Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность»


НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность»
страница1/4
Дата публикации31.10.2013
Размер0.7 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
referatdb.ru > Химия > Учебно-методический комплекс
  1   2   3   4


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ШАКАРИМА

Документ СМК 3 уровня

УМКД


УМКД УМКД 042-14. 01.06.20.271/03-2012

УМКД дисциплины «Введение в специальность» учебно-методические материалы


Редакция № 1


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Введение в специальность»
для специальности 5В072100 – Химическая технология органических веществ
^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

СЕМЕЙ

2012

СОДЕРЖАНИЕ




Наименование

Страницы

1.

Лекции

3-44


2.

Практические занятия

44-45

3.

Перечень тем для самостоятельной работы студентов

45-46


4

Рекомендуемая литература

46


1 лекция.

Введение.

Содержание:

1. Понятие о химической технологии органических веществ.

2. Квалификационная характеристика бакалавра специальности 05072100 – Химическая технология органических веществ: сфера, объекты, предметы, виды, функции, типовые задачи, направления, содержание профессиональной деятельности, Требования к ключевым компетенциям бакалавра по специальности 05072100 – Химическая технология органических веществ.

3. Планирование и организация учебного процесса.

^ Хими́ческая техноло́гия — наука о наиболее экономичных и экологически целесообразных методах и средствах переработки сырых природных материалов в продукты потребления и промежуточные продукты.

Неорганическая химическая технология включает переработку минерального сырья (кроме металлических руд), получение кислот, щелочей, минеральных удобрений. Органическая химическая технология – переработку нефти, угля, природного газа и других горючих ископаемых, получение синтетических полимеров, красителей, лекарственных средств и других веществ.

Историю химической технологии неотделима от истории химической промышленности. Вместе с возникновением первых химических промыслов появилась и химическая технология, как раздел прикладной химии.

Ещё в XV в. в Европе стали появляться мелкие специализированные цеха по производству кислот, солей, щелочей, фармацевтических препаратов. В России в конце XVI — начале XVII вв. получило развитие собственное производство красок, селитры, порохов, а также соды и серной кислоты.

Выделение химической технологии как отдельной области знаний и учебной дисциплины началось во второй половине XVIII в. Впервые термин «технология» употребил профессор Гёттингенского университета И. Бекман в 1772 г. Он же издал и первые труды по технике многих химических производств, явившиеся по сути и первыми учебниками по химической технологии.

В 1803 г. учреждена кафедра химической технологии Российской академии наук. А с 1804 г. стал издаваться «Технологический журнал, или собрание сочинений, относящихся до технологии».

В 1807—1808 гг. издаётся первый русский учебник профессора И. А. Двигубского по химической технологии — «Начальные основания технологии, или краткое показание работ на заводах и фабриках производимых».

В 1828 г. был издан учебник Ф. А. Денисова «Пространной руководство к общей технологии, или к познанию всех работ, средств, орудий и машин, употребляемых в разных технических искусствах».

Все процессы химической технологии разделяют в зависимости от общих кинетических закономерностей протекания процесса на пять основных групп:

  • гидромеханические;

  • тепловые;

  • массобменные (или диффузионные) процессы;

  • химические процессы;

  • механические процессы.

По организационно-технической структуре процессы делятся на периодические и непрерывные.

Химические процессы подразделяется на технологию неорганических веществ (производство кислот, щелочей, соды, силикатных материалов, минеральных удобрений, солей и т. д.) и технологию органических веществ (синтетический каучук, пластмассы, красители, спирты, органические кислоты и др.)

^ Перечень квалификаций и должностей

Квалификация и должности выпускника определяются в соответствии с “Квалификационным справочником должностей руководителей, специалистов и других служащих” утвержденным приказом Министра труда и социальной защиты от 22.11.2002 г. №273-П.
Выпускникам бакалавриата по специальности 050721 - Химическая технология органических веществ присуждается академическая степень бакалавра химической технологии неорганических веществ и с учетом потребностей рынка и государства в специалистах могут работать в должности:
- технолога;
- инженера;
- химика-технолога;
- инженера-технолога;
- специалиста;
- преподавателя средних профессиональных учебных заведений и др.

