Аналитическая химия и физико-химические методы анализа (стр. 1 )

ПРОЕКТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(РГТЭУ)

Кафедра Товароведение и экспертиза товаров

Одобрено УМС факультета

Протокол № от « » 2011

Председатель

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Наименование дисциплины: АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Для направления подготовки: 260800 Технология продукции и

организации общественного питания

Профиль подготовки: Технология организации ресторанного

дела

Квалификации (степени) выпускника БАКАЛАВР

Форма обучения: Очная

Согласовано: Рекомендовано кафедрой

Учебно-методическое управление товароведения и экспертизы товаров

РГТЭУ Протокол №

« » г. От « »г.

Зав. кафедрой

Д. т.н., проф.

Москва 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1. Цели и задачи дисциплины 3

2. Место дисциплины в структуре ООП 3

3. Требования к результатам освоения дисциплины 4

4. Объем дисциплины и виды учебной работы 5

5. Содержание дисциплины 6

5.1. Содержание разделов и тем дисциплины 6

5. 2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи 9

с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

5.3. Разделы, темы дисциплины и виды занятий 10

6. Перечень практических занятий 11

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение

дисциплины 14

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины 14

9. Образовательные технологии 14

10. Оценочные средства (ОС) 15

1. Цели и задачи дисциплины:

Основной задачей аналитической химии является подготовка бакалавров, владеющих теоретическими основами и практическими приемами основных химических и инструментальных методов анализа, умеющих проводить статистическую обработку результатов аналитических определений.

Целью дисциплины является изучение теоретических основ и практических приемов основных и инструментальных методов анализа, формирование у студентов умений и навыков по выбору наиболее благоприятных условий для их практического осуществления.

В задачи курса входит:

- показ роли аналитической химии, а также физико-химических методов анализа в технологии пищевых производств;

- получение базовых химических знаний для изучения всех последующих общих химических и специальных дисциплин, необходимых для подготовки бакалавров;

- дать понимание основ химических методов анализа, научить студентов владению методами, используемыми при оценке показателей качества продукции и охраны окружающей среды.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина базовой части математического и естественнонаучного цикла (Б.2). Дисциплина имеет предшествующие связи с дисциплинами математического и естественного цикла: Неорганическая химия. Последующие межпредметные связи дисциплина « Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» имеет с дисциплинами: Физическая и коллоидная химия, Технология продукции общественного питания, Биохимия, Стандартизация и контроль качества продукции общественного питания. Требования к входящим знаниям: знать школьную программу «Химия», «Физика».

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

профессиональные:

ПК-1 - способен использовать законы и методы математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении профессиональных задач;

научно-исследовательская деятельность:

ПК-30 - уметь проводить исследования по заданной методике и анализировать результаты экспериментов;

ПК-32 - способен измерять и составлять описание проводимых экспериментов, подготавливать данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций; владеет статистическими методами и средствами обработки экспериментальных данных проведенных исследований.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

·  О целях и задачах аналитической химии, химического анализа, способах их решения

·  О теоретических основах и практических приемах основных химических и инструментальных методах анализа для осуществления технохимического контроля производства продуктов питания

Знать:

·  Основные понятия и определения, принципы идентификации, классификации методов химического анализа, а также способы разделения смесей веществ

·  Основные понятия, определения и задачи химической метрологии

·  Основные химические и физико-химические методы анализа веществ, их сущность, теоретические основы и области применения

Уметь:

·  Формулировать требования к аналитическим реакциям, свойствам, параметрам

·  Планировать и осуществлять химический эксперимент, анализировать и интерпретировать полученные результаты, формулировать выводы

·  Выполнять исходные вычисления, итоговые расчеты с использованием статистической обработки результатов количественного анализа

·  Творчески применять полученные знания для решения конкретных технологических задач общественного питания

Приобрести навыки:

·  Использовать основную химическую аппаратуру и приборы для инструментального анализа

·  Готовить стандартные растворы, отбирать среднюю пробу, пользоваться мерной посудой, аналитическими весами

·  Проводить качественный и количественный анализ вещества в пределах использования основных приемов и методов, предусмотренных программой

Владеть информацией:

·  О новейших методах химического и физико-химического анализа, особенно методах неразрушающего контроля и дистанционного анализа

·  О современных методах выделения, разделения и концентрирования веществ

Иметь опыт работы:

·  С основными литературными источниками и справочной литературой по аналитической химии

·  С основными типами приборов ( фотоэлектроколориметры, спектрофотометры, потенциометры и др.)

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов / зачетных единиц	Семестры
1	2	3	4
Аудиторные занятия (всего)	54	54	-	-	-
В том числе:	-	-	-	-	-
Лекции	20	20	-	-	-
Практические занятия	34	34	-	-	-
Самостоятельная работа (всего)	54	54	-	-	-
В том числе:	-	-	-	-	-
Реферат	15	15	-	-	-
Другие виды самостоятельной работы	-	-	-	-	-
Поиск учебной информации в Интернет	10	10	-	-	-
Подготовка к зачету	15	15	-	-	-
Работа с учебной литературой	14	14	-	-	-
Вид промежуточной аттестации	-	зачет	-	-	-
Общая трудоемкость часы зачетные единицы	108
3

5.Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов и тем дисциплины

Модуль I. Аналитическая химия

Тема 1. Предмет аналитической химии. Метрология в химическом анализе

Место аналитической химии в системе наук, связь с практикой.

Значение аналитической химии в развитии пищевой промышленности.

Метрологические основы химического анализа. Аналитический сигнал. Способы определения концентрации веществ. Классификация погрешностей анализа: абсолютная,

относительная, систематическая и случайная. Признаки систематических погрешностей и способы их выявления. Правильность и воспроизводимость. Стандартные образцы.

