Методы определения фазового состава (стр. 3 )

9.1. Основная литература

1. Андреев, О. В.  Материаловедение: учебное пособие / , , ; Тюм. гос. ун-т. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20с. Режим доступа : http://*****/ebook/book/55/

2. Геология и геохимия нефти и газа / , , . – изд-во МГУ, 2012. – 432 с. Режим доступа :

http://*****/index. php? page=book_view&book_id=136819

3. Карпов, Ю. А.  Методы пробоотбора и пробоподготовки: учеб. пособие / , . - Москва: Бином. Лаборатория знаний, 20с.

4. Солодовников, А. О. Взаимодействие растворов кислотообразующих реагентов с карбонатными породами и их фильтрация в модели пласта: автореферат диссертации... кандидата химических наук : 02.00.04 : защищена 23.12.2013/ ; науч. рук. ; Тюм. гос. ун-т. - Защищена 23.12.2013. - Тюмень, 20с.; 20 см. - Режим доступа: http://www. *****/jirbis/files/upload/abstract/02.00.04/Solodovnikov_A_O_.pdf

5. Липчинский, К. Н. Физико-химические основы создания модифицированных кислотных растворов и их фильтрация в терригенных породах (пласт ЮС2): автореф. дис. ... канд. хим. наук : 02.00.04/ ; науч. рук. . - Тюмень, 2010. - Загл. с экрана. - Электрон. версия печ. публ.. - Режим доступа : http://*****/jirbis/files/upload/abstract/02.00.04/2745.pdf

9.2. Дополнительная литература

1. Кертман, А. В.  Сульфидные и фторсульфидные ИК-материалы, фазовые диаграммы, структура и свойства сульфидных соединений галлия, индия, лантанидов [Электронный ресурс]: автореф. дис. ... д-ра хим. наук : 02.00.04 : защищена 03.12.2010/ ; науч. конс. ; Тюм. гос. ун-т, Каф. неорган. и физ. химии. - Защищена 03.12.2010. - Электрон. текстовые дан.. - Тюмень, 2010. - Загл. с экрана. - Электрон. версия печ. публ.. - Режим доступа : http://*****/jirbis/files/upload/abstract/02.00.04/3163.pdf

2. Знаменщиков, А. Н.  Определение структурно-группового состава и общего содержания углеводородов в нефтях и нефтяных загрязнениях спектральными методами: автореф. дис. ... канд. хим. наук : 02.00.13 : защищена 11.05.2012/ ; науч. рук. ; Тюм. гос. ун-т. - Защищена 11.05.2012. - Тюмень, 20с.; 20 см. - Режим доступа : http://*****/jirbis/files/upload/abstract/02.00.13/3880.pdf

3. Лашин, В. Е.  Элементный и фазовый состав проппантов/ , //Лучшие выпускные квалификационные работы 2008 года : (сб. ст. на основе лучших выпуск. квалиф. работ). - Тюмень, 2009. - Ч. 1, Естественнонаучное направление. - С. 98-102.

4. Михалкина, и характеристики соединений LnF3, LnSF в микро - и наносостояниях. Фазовые равновесия в системах BaF2 - LnF3 - Ln2S3 - BaS (Ln=La - Nd, Sm, Gd): автореферат диссертации... кандидата химических наук : 02.00.04 : защищена 05.12.2013/ ; науч. рук. ; Тюм. гос. ун-т. - Защищена 05.12.2013. - Тюмень, 20с.; 20 см. - Режим доступа: http://www. *****/jirbis/files/upload/abstract/02.00.04/Mikhalkina%20O_G. pdf.

10. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ПК с проектором	Используется преподавателем для демонстрации учебного материала, возможностей программных комплекса для обработки экспериментальных данных
Компьютерный класс (учебная аудитория с наличием не менее 5-6 ПК)	Используется для проведения лекционных занятий, для организации СРС, для выполнения интерактивных и контрольных заданий
Лаборатория	Оборудование для проведения ФХА: установка для термического анализа, дифрактометр, оптические микроскопы с фото-, видеокамерой для проецирования изображения на компьютер, микротвердомер, муфельные печи, аппарат для разгонки нефтепродуктов, электрошкаф сушильный, термостат, рН-метр, электроды стекл. лабораторные, приемник-ловушка для определения воды, секундомер, лабораторная посуда.