^ Квалификационная характеристика бакалавра специальности 050721 – Химическая технология органических веществ

Сфера профессиональной деятельности
Сферой профессиональной деятельности бакалавра специальности 050721 – Химическая технология органических веществ являются:
- управление процессами химической переработки минерального сырья в целевые продукты;
- осуществление экспертизы технологического процесса;
- анализ состава, структуры и свойств исходных материалов и целевых продуктов;
- работа с химическими реакторами, аппаратами.
бъекты профессиональной деятельности
Объектами профессиональной деятельности бакалавра являются:
- горнообогатительные комбинаты;
- предприятия по переработке минерального сырья;
- предприятия по производству неорганических кислот, оснований, солей и минеральных удобрений;
- комбинаты металлургической промышленности;
- заводы по производству строительных, керамических композиционных материалов;
- предприятия электрохимических производств, плазмохимических процессов;
- заводы, работающие по нанотехнологии;
- заводские, цеховые и научно-исследовательские лаборатории;
^ Предметы профессиональной деятельности
Предметами профессиональной деятельности бакалавра с учетом требований рынка труда являются:
- процессы и аппараты химической технологии;
- промышленное проектирование;
- безопасность химических производств;
- технологические приемы управления кинетикой химических процессов;
- основные виды и ресурсы сырья;
- обогащение минерального сырья;
- современные технологии переработки органических веществ;
- тонкие химические технологии производства веществ и материалов;
- технологии производства веществ и материалов электрохимическим и электротермическим синтезом;
- технологии производства взрывчатых веществ и пиротехнических составов;
- химические реагенты и реактивы;
- научно-исследовательские приборы и оборудование.
^ Виды профессиональной деятельности
Бакалавры по специальности 050721 - Химическая технология органических веществ могут выполнять следующие виды профессиональной деятельности:
- производственно-технологическая;
- расчетно-, проектно-, конструкционная;
- организационно-управленческая;
- сервисно-эксплуатационная;
- экспериментально-исследовательская;
- монтажно-наладочная;
^ Функции профессиональной деятельности
Бакалавр специальности 050721 – Химическая технология органических веществ осуществляет свою профессиональную деятельность, которая в зависимости от сферы, объектов и вида может выполнять следующие функции:
- организация, обеспечение и контроль технологических процессов и эксплуатации технологического оборудования по производству и переработке неорганических веществ и материалов в соответствии с требованиями промышленного технологического регламента и технико-эксплуатационной документации; экспертиза и диагностика состояния и динамики объектов деятельности (технологических процессов, оборудования и т.п.);
- разработка технических заданий на проектирование новых и модернизацию существующих технологий, технологических процессов, технологических линий и технологического оборудования, организация, обеспечение и участие в пуско-наладочных работах, отработка опытно-промышленных и промышленных технологических регламентов;
- проведение НИР и ОКР по разработке и созданию новых, а также модернизации существующих химических технологий и технологических процессов производства и переработки неорганических веществ и материалов; испытание вновь созданного оборудования; интеграция образования, науки и промышленности для обеспечения спроса потребителей;
- организация и обеспечение эффективной работы коллектива исполнителей и специалистов, привлечение работодателей и нахождение партнеров, определение и реализация управленческих решений.
^ Типовые задачи профессиональной деятельности
Бакалавр специальности "050721 – Химическая технология органических веществ", выполняя свои профессиональные обязанности в различных сферах профессиональной деятельности, способен успешно решать следующие типовые задачи:
- организация и реализация входного контроля исходных сырьевых материалов, веществ и вспомогательных материалов для обеспечения действующих технологических линий и процессов;
- проведение технологического контроля действующих технологических линий и процессов и технологического оборудования по производству и переработке неорганических веществ и материалов в соответствии с требованиями промышленного технологического регламента и технико-эксплуатационной документации;
- экспертиза и диагностика состояния и динамики объектов деятельности (технологических процессов, оборудования и т.п.) с использованием необходимых методов и средств анализа;
- разработка технических заданий на проектирование новых технологических процессов, технологических линий или технологического оборудования;
- разработка технических заданий по модернизации существующих технологий, технологических процессов, технологических линий или технологического оборудования;
- разработка технологических регламентов различного типа (лабораторного, опытно-промышленного, промышленного);
- отработка опытно-промышленных и промышленных технологических регламентов;
- проведение НИР по разработке новых химических технологий и технологических процессов;
- проведение ОКР по разработке новых химических технологий и технологических процессов;
- проведение пуско-наладочных работ;
- разработка проектно-сметной документации в производстве органических веществ и материалов;
- анализ и оценка альтернативных вариантов технологической схемы и отдельных узлов;
- организация работы коллектива исполнителей и специалистов в условиях действующего производства;
- поддержка необходимого уровня трудовой и производственной дисциплины;
- проведение технико-экономического анализа производства;
- принятие и реализация управленческих решений в условиях различных мнений.
^ Направления профессиональной деятельности
Профессиональная деятельность бакалавра по специальности 050721 – Химическая технология органических веществ направлена на:
- обеспечение технологического процесса и его совершенствование;
- выполнение производственно-технологического регламента и его усовершенствование, привлечение современных малоемких технологий;
- организационно-технологические;
- организацию и усовершенствование сервисного и эксплуатационного обслуживания аппаратов химико-технологических производств;
- проектно-технологические;
- проектно-конструкторские;
- организация и проведение монтажно-наладочных работ технологических линий и процессов и технологического оборудования;
- деятельность на улучшение качества выпускаемой продукции и ее соответствие требованиям ВТО;
- обеспечение экологической безопасности химико-технологических производств, охраны труда;
- улучшение материальных, энергетических, конструктивных показателей;
- организационно-управленческие;
- экспериментально-исследовательские.
^ Содержание профессиональной деятельности
Специальности 050721 - Химическая технология органических веществ включает:
производственно-технологическую деятельность:
- организацию и осуществление входного контроля сырья и материалов, используемых в производстве неорганических веществ, монокристаллов, катализаторов, сорбентов, химических поглотителей, композиционных материалов, карбидов и нитридов цветных и редких металлов, фосфора, абразивных материалов, взрывчатых веществ и пиротехнических составов;
- оценку состава и свойств исходного сырья, промежуточных продуктов с целью возможности разработки новых технологических процессов, обеспечивающих высокое качество;
- контроль и обеспечение высокой эффективности использования оборудования, сырья и вспомогательных материалов;
- осуществление технологического процесса в соответствии с требованиями технологического регламента в производстве неорганических веществ и материалов;
расчетно-, проектно-конструкторскую деятельность:
- разработку технических заданий на проектирование новых технологических схем производства неорганических веществ и материалов, выбор технологических линий или технологического оборудования;
- разработку проектно-сметной документации в производстве неорганических веществ и материалов;
- анализ и оценку альтернативных вариантов технологической схемы и отдельных узлов;
- разработку технических заданий на проектирование новых технологических процессов, технологических линий или технологического оборудования;
- разработку технических заданий по модернизации существующих технологий, технологических процессов, линий или оборудования;
- разработку технологических регламентов различного типа (лабораторного, опытно-промышленного, промышленного);
- отработку опытно-промышленных и промышленных технологических регламентов;
- обеспечение и участие в пуско-наладочных работах;
- расчетно-проектная деятельность:
- разработку проектно-сметной документации в производстве неорганических веществ и материалов;
- анализ и оценку альтернативных вариантов технологической схемы и отдельных узлов;
- организационно-управленческая деятельность:
- организацию и обеспечение эффективной работы коллектива исполни-
телей и специалистов в условиях действующего производства;
- поддержку необходимого уровня трудовой и производственной дисциплины;
- проведение технико-экономического анализа производства;
- принятие и реализация управленческих решений в условиях различных мнений.
Сервисно-эксплуатационная деятельность:
- экспертизу и диагностику состояния и динамики технологических процессов и технологического оборудования с использованием необходимых методов и средств анализа;
научно-исследовательская деятельность:
- планирование и проведение научных исследований в области синтеза новых неорганических материалов и разработка новых процессов и производства;
- моделирование и оптимизацию производственных установок и технологических схем;
- проведение экспериментальной работы по испытанию вновь созданного оборудования;
- определение и анализ свойств используемых и получаемых неорганических материалов;
- организация и усовершенствование сервисного и эксплуатационного обслуживания аппаратов химико-технологических производств.

