Основи хімії і фізико-хімії полімерів
Спеціальність: Технології ортопедичних та реабілітаційних виробів медичного призначення
Код дисципліни: 6.163.04.O.006
Кількість кредитів: 9.00
Кафедра: Хімічна технологія переробки пластмас
Лектор: Доцент, к.т.н. Тарас Володимирович Гуменецький
Доцент, к.т.н. Наталія Богданівна Семенюк
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів необхідних компетентностей:
Інтегральна компетентність:
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:
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:
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: 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: 1. Загальна та неорганічна хімія
2. Аналітична та органічна хімія
3. Фізична та колоїдна хімія
Короткий зміст навчальної програми: У лекційному матеріалі розглядаються питання щодо методів синтезу полімерів, їхньої модифікації з метою надання потрібних властивостей, структури полімерів, зокрема щодо структури макромолекул, їхньої молекулярної маст, надмолекулярної структури, гнучкості 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 та 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: Основними методами діагностики знань є: поточний (ПК) і семестровий контроль (СК), який здійснюється з навчального матеріалу, обсяг якого визначений робочою програмою дисципліни за семестр.
Поточний контроль здійснюється під час виконання і захисту лабораторних робіт, виконання практичних робіт з метою перевірки рівня засвоєння теоретичних і практичних знань та умінь студента. ПК проводиться у формі: усного контролю й захисту звітів лабораторних робіт та РГР.
Семестровий контроль проводиться у формі екзамену (ЕК). Екзамен – це форма СК результатів навчання студента з навчальної дисципліни за семестр.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль:
Виконання лабораторних робіт – 14 балів
Захист звітів із лабораторних робіт – 14 балів
Виконання практичних занять – 12 балів
Підсумковий контроль (контрольний захід – екзамен): письмово-усна форма – 60 балів.
Разом за екзамен – 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
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. Скорохода В. Й., Семенюк Н. Б., Мельник Ю. Я., Братичак М. М. Хімія та технологія полімерів у прикладах і задачах: навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2022. – 200 c.
4. 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.
5. 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).