工业分析是分析化学在工业生产上的具体应用。通过工业分析能评定原料和产品的质量,检查工艺过程是否正常。从而能够及时地、正确地指导生产,并能经济合理的使用原料、燃料,及时发现、消除生产的缺陷,减少废品,提高产品质量。
内容包括:绪论、试样的采取与制备、水质分析、煤质分析;气体分析、硅酸盐分析、有色金属分析、钢铁分析、肥料分析、化工产品分析、化学建材性能分析、高聚物性能分析、快速分析。
本课程设置理论和实验部分。“理论”指以教材及主要参考资料为主要内容的课堂教学;“实验”部分由单元实验、综合实验、设计实验、开放实验、学术性报告、生产实践等组成。
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一、理论教学
??? 近几年,随着高校改革步伐的加大和各专业培养目标要求的不断提高,工业分析课程的授课内容、计划学时及教学要求也都相应发生了较大的变化,本着“厚基础、宽专业、重实践、强能力、高素质”的指导原则,根据教改要求,我们及时对教学大纲、教学内容、教学手段和教学方法等进行了相应的调整和改革。
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1 工业分析课程内容的处理上力求做到:
1.1 接近现代工业生产,既有较广的适用性,又注重体现新内容、新方法,使学生能够对工业分析的方法原理、特点等有比较深入的了解;
1.2? 既能掌握现行的分析方法,又具备改进、提高或设计新方法的能力,再结合实验锻炼学生的实验技能,以培养、提高学生的创新精神和实践能力。
1.3? 尤其是硅酸盐分析、试样的采取与制备、钢铁分析等内容,涉及内容全面、详细、系统,突出了特色;
1.4? 增设的化学建材性能分析、高聚物性能测试、快速分析及在线分析技术等,开阔了师生的视野;
1.5? 在水质分析中,还考虑了环境检测的指标,使其内容的使用面更为广泛。
1.6? 实验内容贯彻我国最新标准并以规范为主,与生产实际相结合,并尽量与国际标准接轨。同时介绍了一些生产中常用的、成熟的、行之有效的快速分析方法。使学生既能着眼现代工业生产的需要,又能了解未来工业分析技术发展的需要。
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2? 知识模块顺序及对应的学时如下:
(学时可以根据专业特点进行调整)
2.1 基本原理部分,共6学时
?? 内容包括
2.1.1? 工业分析的方法和标准物质(1学时);
2.1.2? 干扰的消除方法和测定方法的选择(1学时);
2.1.3? 试样的采取与制备(4学时)。
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2.2 目标物质分析,共36学时
? 结合相关原理,掌握各种目标物质的分析方法。
2.2.1 水质分析(4学时);
2.2.2 煤质分析(6学时);
2.2.3 气体分析(4学时);
2.2.4 硅酸盐分析(8学时);
2.2.5 钢铁分析(6学时);
2.2.6 肥料分析(4学时);
2.2.7?化工生产分析(4学时)。
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2.3 其它产品分析,4学时
?? 介绍有色金属及合金分析、油品分析、食品分析、高聚物性能分析、化学建材性能测试、快速分析及在线分析技术等,拓宽学生的知识面。
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理论总学时为46学时,该学时可以根据专业特点进行调整。
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二、实验教学
?? 实验部分“实验”部分由专项实验、综合实验、设计实验、开放实验、学术性报告、生产实践等组成,共计60学时,其具体学时可根据专业特点合理分配。
工业分析实验的教学实行教师指导与学生自学相结合,固定式教学与开放式教学相结合,系统性学习与研究性训练相结合,课内教学与课外训练相结合。
在综合分析实验过程中,锻炼学生的独立工作能力和综合分析问题的能力。
设计研究性实验采用开放实验内容、开放实验时间的方法。学生在教师给出的一系列实验题目中,自主选择感兴趣的题目,通过自学、自查文献、独立设计实验方案,实验方案经教师审批后,学生可选择实验时间,独立完成实验,教师在开放实验过程中给予学生适当指导。实验报告以论文形式完成。
工业分析实验内容包含五部分:专项试验、综合实验、设计实验、开放实验(包含选作实验)、生产实践等,具体内容如下。
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第一部分 专项实验
??? 掌握各种样品的取样、分析指标的测定原理、方法及仪器操作。
建议学时 : 25 ~ 40 学时
实验一? 钢铁中硅的测定 6 学时
实验二? 水中溶解氧的测定 5 学时
实验三? 磷肥中磷的测定 5学时
实验四? 煤的灰分及挥发份测定 4 学时
实验五? 钢铁中碳、硫连续测定 5 学时
实验六 *钢铁中硅、锰、磷连续测定 6 学时
实验七 * 煤中硫的测定 6 学时
实验八 * 煤中发热量的测定 6 学时
实验九 * 煤气中各成分的测定 6 学时
实验十 * 水泥中钾、钠的测定 6 学时
实验十一 * 碘量法测定水泥中三氧化硫 6学时
实验十二?* 水泥中游离氧化钙的测定 4学时
实验十三 * 生料碳酸钙滴定值得测定 4学时
(可根据学时及专业特点调整实验内容, * 选做)
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第二部分 综合试验
重点:明确系统分析方法的测定原理; 掌握硅酸盐系统分析方法;掌握不同样品的分解方法;训练综合分析的能力。
建议学时 : 30 学时
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星期一 水泥生料分析
1? 铂坩埚烧结法水泥生料中 SiO 2 的测定
2? EDTA 及硫酸铜标准滴定溶液的配制与标定 .