Вопросы для самоконтроля:

1. Понятие о химической технологии органических веществ.

2. Квалификационная характеристика бакалавра специальности 05072100 – Химическая технология органических веществ: сфера, объекты, предметы, виды, функции, типовые задачи, направления, содержание профессиональной деятельности, Требования к ключевым компетенциям бакалавра по специальности 05072100 – Химическая технология органических веществ.

3. Планирование и организация учебного процесса.
Литература:

  1. Смит В. Органический синтез: наука и искусство / В. Смит, А. Бочков – М.: Мир, 2001. – 573 с.

  2. Интернет ресурсы.



2. Лекция

История развития химических знаний и химической техники

Содержание:

  1. Области ремесленного производства.

  2. Греческая натурфилософия.

  3. Алхимия: в арабском мире, в Западной Европе, достижения алхимии.

  4. Зарождение современной химии.


Исторический анализ развития химических знаний и химической техники приводит к определенному выводу, истоками и основой накопления фактического материала в химии служили три области ремесленного производства:
1. высокотемпературные процессы - керамика, стеклоделие и особенно металлургия;

2. фармация, парфюмерия и косметика;

3. получение красителей и техника крашения.

Эти важнейшие области практической и ремесленной химии получили свое начальное развитие еще в эпоху рабовладельческого общества во всех цивилизованных государственных образованиях древности.

Насколько известно, наука о веществах и их превращениях зародилась в Египте – технически наиболее передовой стране древнего мира. Химия считалась в Египте «божественной» наукой, она находилась целиком в руках жрецов и тщательно скрывалась ими от непосвященных. Помимо Египта, попытки научных обобщений имели место и в других технически развитых странах древнего мира: Месопотамии, Индии, Китае и т.д.

Надо отметить, что в ремесленной химии стран Древнего мира много общего. Это объясняется не только торговыми и культурными связями, существовавшими в отдаленные эпохи между отдельными государствами, или, напротив, военными столкновениями, но и общими чертами путей освоения ремесел, одновременностью изобретения в разных странах тех же самых приемов ремесленного мастерства в связи с одинаковым уровнем состояния производительных сил и технических возможностей. Рассмотрим вкратце состояние и достижения ремесленной техники в отдельных странах Древнего мира в главнейших областях производства.