Характеристики чувствительности методов анализа: коэффициент чувствительности, предел обнаружения, нижняя и верхняя границы определяемых содержаний. Селективность метода.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Тема 2. Методы качественного и количественного анализа. Гравиметрический анализ

Качественный анализ. Периодическая система элементов – основа изучения химико-аналитических свойств элементов и их соединений. Классификация катионов и анионов молекулярный фазовый анализ. Классификация ионов по группамия технохимического контроля произвоства продуктов питанипо группам. Групповые, селективные реагенты.

Теоретические основы гравиметрического анализа. Основные приемы и техника общих операций в гравиметрическом анализе. Гравиметрическая форма и гравиметрический фактор. Условия получения осадков. Классификация осадков. Потери при промывании осадков. Применение методов гравиметрии в аналитической практике. Преимущества и недостатки анализа.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Модуль II. Химические методы анализа.

Тема 3. Титриметрические методы.

Классификация методов титриметрического анализа. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе. Способы титрования: прямое, обратное, косвенное, заместительное. Кривые титрования. Скачок титрования, точка эквивалентности и конечная точка титрования. Способы фиксирования конечной

точки титрования. Первичные стандартные растворы и требования к ним. Фиксаналы. Вторичные стандартные растворы. Источники погрешностей в титриметрии.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Тема 4. Кислотно-основное равновесие и титрование.

Первичные и вторичные стандартные растворы в кислотно-основном титровании. Построение и анализ кривых титрования одно-и многоосновных кислот и оснований.

Влияние различных факторов на величину скачка титрования. Кислотно-основные индикаторы. Индикаторные погрешности и их оценка. Примеры практического применения метода кислотно-основного титрования.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Тема 5. Комплексонометрическое титрование.

Реакции комплексообразования и комплексонометрическое титрование. Использование комплексных соединений в химическом анализе.

Органические реагенты. Основные типы соединений, образуемых с участием органических реагентов. Хелаты и внутрикомплексные соединения.

Использование аминополикарбоновых кислот (комплексонов) в титриметрическом анализе. Металлохромные индикаторы, требования к ним.

Практическое применение комплексонометрического титрования.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Тема 6. Методы окислительно-восстановительного титрования

Окислительно-восстановительное равновесие и титрование. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. Стандартный и формальный (реальный) окислительно-восстановительные потенциалы. Факторы, влияющие на величину окислительно-восстановительного потенциала. Направление и константа равновесия окислительно-восстановительных реакций. Обнаружение конечной точки титрования.

Методы окислительно-восстановительного титрования:

йодометрия, перманганатометрия, дихроматометрия. Первичные и вторичные и стандартные растворы, фиксирование конечной точки титрования в указанных методах.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Модуль III. Физико-химические методы анализа

Тема 7. Оптические методы анализа

Спектроскопические методы. Спектры атомов и молекул, их происхождение и использование в аналитической химии.

Важнейшие характеристики спектральных линий (положение в спектре, интенсивность, ширина). Спектры испускания (эмиссионные) и поглощения (абсорбционные).

Атомно-эмиссионный и атомно-абсорбционный методы. Сущность методов. Источники атомизации и возбуждения, их характеристики. Физические процессы в

источниках атомизации и возбуждения. Возможности, преимущества и недостатки методов атомной спектроскопии.

Спектрофотометрический метод. Сущность метода. Основной закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Бера. Причины отклонения от основного закона светопоглощения.

Фотометрические реакции, требования к ним и выбор оптимальных условий их проведения.

Люминесцентные методы. Классификация видов люминесценции по источникам возбуждения, механизму и длительности свечения. Флуоресценция и фосфоресценция. Факторы, влияющие на интенсивность люминесценции.

Эмиссионный спектральный анализ. Источники возбуждения. Пламенная фотометрия. Применение эмиссионного спектрального анализа.

Нефелометрия и турбидиметрия. Спектральные и физико-химические помехи. Метрологические характеристики и аналитические возможности метода.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Тема 8. Электрохимические методы анализа.

Общая характеристика и классификация методов. Электрохимическая ячейка. Индикаторные электроды и электроды сравнения. Равновесные и неравновесные электрохимические системы.

Прямая потенциометрия. Сущность метода. Измерение потенциала. Ионометрия. Типы ионоселективных электродов, их характеристики: электродная функция,

коэффициент селективности, время отклика. Практическое применение ионометрии.

Потенциометрическое титрование. Способы нахождения конечной точки титрования.

Кондуктометрия. Теоретические основы метода. Высокочастотное титрование. Амперометрия. Вольтамперометрия. Вольтамперограммы. Полярография. Теоретические основы полярографии. Новые направления в развитии полярографии. Применение электрохимических методов в анализе пищевых продуктов и технохимическом контроле.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

Тема 9. Хроматография

Классификация методов хроматографии. Теоретические представления в хроматографии. Уравнение Лэнгмюра. Газовая и жидкостная хроматография. Качественный и количественный анализы. Тонкослойная хроматография. Осадочная хроматография. Гель-хроматография. Аппаратура. Применение метода для анализа объектов окружающей среды.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-30, ПК-32

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми

(последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин	№ № разделов и тем данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1.	Физическая и коллоидная химия	+	+	+	+	+	+	+	+	+
2.	Биохимия	+	+	+	+	+	+	+	+	+
3.	Технология общественного питания	+	+	+	+	+	+	+	+	+
4.	Стандартизация и контроль качества продукции обществ. питания	+	+	+	+	+	+	+	+	+

5.3. Разделы (модули) и темы дисциплин и виды занятий