Основи хімії і фізико-хімії полімерів
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія
Код дисципліни: 6.161.13.E.093
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Хімічна технологія переробки пластмас
Лектор: Доцент Гуменецький Тарас Володимирович
Доцент Семенюк Наталія Богданівна
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів необхідних компетентностей:
інтегральна компетентність (ІНТ):
1. Здатність вирішувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми хімічних технологій та інженерії, що передбачає застосування теорій та методів хімічних технологій та інженерії і характеризуються комплексністю та невизначеністю умов.
загальні компетентності (ЗК):
1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
3. Здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово.
фахові компетентності спеціалізації (ФКС):
1. Здатність використовувати професійно-профільні знання і практичні навички для вирішення конкретних завдань в галузі технологій виробництва і перероблення пластичних мас і композитів.
Результати навчання: Результати навчання
ПР 2. Коректно використовувати у професійній діяльності термінологію на основі поняття хімії, хімічних технологій, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їхній основі
ПР 3. Знати і розуміти механізми і кінетику хімічних процесів, ефективно використовувати їх при проектуванні і вдосконаленні технологічних процесів та апаратів хімічної промисловості.
АіВ 4. Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати відповідні рішення
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - Загальна та неорганічна хімія;
- Органічна хімія;
- Фізика
- Фізична і колоїдна хімія;
- Полімерне матеріалознавство
- Технологія переробки полімерів
- Теоретичні основи переробки полімерів та еластомерів
- Основи технології формування виробів з пластмас
Короткий зміст навчальної програми: Метою вивчення дисципліни є ознайомлення студентів з сучасними уявленнями про методи синтезу полімерів, їхню модифікацію з метою надання потрібних властивостей, структуру полімерів, зокрема про структуру макромолекул, їхню молекулярну масу, надмолекулярну структуру, гнучкість макромолекул, а також формування цілісного уявлення щодо залежності структури полімерів від методів їхнього одержання, основних фізичних і механічних властивостей у зв’язку з структурою, хімічною природою та фізичними станами, щодо способів регулювання структури та направленої фізичної і хімічної модифікації з метою створення полімерних матеріалів з потрібними експлуатаційними властивостями.
Опис: Розділ 1. Основи хімії полімерів
Основні терміни і поняття полімерної хімії. Хімічний склад та будова полімерів. Класифікація високомолекулярних сполук. Полімеризація (визначення). Мономери. Поділ за природою реакційного центру. Радикальна полімеризація, механізм, елементарні реакції полімеризації. Ініціювання, методи ініціювання, ініціатори, промотори. Кінетика радикальної полімеризації, швидкість, константа та енергія активації елементарних реакцій і сумарні величини. Ступінь полімеризації. Вплив зовнішніх чинників на кінетику та ступінь полімеризації.
Кополімеризація. Катіонна полімеризація. Аніонна полімеризація.
Ступінчаста (міграційна) полімеризація.
Поліконденсація. Механізм. Поняття про функційні реакційні групи і функційність. Характер взаємодії між функційними групами, рівноважна і нерівноважна поліконденсація.
Реакції полімераналогічних перетворень.
Синтез блок- та прищеплених кополімерів.
Реакції структурування.
Деструкція полімерів. Деполімеризація. Стабілізація полімерів.
Розділ 2. Фізико-хімія полімерів
Внутрішнє обертання в молекулах. Гнучкість ланцюга макромолекули. Конфігурація макромолекул полімерів.
Молекулярна маса полімерів та молекулярно-масовий розподіл їхніх макромолекул.
Надмолекулярні структури й орієнтований стан полімерів.
Агрегатні, фазові та фізичні стани полімерів.
Склоподібний фізичний стан і склування.
Високоеластичний стан. В’язкотекучий стан полімерів.
Розчини полімерів. Студні (гелі, драглі).
Пластифікація полімерів. Проникність полімерів.
Механічні властивості полімерів: Деформаційні властивості. Міцність та довговічність. Релаксаційні властивості розплавів полімерів. Теплофізичні властивості полімерів.
Електричні властивості полімерів.
Методи та критерії оцінювання: - поточний контроль (40%) усне опитування, самостійні письмові роботи (40%);
- підсумковий контроль (контрольний захід – екзамен): письмово-усна форма (60%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК):
Лабораторний практикум - 30 б
Екзаменаційний контроль (ЕК):
письмова компонента - 60 б
усна компонента - 10 б
Разом за дисципліну (ПК+ЕК) - 100 б
Поточний контроль знань студентів
В процесі поточного контролю здійснюється перевірка запам’ятовування та розуміння програмного матеріалу, набуття вміння і навичок конкретних розрахунків та обґрунтувань, опрацювання, публічного та письмового викладу певних питань дисципліни.
Об’єктами поточного контролю знань студента є:
– виконання лабораторних робіт;
– захист лабораторних робіт.
Критерії оцінки виконання тестового контрольного завдання
Кожен з двох рівнів контрольного завдання оцінюється в різну кількість балів.
На першому рівні 8 тестових завдань з 3 варіантами відповіді. Оцінюється в 0 або 5 тестових бала: 5 балів за правильно встановлену відповідність; 0 балів, якщо правильної відповідності не встановлено, або відповіді не надано.
На другому рівні 2 завдання з визначенням. Завдання другого рівня оцінюється в 10 тестових бали. Завдання з неповним формулюванням оцінюється в 0 або 9 тестових бала: 10 балів, якщо вказано правильну відповідь; 0 балів, якщо вказано неправильну відповідь, або відповіді не надано.
Бали знімаються:
а) за механічні помилки, відсутність одиниць вимірювання: 1 бал;
б) за несуттєві дрібні помилки – до 2 балів;
в) за принципові помилки – до 50 % балів, передбачених за оцінювання завдання;
г) відповідь не за змістом завдання оцінюється в 0 балів.
Таким чином, виконане вірно і в повному об’ємі тестове завдання дає можливість студенту отримати 60 балів.
Усна компонента
В процесі усної компоненти здійснюється перевірка запам’ятовування та розуміння програмного матеріалу, набуття вміння і навичок конкретних розрахунків та обґрунтувань, опрацювання, публічного викладу певних питань дисципліни.
За компетентні й повні відповіді під час усної компоненти студент отримає 10 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Гуменецький Т.В., Левицький В.Є., Суберляк О.В. Фізико-хімія полімерів: навчальний посібник. – Львів: Растр-7, 2020. –420 с.
2. Суберляк О.В. Теоретичні основи хімії та технології полімерів: Навч. посібник / О.В. Суберляк, В.Й. Скорохода, Н.Б. Семенюк. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 336 с.
3. Фізико-хімія полімерів: підр. / Л.Д.Масленнікова, С.В.Іванов, Ф.Г.Фабуляк, З.В.Грушак. –К.:Вид-во Нац. авіац. ун-ту „НАУ-друк”, 2009. 312 с.
4. Курта С.А., Курганський В.С. Хімія і технологія високомолекулярних сполук: Навчальний посібник. –Івано-Франківськ: Вид-во „Плай” ЦІТ Прикарпатського НУ ім. Василя Стефаника, 2010. 291 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).