Металлургия. В рабовладельческом обществе происходило довольно быстрое расширение сведений о металлах, их свойствах и способах их выплавки из руд, а также об изготовлении различных сплавов, получивших большое техническое значение. Как установлено по тексту табличек, найденных при раскопках древних городов Месопотамии, в третьем тысячелетие до н.э. были известны способы получения из руд железа, меди, серебра и свинца. Полученные металлы частично вывозились в другие страны морским путем. Судя по характеру найденных остатков плавильных печей и глиняных сосудов, металлурги того времени умели получать температуры около 1000-12000С.

Достижения ремесленных металлургов древности стали, в общем, основой металлургической техники всего средневековья. Лишь в новое время старинные методы выплавки металлов, претерпели существенные усовершенствования, особенно техника получения железа.

^ Стекло и керамика. Стекло было известно в Древнем мире очень давно. Существует легенда о том, что стекло было случайно открыто моряками-финикийцами. Они потерпели бедствие и высадились на одном острове, где развели костер и обложили его кусками соды. Сода расплавилась и вместе с песком образовала стекло. Хотя эта легенда является малодостоверной, однако в Древнем Египте обнаружены изделия из стекла (бусины), относящиеся к 2500 г. до н. э. Техника того времени не позволяла изготавливать из стекла крупные предметы. Найденная археологами ваза, относящаяся приблизительно к 2800 г. до н. э., представляет собой плохо сплавленную смесь песка, поваренной соли и окиси свинца. По качественному элементному составу древнее стекло мало отличалось от современного, однако относительное содержание кремнезема в древних стеклах ниже, чем в современных. Настоящее производство стекла развивается в Древнем Египте в середине второго тысячелетия до н. э. Цель заключалась в получении декоративного и поделочного материала, так что изготовители стремились получать окрашенное, а не прозрачное стекло. Более низкое содержание кремнезема и кальция и высокое содержание натрия облегчало получение и плавку стекла, поскольку снижалась температура плавления, но это же обстоятельство уменьшало прочность материала.

Окраска стекла зависела от введенных добавок. Аметистового цвета стекло 15 в. до н. э. окрашено соединениями марганца. Черный цвет вызван в одном случае наличием меди и марганца, а в другом - большого количества железа. Значительная часть синих стекол того же периода окрашена медью.

Изготовление керамики относится к числу наиболее древних ремесленных производств. Гончарные изделия обнаружены в древнейших культурных слоях поселений Азии, Африки и Европы. В глубокой древности появились и глазурованные глиняные изделия. Наиболее древние глазури представляли собой ту же глину, которая шла на производство гончарных изделий, тщательно растертую, видимо, с поваренной солью. В более позднее время состав глазурей был значительно усовершенствован. Туда входила сода и окрашивающие добавки окислов металлов. Рано появились и раскрашенные, керамические изделия, в частности в Индии.

Помимо производства глиняной посуды, получили распространение и другие керамические производства. Так, постройки месопотамских городов украшались узорчатыми плитками, служившими наружными кирпичами. Эти плитки делались следующим образом: на кирпич после легкого обжига наносился контур рисунка расплавленной стеклянной черной нитью. Затем окаймленные нитью площадки заполнялись сухой глазурью и кирпичи подвергались вторичному обжигу. При этом глазурная масса остекловывалась и прочно связывалась с поверхностью кирпича. Такая разноцветная глазурь, в сущности, представляла собою род эмали и обладала большой долговечностью. Образец такой глазурованной различными цветами керамики хранится в Берлинском музее ''Пергамон'' и представляет собой изображения львов, драконов, быков, воинов. Изображения, выполненные в ярких синих, желтых, зеленых и других тонах, превосходно сохранились до нашего времени. По-видимому, этот способ лег в основу покрытия разноцветной эмалью металлических изделий.

Производство облицованных разноцветной глазурью керамических изделий было известно и в древнекитайской и среднеазиатской архитектуре. По-видимому, художественная керамика Китая и связанные с нею фарфоровое и фаянсовое производства имеют, по меньшей мере, четырехтысячелетнюю историю. Около II тысячелетия до н. э. в странах Междуречья, а также в Египте появились и фаянсовые изделия. Древнеегипетский фаянс по составу значительно отличался от обычного фаянса и приготовлялся из глины в смеси с кварцитным песчаником. До настоящего времени не выяснено, каким связующим материалом пользовались древние мастера при изготовлении и формовке фаянсовых смесей. Предполагают, что использовалось какое-то органическое вещество, выгоравшее при обжиге. Глазуровка фаянсовых изделий первоначально производилась смесью соды и окрашивающих добавок окислов металлов, преимущественно малахитовой муки. Позже стали готовить сначала сухую глазурь сплавлением соды, местного песка, всегда содержащего (в Египте) соли кальция, и окрашивающих добавок.

