механической обработки и обогащения полезных ископаемых. Гранулометрическая характеристика руд и продуктов обогащения. Дробление. Показатели дробления: степень дробления и измельчения, энергетическая эффективность процессов дробления и измельчения. Способы дробления и измельчения.

Рациональное использование и экономия сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области химической технологии. Разработки по совершенствованию действующих технологических процессов, направленные на снижение удельных расходов сырья, материалов, энергозатрат, а также повышение качества и экологичности выпускаемых продуктов и технологических процессов.

Химическая технология базируется прежде всего на химических науках, таких, как физическая химия, химическая термодинамика и химическая кинетика, но в то же время не просто повторяет, а развивает закономерности этих наук в приложении к крупномасштабным промышленным процессам. Составление материального и теплого баланса. Технологическая схема получения кислот и оснований.

Предмет и объекты органической химии циклических соединений. Электронное строение органических соединений, учение об электронных эффектах. Современные представления о строении органических молекул. Понятие о хиральности, динамика органических соединений, конформации, оптическая изомерия органических соединений. Алициклы. Циклоалканы и другие циклические алифатические соединения, их строение, динамика и основные химические свойства.

Методологические основы системного подхода при изучении сложных физико-химических (ФХС) и химико-технологических систем (ТХС). Разработка математической модели и ее исследование для последующего применения. Поиск оптимального режима химико-технологических процессов. Методы синтеза алгоритмов решения конечномерных задач оптимизации. Преобразования и стратегии решения.

Ароматические соединения (арены) — циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему. Небензоидные ароматические соединения. Азулен. Анулен. Гетероарены (пиридин, пирол, фуран, тиофен). Ферроцен. Бензол и полициклические ароматические углеводороды. Валентные изомеры бензола. Оценка энергии делокализации в ароматических системах. Порядки и длины связей. Правило Хюккеля и его графическая интерпретация.

Введение в химию ВМС. Основные понятия и определения. Молекулярные массы и молекулярно-массовое распределение. Определение молекулярной массы полимеров, размера и формы макромолекул. Потиэитектролиты. Концентрировакные растворы полимеров и гели. Особенности поведения макромолекул в растворе по сравнению с поведением молекул низкомолекулярных веществ.

Общие закономерности химико-технологических процессов и использование основных законов химии в комплексной производственно-технологической деятельности. Расчеты основных характеристик химического процесса, выбирать рациональную схему производства заданного продукта, оценивать технологическую эффективность производства. Неорганические щелочи и их применение. Способы производства каустической соды.

Основы всех современных теорий кислот и оснований. Важные химические свойства неорганических кислот и оснований. Схемы переработки химического сырья и способы управления технологическими процессами. Технологии получения неорганических кислот и оснований из минерального сырья. Расчёты, необходимые для определения параметров технологического режима и показателей эффективности химико-технологического процесса.

Обеспечение студентов базовыми знаниями в области современных методов обработки и анализа экспериментальных данных с использованием программного и аппаратного обеспечения. Цифровое представление и численные методы обработки данных. Практические навыки в решении задач сбора, хранения и обработки информации в цифровом виде. Доверительный интервал. Доверительная вероятность. Доверительный интервал для неизвестного математического ожидания с известной и неизвестной дисперсией.

Классификация и строение полимеров. Классификация полимеров. Особенности строения полимеров. Краткая характеристика и области применения важнейших представителей различных классов полимеров Макромолекулы и их поведение в растворах. Конфигурация макромолекулы и конфигурационная изомерия. Конформационная изомерия и конформация макромолекул. Гибкость цепи полимеров. Химические свойства и химические превращения полимеров. Химические реакции, без изменения степени полимеризации.

Основные процессы программной инженерии. Методы управления проектами программных средств. Задачи и методы обеспечения качества программных компонентов. Методы и средства оценки сложности алгоритмов. Методы анализа прикладной области на различных уровнях. Основные способы использования, обобщения и анализа информации в области химической технологии.

Минерально-сырьевые ресурсы. Применение современных технологий и оборудования, обогащение и переработки руды, физико-химические основы анализа сырья и конкурентоспособности предприятий минерально-сырьевой отрасли. Минерально – сырьевая база. Оценка месторождений минерального сырья, его свойства, химический состав, условия залегания и доступность для разработки. Категории запасов сырья.

