Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ТБ 

 

 

 

«   10   »       09       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Современные проблемы технической электрохимии     

 




Направление подготовки

18.03.01 Химическая технология

Профиль подготовки

"Химическая технология неорганических веществ"

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр








          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

7

108 / 3  

16  

 

16  

1,6  

0,25  

33,85  

74,15  

Зач.  

8

144 / 4  

10  

20  

 

3  

0,35  

33,35  

75  

Экз.(35,65)  

Итого

252 / 7  

26  

20  

16  

4,6  

0,6  

67,2  

149,15  

35,65  

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: рассмотрение проблем, стоящих перед современной технической электрохимией, а также исследование возможностей решения этих проблем.

Задачами дисциплины являются: изучение проблем в области электрохимии и коррозии металлов, изучение механизмов электродных и электрокаталитических реакций, анодного растворения и катодного осаждения металлов, электрохимического модифицирования поверхности, электрохимических процессов извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств, путей и методов совершенствования процессов рекуперации металлов.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.ДВ.12.02))

Дисциплина "Современные проблемы технической электрохимии" обеспечивает понимание проблем, которые могут возникнуть в ходе работы в сфере производственно-технологической профессиональной деятельности. Базируется на знаниях, полученных студентами в области физики, аналитической химии и физико-химических методов анализа, физической химии. Знания, полученные при изучении дисциплины, будут использованы при написании бакалаврских работ.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-1 способность и готовностью осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

основные понятия и законы электрохимии, электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов; принципы работы электромагнитных устройств, трансформаторов, электрических машин, источников вторичного питания (ПК-1).

2) Уметь:

осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции, выбирать необходимые электрические устройства и машины применительно к конкретной задаче; проводить электрические измерения (ПК-1).

3) Владеть:

методами расчета параметров электрохимических процессов, электрических цепей; методами проведения электрических измерений (ПК-1).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Электрохимические процессы извлечения металлов

7

12

16

60

устный опрос

2

Разработка процессов регенерации металлов. Коррозия металлов.

7

4

14,15

тестирование

Всего за  семестр

108

16

16

74,15

1,6

0,25

Зач.

3

Разработка процессов регенерации металлов. Коррозия металлов.

8

10

20

75

тестирование

Всего за  семестр

144

10

20

75

3

0,35

Экз.(35,65)

Итого   

252

26

20

16

149,15

4,6

0,6

35,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 7

Раздел 1. Электрохимические процессы извлечения металлов

Лекция 1.

Электрохимические процессы извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 2.

Основные положения создания электрохимических локальных процессов извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 3.

Особенности электроосаждения металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 4.

Электроосаждение серебра из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 5.

Электроосаждение золота из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 6.

Особенности электроосаждения цветных металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Раздел 2. Разработка процессов регенерации металлов. Коррозия металлов.

Лекция 7.

Разработка процессов регенерации металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 8.

Регенерация золота из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Семестр 8

Раздел 3. Разработка процессов регенерации металлов. Коррозия металлов.

Лекция 9.

Регенерации серебра из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 10.

Извлечение цветных металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Лекция 11.

Регенерация углеродных волокнистых катодов, возврат извлеченного металла в процесс (2 часа).

Лекция 12.

Пути и методы совершенствования процессов рекуперации металлов из промывных растворов с использованием электролиза с УВЭ (2 часа).

Лекция 13.

Процессы регенерации отработанных электролитов (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 8

Раздел 1. Разработка процессов регенерации металлов. Коррозия металлов.

Практическое занятие 1.

Электрохимические процессы извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 2.

Основные положения создания электрохимических локальных процессов извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 3.

Особенности электроосаждения металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 4.

Электроосаждение серебра из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 5.

Электроосаждение золота из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 6.

Особенности электроосаждения цветных металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 7.

Разработка процессов регенерации металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 8.

Регенерация золота из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 9.

Регенерации серебра из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

Практическое занятие 10.

Извлечение цветных металлов из промывных растворов гальванических производств (2 часа).

 

Методические указания для практических занятий приведены в https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=2809&topic=1

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 7

Раздел 1. Электрохимические процессы извлечения металлов

Лабораторная 1.

Электрохимические процессы извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств (4 часа).

Лабораторная 2.

Основные положения создания электрохимических локальных процессов извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств (4 часа).

Лабораторная 3.

Особенности электроосаждения металлов из промывных растворов гальванических производств (4 часа).

Лабораторная 4.

Электроосаждение серебра из промывных растворов гальванических производств (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам приведены в https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=2809&topic=0#section-1

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Гальванические элементы.