В качестве строительного вяжущего материала в Древнем мире применяли обычно гипс. В Индии такой гипсовый цемент обнаружен в постройках, относящихся приблизительно к 2000 г. до н. э. Известковые строительные растворы в Древнем мире долгое время не были известны. Это и понятно, так как известняк требует для обжига достаточно высокой температуры - около 1100oС.

Кроме такого гипсового цемента, при кладке зданий в качестве вяжущих веществ применялся асфальт (горная смола) и битум, те же строительные растворы применялись в Ассирии и Вавилонии.

фармация и парфюмерия. Одна из древнейших сохранившихся рукописей Древнего Египта, так называемый ''Папирус Эберса'' (XVI в. до н. э.), содержит ряд рецептов изготовления фармацевтических средств. Несмотря на то, что эти рецепты не могут быть названы чисто химическими, поскольку они посвящены способам извлечения из растений различных соков и масел, они дают представление об операциях вываривания, настаивания, выжимания, сбраживания и процеживания. Все это свидетельствует о хорошем знакомстве древних мастеров с многочисленными операциями, вошедшими впоследствии в арсенал методов, применяемых в химических лабораториях. Известны были также основные приемы экстракции, возгонки и перегонки. Также найдены записи, содержащие подробные сведения об изготовлении и применении мыла.

В Древнем Египте получило широкое распространение ремесло мумификации трупов умерших. Долгое время не удавалось в точности восстановить некоторые операции ''консервирования'' трупов, доведенного до высокой степени совершенства. На основе тщательного исследования мумий, было установлено, что труп вначале закапывали на несколько недель в сухую природную соду - ''натрон'', или ''нитрон'',- встречающуюся в Египте (она образуется при высыхании естественных содовых озер). При этом в условиях жары труп почти полностью обезвоживался. Затем (или предварительно) из трупа вынимали внутренности и мозг, череп (иногда) заливали смолой, а полость живота заполняли ветвями благовонных растений. В некоторых случаях внутренности не вынимали. Далее труп заворачивали в ткань типа марли, длиной иногда в несколько сот метров, с применением благовонных средств. Лицо покойника гримировали, применяя свинцовый блеск, окись меди, окрашенные глины и, вероятно, некоторые растительные краски. На лицо царских мумий клали маску из листового золота. Наконец, труп помещали в саркофаг.

^ Краски и техника крашения. В древности широко использовались некоторые минеральные краски для наскальной и стенной живописи, в качестве малярных красок и в других целях. Для окраски тканей, а также и для косметических целей использовались растительные и животные краски.

Для наскальной и стенной живописи в Древнем Египте применялись земляные краски, а также искусственно полученные окрашенные окислы и другие соединения металлов. Особенно часто применяли охру, сурик, белила, сажу, растертый медный блеск, окислы железа и меди и другие вещества. Древнеегипетская лазурь состояла из песка, прокаленного в смеси с содой и медными опилками в глиняном горшке.

Наряду с минеральными красками и в Передней Азии, и в Египте даже в глубокой древности население использовало растворимые природные красители. Среди находок, относящихся к додинастическому периоду Древнего Египта (более 3500 лет до н. э.), имеются циновки, окрашенные в красный цвет. По клинописным табличкам, найденным в Месопотамии, расшифрованы красители и рецептуры, относящиеся, по крайней мере, ко II тысячелетию до н. э. В качестве источников красителей использовали растения: алканну, вайду, куркуму, марену, сафлор, а также и некоторые животные организмы.

Например:

Вайда (синильник) - один из видов растений рода Isatis, к которому принадлежит также и знаменитая индигофера. Все они содержат в своих тканях вещества, которые после ферментации и воздействия воздуха образуют синюю краску. Как выяснилось уже в конце XIX в. (А. Байер), в состав лучшего индийского ''индиго'', полученного из индигоферы, входит не только синий краситель - индиготин, но и красный - индигорубин. В различных видах рода Isatis количество индигорубина различно, и из растений, где его мало или вовсе нет, выделяется синий краситель унылого цвета. Именно поэтому ярко окрашивающее индиго из Индии ценилось особенно дорого, но доставка его была нелегка. Геродот сообщает, что в VII в. до н. э. на территории Палестины имелись значительные плантации вайды, но краска была известна много ранее. Так, ею окрашена туника Тутанхамона (XII в. до н. э.).

Кермес - этот краситель получали из особого насекомого - дубового червеца, паразитирующего на разновидности дуба, произрастающей в Средиземноморье. Кермес использовали в Месопотамии не позже чем в начале II тысячелетия до н. э. как основную красную краску. Любопытно, что красили не только остриженную шерсть, но даже шерсть непосредственно на животных. В документах о продаже, датируемых XIII в. до н. э., фигурируют окрашенные овцы.