Основы планирования натурных и вычислительных экспериментов и обработки их результатов для получения научно обоснованных и достоверных выводов. Методы статистического анализа. Основы статистического контроля качества. Принципы и методы планирования эксперимента. Принципы динамического программирования. Многофакторные эксперименты с построением матриц планирования в рамках доверительного интервала.

Планирования научного и промышленного эксперимента в химии и химической технологии. Дробный и полный факторный эксперимент, Многофакторные эксперименты. Основные понятия теории планирования эксперимента: Объект исследования, виды входных и выходных переменных, факторы, факторное пространство. Эксперимент. План эксперимента как совокупность данных, определяющих число, условия и порядок реализации опытов.

Методы совершенствования и развития предприятий, развитие и широкое применение вычислительной техники. Системная реорганизация материальных, финансовых и информационных потоков. Упрощение организационной структуры. Перераспределение и минимизация использования различных ресурсов, сокращение сроков реализации потребностей клиентов, повышение качества их обслуживания. Особенности и параметры каскадов аналоговых устройств.

Методы подготовки и переработки минерального сырья для промышленного производства неорганических веществ, а также приобретение навыков проведения в лабораторных условиях операций выделения, очистки, концентрирования сырьевых материалов и контроля качества полученных продуктов. Обогащение руд. Флотация. Магнитная сепарация. Экстракция металлов.

Введение. Наука и научное познание. Результаты научной деятельности. Методологические основы определения темы научных исследований. Основные элементы научного исследования. Поиск, накопление и обработка научной информации. Особенности организации защиты НИР. Эксперимент как элемент учебно-исследовательской деятельности учащихся. Требования к оформлению курсовой и выпускной квалификационной работы. Методологические основы определения темы научных исследований.

Знает концепцию промышленной экологии, антропогенное воздействие на атмосферу, классификацию сырья, знает начальные методы обогащения сырья, разбрызгивание материалов, гравитационное и электромагнитное обогащение, может использовать твердое и жидкое состояние вещества в гидрометаллургических процессах, владеет основной информацией о структуре и физико-химических свойствах металлургических сплавов, знает основы металлургии, свойства и классификацию металлургического топлива, физико-химические основы восстановления металлов, производство стали, чугуна, сплавов, металлов и классификацию минерального сырья, подготавливает вещество к анализу, свойства катализаторов, кислотный и основной катализ, особенности промышленного гомогенного катализа, особенности твердого катализа

Применяет основные методы решения типовых задач по неорганической химии и умеет их использовать при решении технологических проблем и знает теоретические основы и закономерности неорганической химии, находит решения сложным химическим задачам, разбирает механизм реакции, применяет теоретические умения, навыки в решении актуальных проблем современной химической науки в профессиональной деятельности, находит, извлекает и систематизирует, применяет необходимую информацию

Понимает концепцию промышленной экологии, антропогенное воздействие на атмосферу, использует принципы построения безотходной технологии, химико-технологический процесс как систему, понимает основы безотходных технологических процессов, комплексно использует сырье в безотходных технологиях, владеет классификацией сырья, знает начальные методы обогащения сырья, рассеяния материалов, гравитационного и электромагнитного обогащения, умеет применять твердое и жидкое состояние вещества в гидрометаллургических процессах.

Знает фундаментальные положения теоретической органической химии, включая современные представления о строении и реакционной способности органических соединений и выполняет материальные и энергетические расчеты технологических показателей химических производств; определяет оптимальные условия проведения химико-технологических процессов

Формирует знания в области современных методов исследования и диагностики неорганических материалов, знает основы начертательной геометрии: способы проецирования, центральное проецирование, плоскостью проекций, владеет параллельным проецированием и частным случаем центрального проецирования а также прямоугольное проецирование, ортогональное проецирование, знает классификацию органической массы угля, определяет число структурных элементов, знает аддитивный метод расчета свойства угля, умеет определять технологические показатели углей