3? 坩埚的恒重。
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星期二 水泥生料分析
4? 水泥生料中 Fe 2 O 3 、 Al 2 O 3 、 CaO 、 MgO 、的测定
5? SiO 2 的恒重。
6? NaOH 标准滴定溶液的配制与标定。
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星期三 粘土分析
1? 银坩埚熔样
2? K2 SiF6 容量法测定粘土中 SiO 2 、 CaO 的测定。
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星期四?粘土分析
3? 粘土中 Fe 2O 3 、 Al2O 3 、 MgO 、的测定
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星期五 石灰石分析
? 酸溶石灰石全分析
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第三部分?设计实验
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一、基本要求
可根据具体情况选择其他样品进行系统分析。在实践环节引导学生通过查阅文献,自行设计工业物料的系统分析方案。
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二、实验效果
???? 锻炼了学生的综合分析问题的能力和创新意识。
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三、已开出设计性实验 (考察选作)
1? 铁矿石系统分析
2? 水泥熟料系统分析
3? 萤石分析
4? 石灰石系统分析
5? 铝矾土的系统分析
6? 钢铁中碳、硫、硅、锰、磷
7? 肥料中各种有效成份的测定第四部分 开放式实验
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第四部分 开放式实验
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一、基本要求
??? 学生通过查阅资料,设计合理的方案,对第一次实验指导教师审核方案的合理性,以后实验由学生自行实验,最后以论文形式交上实验报告。内容尽量与现代分析发展紧密结合。
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二、实验效果
开放实验室,积极开展大学生第二课堂活动,锻炼了学生的综合利用所学知识的能力, 培养了学生的实践能力和创新精神。学生在该环节过程中得到了训练,有多项成果获得省校大学生挑战杯一、二、三等奖,今年来发表了 42 篇论文,其中有 10 篇被 SCI 收录。
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三、已经开出的开放式实验?
1??游离氧化钙方法改进
2?吐温类表面活性增稳浊度法测定水泥中三氧化硫的研究
3?乳化剂OP增稳浊度法测定水泥中三氧化硫的研究
4 表面活性剂增敏测定石灰石中微量铁的研究
5 白水泥中微量的铁的测定研究
6 污水中测定痕量铬的研究与应用
7 污水中痕量镉的分析
8 水泥中测定痕量铬的研究
9?PAN 类试剂测定工业废水中铁、钴、镍的研究
10? PAN 类试剂测定重金属铅、镉、汞的研究
11? PAN 类试剂测定重金属钒、钯、锰的研究
12? 偶氮氯磷类试剂光度法测定各种金属元素
13? 偶氮氯磷类试剂作为蛋白质光谱探针的研究
14? 偶氮胂类试剂光度法测定各种金属元素
15? 偶氮胂类试剂在工业分析中的应用
16? 荧光酮类试剂光度法测定各种金属元素
17? 荧光酮类试剂在工业分析中的应用
18? 催化动力学光度法测定痕量元素的研究
19? 环糊精在工业分析中的应用
20???? 巯基葡聚糖凝胶在水质分析中的应用
21???? 巯基葡聚糖凝胶在工业废水分析中的应用
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第五部分 生产实践
?(建议1 ~ 2周,采用多种形式)
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一、实践目的
与生产实践密切结合,走出课堂、走出学校,进入工矿企业,接触真实的生产实践。
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二、环节内容
采样、制样、预处理样品、原料检验、中间控制、产品检验等。学生经过该环节的学习充分感受到了理论与实践相结合。
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三、实践单位
1 省市的环境监测部门学习水质分析
2 水泥厂学习水泥原材料及其成品分析,煤质分析
3 炼油厂学习原油、成品等邮品分析
4 化工厂学习化工产品检验
5 建材检验部门学习建材产品检验。
6 化肥厂学习化肥的三大要素及原材料产品检验
7 钢铁厂学习原材料及产品检验。
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