Пурпур - знаменитая краска древности, известная в Месопотамии по меньшей мере во II тысячелетии до н. э. Источником краски служил напоминающий мидию двустворчатый моллюск рода мурекс, обитавший на отмелях о-ва Кипр и у финикийского побережья. Образующее краску вещество находится в маленькой железе в виде мешочка, из которого выдавливали студенисто-жидкую бесцветную массу с сильным чесночным запахом. При нанесении на ткань и высушивании на свету вещество начинало менять окраску, последовательно становясь зеленым, красным и, наконец, пурпурно-красным. После простирывания с мылом окраска становилась ярко-малиновой. Из 12 000 моллюсков можно было получить 1,5 г сухого красителя.

Для приготовления краски в основном поступали другим образом: тело моллюсков разрезали, солили, некоторое время варили в воде, раствор выдерживали на солнечном свету и упаривали до достижения нужной интенсивности окраски.

Следует отметить, что шумеры большую часть красителей и даже окрашенной шерсти получали из Сирии, где техника крашения достигла высокого уровня. Египтяне для получения пурпурной окраски наносили красную краску на синюю ткань, а для зеленой окраски - синюю на желтую. Для желтой использовали также и хну.

^ Греческая натурфилософия.

Эти мифологические идеи проникли в Грецию через Фалеса Милетского , который возводил все многообразие явлений и вещей к единой первостихии – воде. Однако греческих философов интересовали не способы получения веществ и их практическое использование, а главным образом суть происходящих в мире процессов. Так, древнегреческий философ Анаксимен утверждал, что первооснова Вселенной – воздух: при разрежении воздух превращается в огонь, а по мере сгущения становится водой, затем землей и, наконец, камнем. Гераклит Эфесский пытался объяснить явления природы, постулируя в качестве первоэлемента огонь.

^ Четыре первоэлемента. Эти представления были объединены в натурфилософии Эмпедокла из Агригента – создателя теории четырех начал мироздания. В различных вариантах его теория властвовала над умами людей более двух тысячелетий. Согласно Эмпедоклу, все материальные объекты образуются при соединении вечных и неизменных элементов-стихий – воды, воздуха, земли и огня – под действием космических сил любви (притяжения) и ненависти (отталкивания). Теорию элементов Эмпедокла приняли и развили сначала Платон , уточнивший, что нематериальные силы добра и зла могут превращать эти элементы один в другой, а затем Аристотель.

Согласно Аристотелю (384-322 гг. до н.э.), элементы-стихии – это не материальные субстанции, а носители определенных качеств – тепла, холода, сухости и влажности. Этот взгляд трансформировался в идею четырех «соков» Галена и господствовал в науке вплоть до 17 в. Другим важным вопросом, занимавшим греческих натурфилософов, был вопрос о делимости материи. Родоначальниками концепции, получившей впоследствии название «атомистической», были Левкипп, его ученик Демокрит и Эпикур . Согласно их учению, существуют только пустота и атомы – неделимые материальные элементы, вечные, неразрушимые, непроницаемые, различающиеся формой, положением в пустоте и величиной; из их «вихря» образуются все тела. Атомистическая теория оставалась непопулярной в течение двух тысячелетий после Демокрита, но не исчезла полностью. Одним из ее приверженцев стал древнегреческий поэт Тит Лукреций Кар , изложивший взгляды Демокрита и Эпикура в поэмеО природе вещей (DeRerumNatura).




Алхимия.

Алхимия – искусство совершенствования вещества через превращение металлов в золото и совершенствования человека путем создания эликсира жизни. Стремясь к достижению самой привлекательной для них цели – созданию неисчислимых богатств, – алхимики разрешили многие практические задачи, открыли множество новых процессов, наблюдали разнообразные реакции, способствуя становлению новой науки – химии.

Алхимия в арабском мире. Завоевав Египет в 7 в., арабы усвоили греко-восточную культуру, сохранявшуюся в течение веков александрийской школой. Подражая древним властителям, халифы начали покровительствовать наукам. Время с 8 по12 век было периодом рассвета химии (и науки вообще) именно в арабских странах. Арабы и переделали первоначальное название «химия» в «алхимия» (прибавив к этому слову характерную для арабского языка приставку «ал»).

Самым талантливым и прославленным арабским алхимиком был Джабир ибн Хайян (конец 8 в.), позднее ставший известным в Европе под именем Гебер.Джабир полагал, что сера и ртуть являются двумя противоположными началами, из которых образуются семь других металлов; труднее всего образуется золото: для этого нужно особое вещество, которое греки называли xerion – «сухой», а арабы изменили на al-iksir (так появилось слово «эликсир»). Эликсир должен был обладать и другими чудесными свойствами: излечивать от всех болезней и давать бессмертие. Другой арабский алхимик, ар-Рази (ок. 865–925) (в Европе известен под именем Разес) занимался также медициной. Так, он описал методику приготовления гипса и способа наложения повязки на место перелома. Однако самым знаменитым врачом был бухарецИбн Сина, известный также под именем Авиценна. Его сочинения служили руководством для врачей в течение многих веков.

