Пояснительная записка
Компьютерный учебник (мультимедийный курс) создан для изучения дисциплины
"Физико-химические методы анализа". Он может быть использован студентами
колледжей и вузов, обучающихся по химическим, химико-технологическим,
фармацевтическим, медицинским, экологическим специальностям.
Назначение электронного учебника
Подготовка специалистов в области аналитической химии, безусловно,
невозможна
без обучения и приобретения навыков работы с современным оборудованием. К
сожалению, современные аналитические приборы, являясь технически очень
сложными, являются и достаточно дорогостоящими. Их стоимость составляет от
сотен тысяч рублей до нескольких миллионов рублей. Естественно, что
приобретение такого оборудования в учебных целях далеко не всегда возможно и
не всегда экономически оправдано.
Современный уровень развития ПК и презентационного оборудования позволяет
преодолеть вышеназванные трудности в организации учебного процесса по
специальным дисциплинам.
По сравнению с традиционными учебниками и лекционными курсами электронные
учебники обладают рядом преимуществ: позволяют демонстрировать видеофрагменты,
качественные цветные фотографии, анимированные схемы, использовать
мультипликацию для демонстрации работы приборов и процессов происходящих в
них. Снабженные глоссарием, системой гиперссылок, которые дают возможность
многократного возвращения к любому разделу, термину, диаграмме,
видеофрагменту делает их незаменимым инструментом в современном учебном
процессе.
Следует отметить, что данный электронный учебник не
дублирует традиционные учебники, а дополняет их в части иллюстративного
материала и последних достижений приборостроения. Это тем более актуально
при сегодняшней ситуации на рынке труда и постоянно возрастающим требованиям
к квалификации специалистов.
Выпускник учебного заведения, специалист в области аналитической химии,
экологии, фармацевтики и т.п. должен иметь представление:
- о современных требованиях к квалификации специалистов для работы на
современных аналитических приборах, представляющих аппаратно-программные
комплексы, управляемые ПК;
- о технических возможностях приборов, в части автоматизации выполнения
анализа и обработки результатов.
Использование учебника
Электронный учебник может быть использован как при классно-аудиторных
занятиях (лекционных занятиях), так и при самостоятельной подготовке (дома
, в читальном зале библиотеки, оборудованном ПК, в терминальном классе).
Особые преимущества дает использование учебника в системе заочного и
дистанционного обучения. Учебник создан на основе интернет-технологий Word
Wide Web и может быть легко размещен в сети Internet, где будет доступен
неограниченному количеству учащихся.
Учебник построен по модульному принципу, каждая глава и раздел автономны
и могут быть легко изменены, дополнены (в соответствии с требованиями
конкретной специальности и учебного заведения) без изменения структуры
всего учебника. Также каждый раздел и главу можно использовать самостоятельно.
Технические требования
Для использования электронного учебника необходим IBM PC-совместимый
ПК со следующими техническими характеристиками:
- процессор Intel 486 100 МГц (рекомендуется Intel Pentium II и выше);
- оперативная память (ОЗУ, RAM) не менее 16 Мб;
- видеосистема не хуже VGA 640х480, 256 цветов (рекомендуется 1024х768
True Color);
- привод CD-ROM 2-х;
- операционная система: Microsoft Windows 9x, NT, 2000, XP.
- броузер: Internet Explorer, Netscape Navigator и.т.п.
Содержание учебника
Учебник содержит 3 главы. Каждая глава посвящена отдельному методу и
разбита на разделы. Выбор методов для рассмотрения в данном учебнике
обусловлен их универсальностью, информативностью и популярностью.
В то же время выбранные методы имеют наиболее сложное аппаратурное
оснащение, которое претерпело значительное изменение в последние годы в
связи с развитием микроэлектроники и вычислительной техники.
Особый акцент сделан в учебнике на приборы, разработанные и созданные в
г. Новосибирске или в Западно-Сибирском регионе, так как, отвечая сегодня
самому высокому требованию, они получили распространение в нашем регионе
и используются в других регионах страны.
Выбранные методы, являются представителями трех основных классов
физико-химических методов.
Первая глава рассматривает атомный эмиссионный спектральный анализ,
принадлежащий к группе методов, основанных на взаимодействии электромагнитного
излучения с веществом. Метод применяется для определения содержания элементов
, практически в одной пробе одновременно может быть определено до 50 элементов.
Глава содержит следующие разделы:
- Типы спектров.
- Область применения спектрального анализа.
- Источники возбуждения спектров.
- Почему возбуждается атом в газовом разряде?
- Спектральный аппарат.
- Как зарегистрировать спектр?
- Фотодиодная линейка.
- Современные комплексы спектрального анализа.