2. Элемент Даниэля-Якоби. Устройство и принцип действия.

3. Электродные потенциалы.

4. ЭДС. Уравнение Нернста.

5. Ряд стандартных электродных потенциалов окислительно-восстановительных систем.

6. Коррозия металлов: химическая и электрохимическая.

7. Методы защиты металлов от коррозии.

8. Электролиз. Законы электролиза.

9. Электролиз водных растворов электролитов.

10. Электрохимическая поляризация.

11. Применение электролиза.

12. Регенерация металлов.

13. Перспективы технической электрохимии.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

Для реализации познавательной и творческой активности студента в учебном процессе используются современные образовательные технологии, дающие возможность повышать качество образования, более эффективно использовать учебное время. Применяются пассивные и интерактивные формы занятий. Студенты выполняют индивидуальные и групповые задания. Подробное объяснение теоретического материала на лекционных занятиях позволяет студентам применять свои знания при решении практических заданий.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Современные проблемы технической электрохимии

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Зарубина Л.П. Защита зданий, сооружений, конструкций и оборудования от коррозии. Биологическая защита [Электронный ресурс]: материалы, технология, инструменты и оборудование/ Зарубина Л.П.— Электрон. текстовые данные.— М.: Инфра-Инженерия, 2015.— 224 c - http://www.iprbookshop.ru/40229

2. Коррозия и защита металлических конструкций и оборудования [Электронный ресурс]: учебное пособие/ М.И. Жарский [и др.].— Электрон. текстовые данные.— Минск: Вышэйшая школа, 2012.— 303 c. - http://www.iprbookshop.ru/20220.

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Теоретические основы коррозионных процессов [Электронный ресурс]: учебное пособие по курсу «Общая химия»/ С.Л. Березина [и др.].— Электрон. текстовые данные.— М.: Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, 2014.— 72 c - http://www.iprbookshop.ru/31640.

2. Блощицина Ю. В. Методические указания к практическим работам "Моделирование и оптимизация технологических процессов":, 2012 - http://e.lib.vlsu.ru:80/handle/123456789/2653

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Chemister.da.ru - Химия и Токсикология. Методики синтеза групп веществ, библиотека по химии, база данных, форум и многое другое.

Chemport.ru - Химический портал. Новости химии, работа для химиков, форум и др. материалы.

XuMuk.ru - Новый сайт о химии для химиков. Химическая энциклопедия, фармацевтические справочники, методики синтеза и другие полезные материалы он-лайн.

Программное обеспечение:

Лекционная аудитория

Пакет офисных приложений Libre Office v.5 (free software, GPL)

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

e.lib.vlsu.ru:80

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лекционная аудитория

DVD плеер POINER DV-310-Sdvd player, проектор SANYO PDG - DSU 20, экран DRAPPER Apex STAR.

Лаборатория общей и неорганической химии

Вытяжные шкафы «Ламинар», комплекс для анализа тяжелых металлов, химический мультиметр с набором ионоселективных электродов, печь сушильная, печь сушильная под вакуумом, весы аналитические ВЛР-200, весы технохимические, фотоэлектроколориметры ФЭК-М, набор кювет, выпрямители электрического тока, иономер универсальный, блок автоматического титрования БАТ-15, потенциостат П-5848, прибор Ребиндера, дистиллятор воды ДЭ-4, реохорд, специальная химическая посуда, водяная и песчаная баня, электроплитки, набор химического оборудования для титрометрии, штативы химические с держателями, термореле, секундомеры, комплект учебно-наглядных пособий и методических пособий.

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Занятия проводятся в компьютерном классе, используя специальное программное обеспечение. Каждой подгруппе обучающихся преподаватель выдает задачу, связанную с разработкой и программной реализацией алгоритмов обработки информации. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного моделирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Современные проблемы технической электрохимии»

по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология

 

Рабочая программа дисциплины «Современные проблемы технической электрохимии» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 252 час. (7 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет / экзамен .

Цель дисциплины: рассмотрение проблем, стоящих перед современной технической электрохимией, а также исследование возможностей решения этих проблем.

Задачами дисциплины являются: изучение проблем в области электрохимии и коррозии металлов, изучение механизмов электродных и электрокаталитических реакций, анодного растворения и катодного осаждения металлов, электрохимического модифицирования поверхности, электрохимических процессов извлечения металлов из промывных растворов гальванических производств, путей и методов совершенствования процессов рекуперации металлов.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Современные проблемы технической электрохимии» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 18.03.01 Химическая технология.

 

10.09.2016 г.