Алхимия в Западной Европе. Научные воззрения арабов проникли в средневековую Европу в 12 в. через Северную Африку, Сицилию и Испанию. Работы арабских алхимиков были переведены на латынь, а затем и на другие европейские языки. Вначале алхимия в Европе опиралась на работы таких корифеев, как Джабир, но спустя три столетия вновь проявился интерес к учению Аристотеля, особенно в трудах немецкого философа и теолога-доминиканца, ставшего впоследствии епископом и профессором Парижского университета, Альберта Великого и его ученика Фомы Аквинского. Убежденный в совместимости греческой и арабской науки с христианской доктриной, Альберт Великий способствовал введению их в схоластические курсы обучения. В 1250 философия Аристотеля была введена в курс преподавания в Парижском университете. Алхимическими проблемами интересовался и английский философ и естествоиспытатель, монах-францисканец Роджер Бэкон, предвосхитивший многие позднейшие открытия; он изучал свойства селитры и многих других веществ, нашел способ изготовления черного пороха. Среди других европейских алхимиков следует упомянуть Арнальдо да Вилланова (1235–1313), Раймонда Луллия (1235–1313), Василия Валентина (немецкого монаха 15–16 вв.).

^ Достижения алхимии. Развитие ремесел и торговли, возвышение городов в Западной Европе 12–13 вв. сопровождались развитием науки и появлением промышленности. Рецепты алхимиков использовались в таких технологических процессах, как обработка металлов. В эти годы начинаются систематические поиски способов получения и идентификации новых веществ. Появляются рецепты производства спирта и усовершенствования процесса его перегонки. Важнейшим достижением было открытие сильных кислот – серной, азотной. Теперь европейские химики смогли осуществить многие новые реакции и получить такие вещества, как соли азотной кислоты, купорос, квасцы, соли серной и соляной кислот. Услугами алхимиков, которые нередко были искусными врачами, пользовалась высшая знать. Считалось также, что алхимики владеют тайной трансмутации обычных металлов в золото.

К концу 14 в. интерес алхимиков к превращению одних веществ в другие уступил место интересу к производству меди, латуни, уксуса, оливкового масла и различных лекарств. В 15–16 вв. опыт алхимиков все чаще использовался в горном деле и медицине.

^ ЗАРОЖДЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ХИМИИ

Конец средних веков отмечен постепенным отходом от оккультизма, спадом интереса к алхимии и распространением механистического взгляда на устройство природы.

^ Ятрохимия (от греч.Iatros-врач).Совершенно иных взглядов на цели алхимии придерживался Парацельс (1493–1541). Под таким выбранным им самим именем («превосходящий Цельса») вошел в историю швейцарский врач Филипп фон Гогенгейм. Парацельс, как и Авиценна, считал, что основная задача алхимии – не поиски способов получения золота, а изготовление лекарственных средств. Он заимствовал из алхимической традиции учение о том, что существуют три основные части материи – ртуть, сера, соль, которым соответствуют свойства летучести, горючести и твердости. Эти три элемента составляют основу макрокосма (Вселенной) и связаны с микрокосмом (человеком), образованным духом, душой и телом. Переходя к определению причин болезней, Парацельс утверждал, что лихорадка и чума происходят от избытка в организме серы, при избытке ртути наступает паралич и т.д. Принцип, которого придерживались все ятрохимики, состоял в том, что медицина есть дело химии, и все зависит от способности врача выделять чистые начала из нечистых субстанций. В рамках этой схемы все функции организма сводились к химическим процессам, и задача алхимика заключалась в нахождении и приготовлении химических веществ для медицинских нужд.

Основными представителями ятрохимического направления были Ян Гельмонт (1577–1644), по профессии врач; Франциск Сильвий (1614–1672), пользовавшийся как медик большой славой и устранивший из ятрохимического учения «духовные» начала; Андреас Либавий (ок. 1550–1616), врач из Ротенбурга. Их исследования во многом способствовали формированию химии как самостоятельной науки.