- Многоканальный анализатор эмиссионных спектров (МАЭС).
(Некоторые разделы находятся в стадии разработки.)
В разделе "Типы спектров" приведены фотографии спектров эмиссии и
поглощения: полосатого, линейчатого и сплошного. Визуальное представление
спектров вызывает обычно затруднение у студентов для их понимания
и классификации.
В разделе "Источники возбуждения спектров" рассмотрены как давно
применяющиеся атомизаторы (дуговой разряд и искровой), так и атомизатор,
на основе которго созданы современные приборы, - индуктивно связанная плазма.
Рассмотрены кратко процессы, происходящие в источниках света, представлены
фотографии работающей плазмы.
Материал относительно современных полупроводниковых твердотельных
детекторах, представленный в разделе "Как зарегистрировать спектр?"
является новым по содержанию, так как на базе достижений микроэлектроники
в 1992 г этот детектор появился впервые.
В разделе "Современные комплексы спектрального анализа" представлены
приборы ведущих американских фирм Thermo и Perkin Elmer, а в отдельном
разделе многоканальный анализатор фирмы ВМК Оптоэлектроника (г. Новосибирск).
Вторая глава посвящена хроматографическим методам анализа. Эта группа
методов основана на процессах разделения компонентов анализируемой смеси
веществ путем многократного повторения актов сорбции и десорбции. Новейшими
методами хроматографии можно определять газообразные, жидкие и твердые
вещества с молекулярной массой от единиц до миллиона. Это могут быть изотопы
водорода, ионы металлов, синтетические полимеры, белки и др. Чаще всего эти
методы используются для определения органических веществ.
Разделы главы.
- Возможности и область применения.
- История создания.
- Структурная схема хроматографа.
- Аппаратура газовой хроматографии.
- Аппаратура жидкостной хроматографии.
В первом разделе область применения хроматографии показана с помощью
фотографий, сделанных в лабораториях г. Новосибирска, принадлежащих совершенно
рзличным сферам деятельности (фармацевтика, производство напитков и алкогольной
продукции, таможенный контроль, контроль качества и сертификации пищевых
продуктов, научно-исследовательские институты).
Разделы "История создания" и "Аппаратура" содержат ссылки на ресурсы
Internet, в первом разделе с целью познакомить с биографией первооткрывателя
хроматографии М.С.Цветом - нашим соотечественником, а в последнемм разделе
(так же как и в предыдущей главе с целью адресации к сайтам
производителей аналитического оборудования).
В разделе "Аппаратура" имеются видеофрагменты, снятые в испытательной
лаборатории пищевых продуктов и продовольственного сырья., которые знакомят
с устройствами, применяемыми при пробоподготовке.
Лаборатории ИОХ СОРАН предоставили возможность сфотографировать и
представить в этой главе приборы и отдельные устройства к разныи типам
хроиатографов.
Третья глава знакомит студентов с аппаратурой для метода инверсионной
амперометрии. Идея метода состоит в выделении определяемого компонента
из очень разбавленных растворов на электроде, с последующим
электрорастворением его и одновременной регистрацией величины тока. Этот
метод принадлежит большой группе методов, основанных на процессах протекания
тока через анализируемый раствор. Метод отличает высокая чувствительность.
Он позволяет определять микрокомпоненты до 10 до 1 мкг/дм3.
Раздел имеет две главы:
- Аппаратура.
- Преимущества и область применения.
В первом разделе с целью показать приемы в работе использованы
видеофрагменты, снятые в лаборатории Новосибирской таможни.
Навигация по учебнику
Для начала работы необходимо открыть файл index.htm. На экран будет
выведено главное окно учебника со списком доступных глав. Выбор главы
осуществляется однократным указанием левой клавишей мыши. В каждой главе
рабочий экран разделен на две части: слева панель навигации со списком
доступных разделов, справа - содержание выбранного в данный момент
раздела. Выбор изучаемого раздела осуществляется указанием мышью на его
название в навигационной панели. В конце текста каждого раздела имеются
гипертекстовые ссылки для перехода к следующему разделу и возврата к
предыдущему. В самом тексте учебника также присутствуют гипертекстовые
ссылки в виде фрагментов текста и иллюстраций. Для их использования
необходимо указать на них мышью.
Кроме ссылок на элементы учебника имеются ссылки на ресурсы Internet,
которые можно использовать при наличии доступа к сети Internet.
Получение обновлений
Настоящий учебник постоянно совершенствуется и дополняется. Последняя
версия учебника доступна в сети Internet по адресу
http://www.fvolkov.narod.ru . Возможны
некоторые различия в содержании разделов и глав, а также их названиях и
количестве по сравнению с данной аннотацией.
|