Демонстрирует актуальные знания прикладных экономических, юридических, естественно-научных дисциплин, способствующих реализации основных направлений модернизации общественного сознания. Борьба с коррупционными и экономическими правонарушениями на современном этапе является важнейшей задачей правоохранительных и контролирующих органов страны. Применяет знания об обществе как целостной системе и человеке, роли духовных процессов в современном обществе, правовых интересах сторон в сфере защиты прав физических и юридических лиц, экономических и социальных условия осуществления предпринимательской деятельности, воздействия вредных и опасных факторов на человека и природную среду

Решает обыкновенные дифференциальные уравнения; знает основные понятия и методы математического анализа, дискретной математики, теории вероятностей и математической статистики, основные численные методы решения прикладных задач и понимает основные законы физики термодинамики, знает уровнения изохоры, изобары, изотермы, правила фаз, владеет основами химической кинетики и катализа

Владеет и использует широкий набор сведений о конкретных аналитических реагентах, областях и особенностях их использования с акцентом на обоснование с помощью физико-химических и других законов и обобщений и анализирует кинетические параметры химических реакций и химического равновесия; рассчитывает тепловые эффекты и скорость химических реакций, определяет параметры каталитических реакций, закономерности протекания химических и физико-химических процессов, законы идеальных газов и применяет знания о коллоидной химии и процессах, определяемые явлениями на поверхности твердых тел

Владеет методами полного факторного эксперимента умеет планировать эксперимент, варьировать всеми факторами, методами крутого восхождения на поверхности отклика, разрабатывает композиционные планы Бокса-Уилсона, описывает адекватно полиномом второго порядка, составляет план полного факторного эксперимента, матрицу планирования, определяет коэффиценты уравнения регрессии, характеризует вклад соответсвующего фактора на величину выхода целевого продукта и знает основы проведения химико-технологических экспериментов, умеет обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию, знает основы цифровой технологии проведения эксперимента умеет описывать свойства смесей приведенные полномами, умеет проверять адекватность уравнения, доверительные интервалы и значения отклика, знает метод симплексных решоток, умеет составлять матрицы симпплекс-решетчатого плана, определяет коэффициенты полинома, проводит статистический анализ полученных результатов, и ориентируется в расчетах радиатной и конвекционных камер, знает расчеты материального и теплового баланса реакторов, умеет определять основные размеры аппаратов и знает методы цифровых расчетов расхода исходного сырья, транспортировки, разделения неоднородных систем и скорость осаждения

Знает экономику, организацию и планирование химико-технологического производства и применяет принципы проектирования зданий и сооружений химической промышленности, понимает общие положения о проектировании промышленных объектов, рассчитывает энергозатраты, понимает процессы химической технологии, классификацию, законы сохранения массы и энергии, понятия теплообмена, классификацию теплообменников, понимает физико-химические основы химических процессов, стехиометрию, термодинамику химических превращений.

Анализирует конфликты и проблемные ситуации. Понимает социальные, гигиенические, противопожарные и прочие правила, в которых предусмотрены все аспекты деятельности на объектах повышенной опасности. Имеет общие сведения о несчастных случаях на химических работах, анализирует контроль элементов системы управления качеством, действующей на протяжении всего жизненного цикла и обеспечивает удовлетворенность потребителей, обосновывает основные принципы системы менеджмента и умеет организовать работу по производственной безопасности, оценивает вероятности составляющая в оценке риска, составляет вероятности модели аварии на химическом производстве, знает производственные факторы технологических производств

Оценивает критическии любую поступающую информацию. Демонстрирует знания о строительных вяжущих веществах, порошкообразных материалах, образующие при смешивании с водой пластичную удобообрабатываемую массу, со временем затвердевающую в прочное камневидное тело. Знает основы получения глиноземистого цемента и цемента с наполнителями. и знает способы переработки глинозема и производства силикатных материалов, методах и средствах обеспечения их единств, способы достижения требуемой точности и владеет основы метрологии как науки об измерениях и способами достижения требуемой точности

Владеет техникой современного перевода технических текстов с английского на казахcкий и русcкий языки. Изучается посредством практических занятий, выполнения контрольных работ, тестов, самостоятельной работы в виде подготовки устных сообщений по темам, переводов, заучивания лексических единиц и завершается экзаменом