Түйін сөздер: химиялық өндіріс, күкірт қышқылы, сұйылту жылуы, энтальпия,
абсорбция, меншікті жылу сыйымдылығы, жылдамдық коэффициенті.
Рыскалиева Р.Г*., Тугелбаева Л.М., Ашкеева Р.К.
Казахский национальный университет им.аль-Фараби, г.Алматы, Казахстан
Особенности обучения химико-технологических процессов путем решения
задач
Одной из актуальных проблем современного образования является развитие
познавательных
способностей
студентов,
повышения
качества
образования,
совершенствования творческой активности студентов, поиск эффективных методов и
приемов обучения и воспитания при обучении дисциплин технологического направления.
В статье изучены особенности и преимущества преподавания студентам таких дисциплин
путем решения производственных задач в высших учебных заведениях.
Ключевые слова: химическая промышленность, серная кислота, теплота сжижения,
энтальпия, абсорбция, удельная емкость, коэффициент скорости.
Ryskalyeva R.G., Tugelbaeva L.M., Ashkeeva R.K.
al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan
The features of che mical and technological processes teaching by making tasks
One of the urgent problems of modern education is development of students cognitive
abilities, improvement of education quality and creative activity of students, the search for
effective methods and techniques of training and education in the teaching of technological
direction disciplines. The article examines features and advantages of teaching the students such
subjects by making production tasks in higher education.
Keywords :
chemical industry, sulfuric acid, heat of liquefaction, enthalpy, absorption,
specific capacitance, speed ratio.
Кіріспе
Тәуелсіз еліміздің болашағы – жастардың білім деңгейімен, білімінің тереңдігімен
бағаланады. Білімді, жан – жақты қабілетті ұрпақ – еліміздің баға жетпес байлығы. Бүгінгі
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
597
таңда педагогика ғылымының өзекті мәселелерінің бірі – жеке тұлғаны жетілдіруде, жан –
жақты дамытуда, білім беруде ғылымның соңғы жетістіктерін қолданып, шығармашылық
жұмыстарды жасауға қабілетті, дүниетанымдық көзқарасы кең, рухани бай азамат
дайындау.
Ел президенті халыққа жолдауларында ел табысты болуы үшін химия, химиялық
технология салаларында жоғары білікті мамандар болуы тиіс екендігі, ал ол мәселені
шешу үшін елімізде техникалық мамандар дайындауға арналған мектептерде математика,
физика, химия, биология пәндерін жақсы оқыту керектігі, сонымен қатар ЖОО–да
химиялық технология мамандығы бойынша білім алатын студенттердің өндірістік
есептерді шығаруға дайындығын қалыптастыру керектігі айтылған.
Еліміздің экономикалық жағынан алға басуының стратегиялық міндеттерін, оның
ішінде өндіріс секторының даму стратегиясын қажетті деңгейдегі мамандармен
қамтамасыз етпейінше жүзеге асыру мүмкін емес. Жоғары білімді мамандар қазіргі
заманғы өндіріс орындарында алдыңғы қатарлы технологиялардың қолданылуына
байланысты кез келген химиялық кәсіпорында жұмыс істей білуі және онда жүретін
химиялық процестердің мәнін ұғыну үшін сол өндіріске байланысты есептер шығара білуі
тиіс. Сондықтан да, болашақ технологтардың есеп шығару дайындығын қалыптастыру
негізгі өзекті педагогикалық мәселе болып отыр.
ЖОО-ның бакалавр деңгейіндегі студенттердің, яғни болашақ технологтардың
өндірістік есептерді шығара білуі ең керекті қарулардың бірі екені белгілі. Ал, осы
болашақ технологтардың өндірістік есептерді шығару дайындығын қалыптастыруға
сүбелі үлесі бар оқулықтардың қазақ тілінде мүлдем кездеспеуі әрі орыс тілінде бірең-
сараң болуы осы тақырыптың кең ауқымды қарастырылмағандығының белгісі болып
саналады.
Осыған орай студенттердің бойында өндірістік есеп шығару дағдысын қалыптастыру
үшін әрбір тақырып бойынша мысалдар келтіре отырып, өзіндік орындау үшін есептер
беру керек. Біз осы мақаланың бастамасы ретінде химиялық өндіріспен тікелей
байланысты есептер шығарудың бірнеше мысалдарын келтіріп отырмыз.
Эксперименттік бөлім
Минералды қышқылдардың ішінде күкірт қышқылы өндірілу және қолданылу
көлемі бойынша химия өндірісінде бірінші орын алады.
Күкіртті газ өндірісі үшін ең көп таралған шикізат күкірт колчеданы және күкірт
болып табылады. Колчеданның жану процесін FeS
2
термиялық ыдырау реакциясы арқылы
көрсетуге болады:
2FeS
2
=2 FeS + S
2
Күкірттің жануы:
S
2
+2O
2
=2SO
2
FeS тотығуы:
4FeS +7O
2
=2 Fe
2
SO
3
+4SO
2
Осы теңдеулерді қосып, аламыз:
4FeS
2
+ 11O
2
=2 Fe
2
SO
3
+8SO
2
+ 3415,7 кДж
Күкірт оксиді SO
3
, сондай-ақ H
2
SO
4
моногидраты суда кез келген қатынаста жылу
бөле ериді. n кмоль H
2
O-да 1 кмоль H
2
SO
4
еріткенде бөлінетін сұйылту жылуын формула
бойынша есептйді:
Q=
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
598
1 кмоль H
2
SO
4
-ке бастапқы мөлшері n, кмоль H
2
O-ның 1 кмоль H
2
SO
4
-ке n
2
кмоль-
H
2
O мөлшеріне дейін күкірт қышқылымен сұйылтудың жылу эффектісін алынған
концентрациядағы (Q
2
) cұйылтылған қышқылдан бастапқы концентрациядағы (Q
1
)
қышқыл айырымы бойынша анықтайды:
Q
2
- Q
1
=
Әртүрлі концентрациядағы екі қышқылды араластыру жылуын формула бойынша
есептейді:
Q
арал
= Q
3
(m
1
+m
2
) - Q
1
m
1
- Q
2
m
2
мұндағы: Q
1
және Q
2
– бастапқы қышқыл үшін сұйылту жылуы, Q
3
– алынған
қышқыл үшін сұйылту жылуы, m
1
және m
2
– араластыру үшін алынған ерітінділердегі
100% H
2
SO
4
массалары, кмоль.
SO
3
алу және оның абсорбциялануы
Кейбір температурада Т
бас
-дан Т
соңғы
– ға дейінгі температура шегінде күкірт (IV)
оксидінің күкірт (VI) оксидіне дейін тотығу реакциясының энтальпиясының тәуелділігі
эмпирикалық теңдеумен өрнектеледі:
∆H = - (101420-9,26 Торт) кДж/моль
мұндағы Т
орт
=
Күкірт (IV) оксидінің күкірт (VI) оксидіне дейін тотығу реакциясының химиялық
тепе теңдік константасы К
р
теңдеумен өрнектеледі [1]:
мұндағы:
,
,
-газдардың тепе-теңдік парциалды қысымы, Па. Олеумді
абсорбердегі жұтылатын SO
3
массасын формуламен есептейді:
m=k∙FΔP
орт
мұндағы: m-абсорбцияланған SO
3
массасы, кг∕сағ, k–абсорбцияның жылдамдық
коэффициенті, F-абсорбциялық мұнара қондырмасының беті, м
2
, ΔP
орт
-абсорбцияның
орташа қозғаушы күші.
Нәтижелер мен талдаулар
1-мысал. 500 кг 85% күкірт қышқылына 30 кг су қосқанда алынған қышқыл
концентрациясын және сұйылту нәтижесінде температураның артуын анықтаңдар.
Шешуі: Алынған қышқыл концентрациясы
Бастапқы қышқыл құрамындағы су мөлшері (1 кмоль H
2
SO
4
- ке кмольмен):
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
599
n
1
=
:
Алынған қышқылдағы су мөлшері:
n
2
=
(моль H
2
O/ кмоль H
2
SO
4
)
85%-ға дейінгі H
2
SO
4
сұйылту жылуын анықтаймыз.
Q =
=
(кДж/кмоль)
80,19% - ға дейін H
2
SO
4
сұйылту жылуын табамыз [2]:
Q
2
- Q
1
= 31952,39-26044,88 = 5907,51 (кДж/кмоль)
530 кг 80,19 % ерітіндідегі қышқыл мөлшерін кмольмен есептейміз:
N =
(кмоль)
Сонда, барлық бөлінетін жылу [3]:
Q
3
= 5907,51∙4,34=25619,73 (кДж)
Осы жылу мөлшері 530 кг 80,19 % күкірт қышқылын қыздыруға жұмсалады.
Анықтамалық берілгендер бойынша оның меншікті жылу сыйымдылығы 1,83 кДж/(кг∙к)
[4].
Бұдан Q
3
= c ∙ m ∙ ∆T = 1,83∙530∙∆T
∆T =
∆T = 26,4К
2-мысал. 50
0
С-да күкірт қышқылының тығыздығы 1600 кг∕м
3
. Осы қышқылдың
20
0
С-дағы тығыздығын және оның концентрациясын анықтаңдар.
Шешуі. Әдебиетте берілгендерді интерполяциялау арқылы [5] берілген тығыздық
үшін 1 К-ге түзету 0,93-ке сәйкес келетінін табамыз.
50-20=30 К температура айырымында жалпы түзету 0,93∙30=28 құрайды. Демек
20
0
С-да қышқыл тығыздығы: 1601 + 28 = 1625 кг∕м
3
.
Бұл тығыздыққа күкірт қышқылының 71,6 % концентрациясы сәйкес келеді [6].
3-мысал. 75 % күкірт қышқылын алу үшін 1 т 95 % H
2
SO
4
40 % H
2
SO
4
пен
сұйылтады. Сонда қанша жылу бөлінеді?
Шешуі. Қосылатын 40 % H
2
SO
4
мөлшері:
кг
Алынатын 75 % H
2
SO
4
мөлшері: 1000 + 571,4 = 1571,4.
Қышқылдардың түзілу энтальпиясы, кДж:
95 %
1000∙0,95∙92,2 = 87571
40 %
571,4∙0,4∙660,8 = 151,024
75 %
1571,4∙0,75∙406 = 478491
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
600
Бөлінген жылу мөлшері: 478491-(87571 + 151,024) = 239896 кДж [7].
Қорытынды
Осындай өндіріспен тікелей байланысты есептер шығаруды жолға қойсақ, білім
алушылардың шығармашылық ізденісін қалыптастыру мен дамытуда алға
басатындығымыз сөзсіз. Есеп шығару кезінде пән аралық байланыстар іске асырылып,
ғылым мен өмірдің байланысы ұштастырылады, табиғаттың бірлігі туралы көзқарастар
қалыптасады.
Осы орайда студентердің танымдық қабілетін дамыту, білім сапасын
арттырумен қатар, ақыл-ой шығармашылық белсенділіктерін жетілдіру үшін жеке
пәндерді оқытудың тиімді әдістері мен тәсілдерін іздестіру, қазіргі білім беру саласының
алдындағы өзекті мәселелердің бірі болып отыр.
Әдебиеттер тізімі
1 Михайлов М.Д., Петрова Г.А., Семенов И.Н. –
«Тренировочные упражнения по
химии» - Ленинград: ЛГУ. 1990 – 142с.
2 Глинка Н.Л. – «Задачи и упражнения по общей химии» - Москва: Кнорус. 2013 –
260с.
3 Цитович И.К., Протасов П.Н. – «Методика решения расчетных задач по химии» –
Москва: Просвещение. 1989 – 127с.
4 Гуськова Л.Г. – «Задачи и упражнения по химии» - Москва: Высшая школа. 1986 -
187с.
5 Гудкова А.С. и др. – «500 задач по химии» - Москва: Просвещение. 1981 – 158с.
6 Тугелбаева Л.М., Рыскалиева Р.Г., Ашкеева Р.К. Жалпы химия курсы бой ынша
есептер мен жаттығулар. Оқу құралы, «Қазақ университеті», 2015, 121б.
7 Қалабаева М.К., Рыскалиева Р.Г. Бейорганикалық қышқылдар, негіздер, тұздар
курсы бойынша зертханалық жұмыстар. Оқу құралы, «Қазақ университеті», 2016, 136 б.
References
1 Mikhailov MD, Petrova GA, Semenov IN. -Training exercises in chemistry. - Leningrad:
LGU. 1990 – 142с.
2 Glinka NL. Exercises for General Chemistry. Moscow: KnoRus. 2013 – 260 p.
3 Tsitovich IK, Protasov PN. Methods of solving computational problems in chemistry. -
Moscow: Education. 1989 – 127p.
4 Guskov LG. Exercises in Chemistry. - Moscow: Higher School. 1986 – 187 p.
5 Gudkov AS and etc. 500 of tasks in chemistry. - Moscow: Education. 1981 – 158 p.
6 Tugelbaeva LM Ryskalieva RG, Ashkeeva RK. Exercises for the course General
Chemistry. Textbook, "Kazakh University", 2016 121 p.
7 Kalabaeva MK, Ryskalieva RG. Laboratory workshop at the rate of inorganic acids,
bases and salts. Textbook, "Kazakh University", 2016 136 p.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
601
УДК 541.11+547.972
1
Касенова Ш.Б.,
1
Мукушева Г.К.,
2
Жанымханова П.Ж.,
2
Байсаров Г.М.,
2
Адекенов
С.М.,
2
Сагинтаева Ж.И.,
2
Касенов Б.К.*
1
Химико-металлургический институт им. Ж.Абишева, г. Караганда,
2
АО «Международный научно-производственный холдинг «Фитохимия», г. Караганда,
E-mail:
kasenov1946@mail.ru
Термодинамические свойства флавоноида 3-изопропилиденгидразона
С применением сравнительных и приближенных методов рассчитаны стандартные
термодинамические свойства биологически активного соединения флавоноида С
19
Н
20
N
2
O
3
3-изопропилиденгидразона:
Н
0
сгор.
=-10279
10;
Н
0
пл.
=16,4
0,8;
f
H
0
(298,15)
(ж.)
=-
308,0
10,1 и
f
H
0
(298,15)
(тв.)
=-324,5
10,2 кДж/моль.
Ключевые слова: флавоноид,
энтальпия, сгорания, плавления, образования.
1
Қасенова Ш.Б.,
1
Мұқышева Г.К.,
2
Жанымханова П.Ж.,
2
Байсаров Ғ.М.,
2
Әдекенов С.М.,
2
Сағынтаева Ж.И.,
2
Қасенов Б.К.
1
Ж. Әбішев атындағы Химия-металлургия институты, Қарағанды қ., Қазақстан
2
«Фитохимия» Халықаралық ғылыми өндірістік холдингі» АҚ, Қарағанды қ., Қазақстан
3-Изопропилиденгидразон флавоноидының термодинамикалық қасиеттері
Салыстырмалы және жуықтау әдістерін қолдана отырып, биологиялық белсенді
қосылыс флавоноид С
19
Н
20
N
2
O
3
3-изопропилиденгидразонның термодинамикалық
қасиеттері есептелді:
Н
0
жану
=-10279
10;
Н
0
балқу
=16,4
0,8;
f
H
0
(298,15)
(сұйық)
=-308,0
10,1
және
f
H
0
(298,15)
(қатты)
=-324,5
10,2 кДж/моль.
Түйін сөздер: флавоноид, энтальпия, жану, балқу, түзілу.
1
«Kasenova Sh.B.,
1
Mukusheva G.K.,
2
Zhanymhanova P.Zh.,
2
Baisarov G.M.,
2
Adekenov S.M.,
2
Sagintaeva Zh.I.,
2
Kasenov B.K.
1
J. Abishev Chemical-Metallurgical Institute, Karaganda, Kazakhstan
2
JSC "International Research and Production Holding" Phytochemistry ", Karaganda, Kazakhstan
Thermodynamic properties of flavonoids 3- isopropylidenehydrazone
With application of comparative and approximate methods reference thermodynamic
properties of the biologically active substances of a flavonoid С
19
Н
20
N
2
O
3
3-
isopropylidenehydrazone
are
calculated:
H
0
comb
=
-10279
10;
Н
0
melt
=16,4
0,8;
f
H
0
(298,15)
(liquid)
=-308,0
10,1 and
f
H
0
(298,15)
(solid)
=-324,5
10,2 kJ/mol
Keywords: flavonoid, enthalpy, combustion, melting, education.
Введение
Применение термодинамических методов в химии биологически активных веществ
является одним из фундаментальных основ для более глубокого изучения сути многих
биологических проблем. Часть биологических систем составляют природные соединения
растительного происхождения, которые представляют собой уникальные запасы
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
602
биологически активных веществ, обладающих широким спектром разнообразного
действия [1].
Одним из перспективных в теоретическом и практическом отношениях классом
соединений среди биологически активных веществ являются флавоноиды. Они
представляют собой наиболее многочисленную группу природных фенольных
соединений. Большое внимание, уделяемое флавоноидам, связано с широким спектром их
биологического и фармакологического действия [2].
Эксперимент
Достарыңызбен бөлісу: |