Приложение 1

КАРТА КОМПЕТЕНЦИЙ ПО дисциплинЕ

«МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА»

(напрАвление 020100.68 – ХИМИЯ)

Общекультурные компетенции

ü ОК-6

Понимание принципов работы и умение работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: лабораторное/научное оборудование для проведения фазового анализа.

Уметь: проводить количественные расчеты, обрабатывать экспериментальные данные (например, титриметрического анализа) без использования специализированных компьютерных программ (например, с помощью Excel).

Владеть: основами пробоподготовки для проведения фазового анализа: растирание, вырезка, взятие аликвота, выпаривание кристаллизационной воды, вытачивание образцов по заданной форме; подготовка образцов к исследованию микроструктуры и определению микротвердости, к проведению рентгенофазового анализа, подготовка нефтепродуктов для проведения анализа.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: устройство, блоки, принципы работы лабораторного/научного оборудования, которое применяется при исследованиях фазового состава природных и технических объектов: установки для дифференциального, синхронного, визуального термического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии, дифрактометр, микротвердомер, микроскоп, ИК-спектрометр, дилатометр, рентгенофлуоресцентный анализатор.

Уметь: обрабатывать результаты исследования, используя специальное программное обеспечение, поставляемое с оборудованием.

Владеть: основными навыками проведения фазового анализа: определение числа фаз в кристаллическом образце (микроструктурный, рентгенофазовый анализы), прочностных характеристик фаз (дюрометрический анализ), температур фазовых переходов (термический анализ), количественное содержание фаз в многофазном образце (титриметрический анализ нефтепродуктов и сплавов).

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: возможные неисправности, которые могут возникать при работе на лабораторном/научном оборудовании, причины их возникновения, методы устранения.

Уметь: самостоятельно оценить возможность использования оборудования для достижения необходимой цели (например, определения числа и вида фаз в образце) при изучении многофазных природных (например, кернов, нефти, глины) и технических (цементы, сплавы и др.) объектов. Самостоятельно, с помощью специализированных компьютерных программ, проводить математическую/графическую полученных результатов.

Владеть: навыками проведения самостоятельных исследований на высокоточном научном оборудовании: дифрактометрах, рентгенофлуоресцентном анализаторе, высокотемпературных установках термического анализа и др.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- самостоятельная работа;

- мастер-классы по работе на научном высокоточном оборудовании.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка отчета по лабораторной работе;

- устные опросы на лабораторных занятиях.

Профессиональные компетенции в научно-исследовательской деятельности

ü ПК-1

Наличие представлений о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие).

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: классификацию методов определения фазового состава многофазных систем, применяемые для исследования в области химии твердого тела и анализа нефтепродуктов.

Уметь: формулировать основные цели и задачи фазового анализа.

Владеть: навыками работы с литературными источниками, Интернет-ресурсами при изучении вопроса о современном состоянии, актуальных направления в области изучения фазового состава многофазных систем и методик проведения фазового анализа.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: современные методы и направления фазового анализа, их возможности, преимущества и недостатки.

Уметь: проводить разделения методов/методик определения фазового состава на классические и современные, на теоретические и экспериментальные.

Владеть: навыками подбора методики проведения фазового анализа применительно к объектам исследования.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: актуальные направления развития исследований многофазных объектов.

Уметь: применять (возможно теоретическое применение) актуальные методы и направления при изучения фазового состава твердых тел (сплавы, строительные смеси, глины) и нефтепродуктов.

Владеть: устойчивыми навыками работы с научной литературой, журналами (в том числе на иностранных языках), базами данных, публикующих материал, посвященный в том числе и актуальным направлениям развития фазового анализа.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- самостоятельная работа;

- посещение научных семинаров кафедры неорганической и физической химии и Института физики и химии, защит кандидатских диссертаций;

- проведение научных семинаров, встреч со специалистами в области фазового анализа;

- индивидуальные консультации.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- устные опросы на лабораторных занятиях;

- устные доклады;

- контрольные работы.

ü ПК-3

Владение теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в соответствии с темой магистерской диссертации).

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: научную новизну и важность практического использования данных, полученных при выполнении магистерской диссертации.

Уметь: работать с литературными источниками, Интернет-ресурсами, специализированными базами данных при решении вопросов, связанных с поиском информации о теоретических основах применяемых (при выполнении экспериментальной части магистерской диссертации) методов фазового анализа объектов.

Владеть: начальными навыками экспериментальной работы в области химии твердого тела, например, твердофазный синтез, работа с газами, подготовка образцов к определению фазового состава (сплавов, кернов, глин и др. объектов исследования) методами рентгенофазового, микроструктурного, термического анализов. Владеть навыками работы с агрессивными жидкостями (кислоты, щелочи, высоконцентрированные растворы солей, ПАВы), многофазными буровыми растворами, нефтепродуктами.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: возможности, ограничения и теоретические основы методов фазового анализа при исследовании выбранных объектов.

Уметь: сформулировать цель и задачи магистерской диссертации в свете теоретического и экспериментального развития изучаемого направления. Уметь представлять данные эксперимента.

Владеть: методикой проведения микроструктурного, дюрометрического, рентгенофазового, термического и др. методов анализа, которые использовались при выполнении магистерской диссертации. Владеть навыками приготовления буровых/кислотных растворов и проведения их практических испытаний на карбонатные/терригенные породы.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: порядок и правила работы на лабораторных/научных установках, на которых проводятся исследования в области фазового анализа твердых тел (оборудование для термического, микроструктурного, дюрометрического, рентгенофазового, рентгенофлуоресцентного); в области повышения нефтеотдачи.

Уметь: проводить критическую оценку полученных результатов фазового анализа, выявлять недостатки используемых методик (реактивов, подготовки образцов для анализа) и формулировать способы их устранения применительно к изучаемым объектам при выполнении магистерской диссертации. Уметь теоретически обосновать полученные результаты.

Владеть: навыками самостоятельной работы на оборудовании, которое используется при выполнении магистерской диссертации. Владение навыками самостоятельного подбора условий съёмки термограмм, дифрактограмм и др. экспериментальных зависимостей.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- самостоятельная работа;

- мастер-класс с целью обучения работе на высокотехнологичном оборудовании;

- подготовка устных сообщений и рефератов по теме магистерского исследования.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка отчетов по лабораторным работам;

- устные опросы, тесты на лабораторных занятиях;

- выступление с докладами по тематике магистерского исследования.

ü ПК-4

Умение анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по предлагаемой научным руководителем теме и самостоятельно составлять план исследования.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: основные литературные источники (книги, статьи, Интернет-ресурсы) по методам определения качественного и количественного фазового состава многофазных объектов исследования (сплавы, глины, керны, нефтепродукты, буровые растворы и др.).

Уметь: работать с базами научных данных (электронные каталоги авторефератов, диссертаций, базы е-library, Web of Science, Scopus, Elsevier), с библиотечными ресурсами (например информационно-библиотечным центром ТюмГУ) по поиску информации о методиках проведения фазового анализа.

Владеть: начальными навыками по формулировке тематики научного исследования, используя результатам первичного анализа литературных данных в области определения фазового состава многофазных объектов.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: актуальные исследования в области будущей специализации (диссертационные исследования последних лет, научные публикации в российских и иностранных журналах).

Уметь: выделять при анализе литературных источников по исследованию в области фазового анализа объекты, которые представляют интерес как с практической, так и с фундаментальной стороны развития науки, но не достаточно изученные или не определены физико-химические (например, температуры фазовых переходов и характер плавления фаз, фазовые переходы) или структурные характеристики фаз.

Владеть: приемами сопоставления литературных данных в области исследования коллоидных (нефть и нефтепродукты), твердых природных (глины, минералы, керны) и технических (сплавы, строительные материалы) многофазных систем с выбранными (совместно с научным руководителем) объектами по тематике диссертационного исследования.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: основные научные школы (российские и иностранные), занимающиеся исследованием в области фазового анализа многофазных систем, ведущие научно-исследовательские институты, работающие в данной области исследований. Предприятия (фирмы, НИИ, лаборатории) в Тюмени (Тюменской области) работающие в области анализа многофазных систем, которые могут быть потенциальными местами трудоустройства выпускника.

Уметь: самостоятельно составлять траекторию исследования выбранных многофазных объектов.