^ Механистическая философия. С уменьшением влияния ятрохимии натурфилософы вновь обратились к учениям древних о природе. На первый план в 17 в. вышли атомистические (корпускулярные) воззрения. Одним из виднейших ученых – авторов корпускулярной теории – был философ и математик Рене Декарт .Свои взгляды он изложил в 1637 г. в сочинении Рассуждение о методе. Декарт полагал, что все тела «состоят из многочисленных мелких частиц различной формы и размеров, которые не настолько точно прилегают друг к другу, чтобы вокруг них не оставалось промежутков; эти промежутки не пустые, а наполнены разреженной материей». Свои «маленькие частички» Декарт не считал атомами, т.е. неделимыми; он стоял на точке зрения бесконечной делимости материи и отрицал существование пустоты. Одним из виднейших противников Декарта был французский физик и философ Пьер Гассенди. Атомистика Гассенди была по существу пересказом учения Эпикура, однако, в отличие от последнего, Гассенди признавал сотворение атомов Богом; он считал, что Бог создал определенное число неделимых и непроницаемых атомов, из которых и состоят все тела; между атомами должна быть абсолютная пустота. В развитии химии 17 в. особая роль принадлежит ирландскому ученому Роберту Бойлю. Бойль не принимал утверждения древних философов, считавших, что элементы мироздания можно установить умозрительно; это и нашло отражение в названии его книги Химик-скептик. Будучи сторонником экспериментального подхода к определению химических элементов (который в конечном счете и был принят), он не знал о существовании реальных элементов, хотя один из них – фосфор – едва не открыл сам. Обычно Бойлю приписывают заслугу введения в химию термина «анализ». В своих опытах по качественному анализу он применял различные индикаторы, ввел понятие химического сродства. Бойль описал сконструированный им воздушный насос и опыты по определению упругости воздуха при помощи U-образной трубки. В результате этих опытов был сформулирован известный закон об обратной пропорциональности объема и давления воздуха. В 1668 Бойль стал деятельным членом только что организованного Лондонского королевского общества, а в 1680 был избран его президентом.

^ Техническая химия. Научные успехи и открытия не могли не повлиять на техническую химию, элементы которой можно найти в 15–17 вв. В середине 15 в. была разработана технология воздуходувных горнов. Нужды военной промышленности стимулировали работы по усовершенствованию технологии производства пороха. В течение 16 в. удвоилось производство золота и в девять раз возросло производство серебра. Выходят фундаментальные труды по производству металлов и различных материалов, используемых в строительстве, при изготовлении стекла, крашении тканей, для сохранения пищевых продуктов, выделки кож. С расширением потребления спиртных напитков совершенствуются методы перегонки, конструируются новые перегонные аппараты. Появляются многочисленные производственные лаборатории, прежде всего металлургические. Среди химиков-технологов того времени можно упомянуть Ванноччо Бирингуччо (1480–1539), чей классический труд о пиротехнике был напечатан в Венеции в 1540 и содержал 10 книг, в которых речь шла о рудниках, испытании минералов, приготовлении металлов, перегонке, военном искусстве и фейерверках. Другой известный трактат, О горном деле и металлургии, был написан Георгом Агриколой (1494–1555). Следует упомянуть также об Иоганне Глаубере (1604–1670), голландском химике, создателе глауберовой соли.

Вопросы для самоконтроля:

  1. Области ремесленного производства.

  2. Греческая натурфилософия.

  3. Алхимия: в арабском мире, в Западной Европе, достижения алхимии.

  4. Зарождение современной химии.

Литература:

  1. Смит В. Органический синтез: наука и искусство / В. Смит, А. Бочков – М.: Мир, 2001. – 573 с.

  2. Интернет ресурсы.




  1. Лекция

Химическая технология как наука и ее задачи.

Содержание:
  1   2   3   4

Похожие рефераты:

Программа дисциплины «Введение в специальность» для преподавателя...
Программа дисциплины для преподавателя, входящая в состав учебно-методического комплекса по дисциплине «Введение в специальность»...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность технологии кожи и меха»
Учебно-методические материалы по дисциплине «Введение в специальность технологии кожи и меха»
Учебно-методический комплекс дисциплины введение в специальность
Разработана и внесена учебно-методической секцией по группе специальностей «Иностранные языки» на базе Казахского университета международных...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность»
Рецепторов, не обладаю­щих познаниями, которые требуются для полноценного понимания сообщения, содержащегося в оригинале
Учебно-методический комплекс дисциплины «введение в специальность»
Академия высшее учебное заведение, реализующее образовательные учебные программы высшего и послевузовского образования по одной-двум...
Учебно-методический комплекс дисциплины «введение в специальность»
Академия высшее учебное заведение, реализующее образовательные учебные программы высшего и послевузовского образования по одной-двум...
Учебно-методический комплекс дисциплины «введение в специальность»
Академия высшее учебное заведение, реализующее образовательные учебные программы высшего и послевузовского образования по одной-двум...
Учебно-методический комплекс дисциплины «введение в специальность»
Академия высшее учебное заведение, реализующее образовательные учебные программы высшего и послевузовского образования по одной-двум...
Учебно-методический комплекс дисциплины «введение в литературоведение»
Введение. Литературоведение в системе научных дисциплин. Предмет и задачи литературоведения. Основные и вспомогательные литературоведческие...
Учебно-методический комплекс дисциплины «введение в литературоведение»
Введение. Литературоведение в системе научных дисциплин. Предмет и задачи литературоведения. Основные и вспомогательные литературоведческие...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза