Каталіз у хімічній технології
Спеціальність: Хімічні технології неорганічних речовин і водоочищення
Код дисципліни: 7.161.01.E.022
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Хімії і технології неорганічних речовин
Лектор: Курилець Оксана
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: спеціалізовано – професійні фахові компетентності:
(ФКС 2.1.) Здатність використовувати професійно-профільні знання і практичні навички для вирішення конкретних завдань в області каталітичних хіміко-технологічних процесів, технологій речовин високої чистоти та мінеральних солей.
(ФКС 2.2.) Здатність критично аналізувати сучасні технології та формувати вимоги для розроблення інноваційних процесів і перспективних каталітичних процесів технологій неорганічних речовин, речовин високої чистоти та мінеральних солей.
(ФКС 2.3.) Здатність проводити наукові роботи в області каталітичних хіміко-технологічних процесів, технологій речовин високої чистоти та мінеральних солей.
Результати навчання: РН1 (ПР2.) Здійснювати пошук необхідної інформації з хімічної технології, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі, систематизувати, аналізувати та оцінювати відповідну інформацію).
РН2 (ПР7.) Здійснювати у науково-технічній літературі, патентах, базах даних, інших джерелах пошук необхідної інформації з хімічної технології, процесів і обладнання виробництв хімічних речовин та матеріалів на їх основі, систематизувати, і аналізувати та оцінювати відповідну інформацію.
РН3 (КОМ1) Зрозуміле і недвозначне донесення власних знань, висновків та аргументації до фахівців і нефахівців, зокрема, до осіб, які навчаються.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
1. Загальна хімічна технологія
2. Загальна та неорганічна хімія
3. Фізична хімія
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
1.Хіміко-технологічні процеси у підготовці природних вод;
2.Хімія та технологія наноматеріалів.
Короткий зміст навчальної програми: У навчальній дисципліні «Каталіз у хімічній технології» розглядають суть та особливості явища каталізу, його різновиди – гомогенний та гетерогенний, сучасні погляди на природу каталітичної дії, а також основи технології одержання промислових контактних мас їх класифікацію та особливості.
Опис: Каталіз в хімічній технології, його особливості. Загальна енергетична схема некаталізованих та каталізованих реакцій. Ентропійний та енергетичний фактори. Стадійний та асоціативний механізми каталізу.
Гомогенний каталіз, його проміжні стадії. Газофазний каталіз. Каталітичні процеси в розчинах. Каталіз кислотами і лугами. Електрофільний і нуклеофільний каталіз. Окисно-відновний каталіз. Каталіз комплексними сполуками перехідних металів.
Гетерогенний каталіз, його елементарні стадії. Адсорбція в гетерогенному каталізі. Характеристика типів адсорбції. Ізотерми адсорбції. Кінетика гетерогенних каталітичних реакцій.
Масопередача в порах. Дифузія, її види. Вплив дифузії на швидкість каталітичних процесів. Області протікання реакцій. Критерії оцінки впливу дифузії.
Отруєння каталізатора і основи теорії активних центрів. Роль дефектів кристалів у каталітичних процесах. Основні положення мультиплетної теорії. Основи теорії активних ансамблів. Електронні уявлення в каталізі. Каталітична активність та методи підбору хімічно-активних каталізаторів Визначення каталітичної активності. Фактори, що впливають на активність каталізатора. Принципи підбору активних каталізаторів
Основні вимоги до каталізаторів при експлуатації в промислових умовах. Характеристики каталізаторів. Вплив домішок на характеристики каталізаторів. Промотори, модифікатори, змішані контактні маси. Істинне отруєння, його види, особливості та методи запобігання. Блокування активних центрів. Регенерація контактних мас.
Класифікація та основи технології промислових контактних мас. Осаджені контактні маси. Каталізатори на носіях. Контактні маси, одержані механічним змішуванням. Плавлені і скелетні контактні маси. Загальні відомості про природні, цеолітні та органічні каталізатори.
Утилізація та регенерація контактних каталітичних мас.
Методи та критерії оцінювання: -здобувач освіти допускається до складання семестрового контролю (у формі екзамену) лише після обов’язкового виконання і захисту реферату. Максимальна сума балів за поточний контроль – 30;
-екзамен складається з двох компонент: письмової (?=50 балів) та усної (?=20 балів);
-оцінювання результатів навчання здобувачів освіти здійснюють відповідно до 100-бальної шкали оцінювання, встановленої у Національному університеті «Львівська політехніка». Методику розподілу та нарахування балів здобувачам вищої освіти регламентовано Положенням про організацію та проведення поточного і семестрового контролю результатів навчання здобувачів освіти Національному університеті «Львівська політехніка»
(https://lpnu.ua/sites/default/files/2020/pages/2028/svo0309polozhennyaproorganizaciyutaprovedennyapotochnogoisemestrovogokontrolyu.pdf).
Критерії оцінювання результатів навчання: 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;
49–00 балів («незадовільно») – виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень..
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;
49–00 балів («незадовільно») – виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень..
Рекомендована література: 1.Хімічна технологія каталізаторів та каталітичних процесів: Конспект лекцій з розділу «Технологія каталізаторів». Лабораторний практикум. [Електронний ресурс] : навч. посіб. для студ. спеціальності 161 «Хімічні технології та інженерія», спеціалізації «Хімічні технології неорганічних речовин та водоочищення» /уклад. Т.І. Обушенко, Ю.М. Феденко; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові
2. Піх З.Г., Мельник Ю.Р., Мельник С.Р. Каталіз в хімії та технології. Підручник. – Львів: Бадікова Н.О., 2016. – 286 с.данні (1 файл: 6,5 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 300 с.
3.Теорія адсорбції і каталізу. Курс лекцій та комп’ютерний практикум [Електронний ресурс] : навч. посіб. для здобувачів ступеня магістра за освіт. Програмою «Хімічні технології та інженерія» спеціальності 161 «Хімічні технології та інженерія» / КПІ ім. Ігоря Сікорського ; уклад.: А. Л. Концевой, С. А. Концевой. – Електронні текстові дані (1 файл: 7.87 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. – 237 с.
4. Текст лекцій за дисципліною «Кінетика і каталіз» для здобувачів першого рівня вищої освіти (бакалавр) галузі знань 16 хімічна та біоінженерія, спеціальності 161 хімічні технології та інженерія / Укладачі: І.М. Глікіна, Є.І. Зубцов. – Київ: вид-во СНУ ім. В. Даля, 2023. – 147 с.
Навчально-методичне забезпечення
1. Методичні вказівки і контрольні завдання «Каталіз в хімічній технології» з дисципліни «Каталіз в хімічній технології» для студентів другого (магістерського) рівня вищої освіти спеціальності 161 “Хімічні технології та інженерія” усіх форм навчання. ,Укл.: Курилець О.Г., Гелеш А.Б.).– Львів: 2024. – 16 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).