Владеть: навыками самостоятельного анализа иностранной научной литературы по вопросам твердофазного синтеза, улучшения нефтеотдачи, анализу кристаллических многофазных систем; по поиску возможностей практического применения результатов исследования.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- самостоятельная работа;

- индивидуальные консультации;

- работа (консультации) в информационно-библиотечном центре ТюмГУ;

- подготовка устных сообщений и рефератов по теме магистерского исследования.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка критического анализа литературных данных по тематике магистерского исследования;

- выступление с докладами по тематике магистерского исследования.

ü ПК-5

Способность анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать предложения.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: критерии классификации методов определения фазового состава, их преимущества и недостатки при исследовании многофазных объектов.

Уметь: выделять особенности изучения многофазных объектов различными методами определения фазового состава, сходства и различия в подготовке проб для анализов.

Владеть: начальными навыками анализа полученных результатов при использовании методов термического, микроструктурного, дюрометрического, рентгенофазового анализа при изучении твердых тел; проведении титриметрического анализа нефтепродуктов.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: какие задачи можно поставить, и какие результаты можно получить при проведении фазового анализа кристаллических образцов методами рентгенофазового, микроструктурного, термического анализов. Знать специфику комплексного подхода при проведении полного фазового анализа.

Уметь: формулировать основные выводы по результатам анализа нефтепродуктов (фракционный анализ, содержание воды, водорастворимых кислот и щелочей и др.).

Владеть: основными навыками самостоятельной обработки результатов, полученных при фазовом анализе кристаллических объектов; основными навыками построения зависимостей «состав двухфазной системы – свойство фазы».

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: способы возможного усовершенствования методики используемых стандартных методик анализа (пробоподготовка образцов для анализа, режим съёмки экспериментальных зависимостей, критерии их математической обработки при использовании специализированных компьютерных программ).

Уметь: грамотно сопоставлять результаты различных методов определения фазового состава, формулировать дополнительные выводы по результатам анализов. Сопоставлять полученные экспериментальные результаты с общими теоретическими выводами.

Владеть: устойчивыми навыками анализа полученных результатов опредеелния фазового состава многофазных образцов при описании характера фазовых равновесий в конденсированных системах, процессах протекающих при твердофазных синтезах, при изучении кристаллических объектов, при получении сложных соединений. Владеть устойчивыми навыками при формулировке выводов при описании процессов, происходящих при кислотном воздействии на карбонатные породы. Владеть навыками по формулировке дальнейшей траектории экспериментального изучения многофазных систем.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- подготовка устных сообщений (в том числе по теме магистерского исследования).

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка отчетов по лабораторным работам;

- устные опросы на лабораторных занятиях;

- выступление с докладами (в том числе по тематике магистерского исследования).

ü ПК-6

Наличие опыта профессионального участия в научных дискуссиях.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: основные этапы в подготовке устного доклада/сообщения.

Уметь: работать в малой группе (2-3 человека), высказывать свою точку зрения и участвовать в диалоге (студент-студент, студент-преподаватель), посвященном методам определения фазового состава многокомпонентных систем.

Владеть: начальными навыками применения профессионального химического языка, используя в устной речи специальную терминологию.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: основные правила ведения научной дискуссии. Ключевые моменты доклада, которые могут быть интересны слушателям и участникам беседы.

Уметь: задавать вопросы участникам научной дискуссии, используя специальную терминологию; грамотно и четко отвечать на поставленные вопросы.

Владеть: владеть навыками участия в многосторонней научной беседе.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: научную новизну, актуальность, практическую и теоретическую значимость проведенного исследования.

Уметь: аргументировано доказывать свою точку зрения по выбранной траектории исследования многофазных объектов, используя специальную терминологию.

Владеть: устойчивыми навыками профессионального химического языка и опытом участия в научных дискуссиях разного уровня профессиональнойподготовки.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- самостоятельная работа;

- круглые столы со специалистами в области физико-химического анализа природных и технических многофазных систем (выпускники прошлых лет, преподаватели и сотрудники кафедры, специализирующиеся в области химии твердого тела);

- подготовка устных сообщений;

- посещение научных семинаров кафедры неорганической и физической химии и Института физики и химии, защит кандидатских диссертаций.

Оценка сформированности компетенций по уровням осуществляется оценочными средствами:

- выступление с докладами;

- участие в дискуссиях, ответы на вопросы, вопросы к докладчикам;

- подготовка краткого анализа/отчета по выступлениям докладчиков.

ü ПК-7

Умение представлять полученные в исследованиях результаты в виде отчетов и научных публикаций (стендовые доклады, рефераты и статьи в периодической научной печати).

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: основные требования к стендовым/устным докладам при представлении полученных научных результатов при исследовании в области фазового анализа многофазных систем.

Уметь: в краткой форме стендового доклада выделить главные результаты и акцентировать научную/практическую новизну исследования.

Владеть: начальными навыками профессионального химического языка, специфической терминологии при подготовке устного доклада.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: основные конференции по тематике фазового анализа многофазных систем. Знать требования к тезисам конференций.

Уметь: формулировать цель, задачи исследования, основные выводы по результатам исследования многофазных систем при подготовке отчета/доклада.

Владеть: навыками самостоятельной подготовки устного/стендового доклада, а также тезисов по результатам определения качественного и количественного фазового состава изучаемых природных/технических систем.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: основные зарубежные журналы, в которых публикуются статьи, связанные с тематикой изучения твердых тел, двух-, трех-, многокомпонентных систем, качественного и количественного фазового, физико-химического анализа минералов, глин, кернов, нефтепродуктов, нефти, повышения нефтеотдачи, влияния кислотных обработок на карбонатные/терригенные породы. Правила представления результатов анализа при публикации в иностранных журналах.

Уметь: использовать полученные знания при выступлении с устным докладом/сообщением на конференциях различного уровня; грамотно и четко, с использованием профессионального химического языка и специальной терминологии, выделять главные результаты исследования, фундаментальную и практическую важность, отвечать на вопросы.

Владеть: навыками делового письма при общении (например, посредством электронной почты) с редакциями химических журналов (в т. ч. и с иностранными).

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- самостоятельная работа;

- лабораторные занятия;

- подготовка устных сообщений, рефератов, стендовых докладов, тезисов, статей.

Оценка сформированности компетенций по уровням осуществляется оценочными средствами:

- выступление с устными/стендовыми докладами (в том числе на апрельской студенческой конференции);

- подготовленные тезисы/статьи;

- защита лабораторных работ, подготовка отчета.

Профессиональные компетенции в организационно-управленческой деятельности:

ü ПК-10

Способность определять и анализировать проблемы, планировать стратегию их решения.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: достоинства и недостатки методов определения количественного и качественного фазового состава объектов исследования (сплавов, глин, кернов, нефтепродуктов, строительных материалов).

Уметь: работать в коллективе, определять общие и частные задачи для участников проекта, планировать этапы решения задач.

Владеть: начальными навыками по формулировке основных проблем, которые могут возникнуть перед исследователем при проведении полного/многостороннего фазового анализа.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: возможные затруднения и пути решения возникающих проблем при работе на высокотехнологичном оборудовании для проведения качественного и количественного фазового анализа (оборудование для рентгенофазового, микроструктурного, термического и др. анализов).

Уметь: работать в коллективе (группе 2-3 человек), решая вопросы, связанные с проблемой недостаточности теоретических и экспериментальных данных для формулировки выводов. Уметь выбирать исполнителей и ответственных за выполнение поставленной цели исследования.

Владеть: навыками сотрудничества, взаимопомощи, совместного решения поставленных задач при исследовании объектов на фазовый состав.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: порядок анализа проблемной ситуации, возникшей при обсуждении полученных результатов, знать какими дополнительными методами фазового анализа может быть решена возникшая проблема при исследовании.

Уметь: выделять проблемные вопросы исследования, проводить самостоятельный анализ выявленной проблемы и самостоятельно разрабатывать стратегию решения проблемы; привлекать дополнительные методы фазового анализа (или другие методики) для устранения недостатков исследования.

Владеть: устойчивыми организационными, профессиональными навыками при решении вопросов, связанных с возникшими проблемами при работе оборудования для проведения фазового анализа. Владеть навыками несложного ремонта лабораторного оборудования, которое не требует специальной подготовки и квалификации.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- творческие коллективные и индивидуальные задания;

- самостоятельная работа.

Оценка сформированности компетенций по уровням осуществляется оценочными средствами:

- устные опросы на лабораторных занятиях;

-выступление с сообщениями.

Подготовлено:

к. х.н., доцент _______________________________

к. х.н., доцент _______________________________

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры

неорганической и физической химии

(протокол № ___ от __ _______ 2013 г.) _______________________