Дисциплина «Методы исследования полимерных систем» входит в состав дисциплин при подготовке по специальности «Фундаментальная и прикладная физика» в рамках дисциплин, связанных со специализацией «Физика полимеров и кристаллов». В курсе лекций рассматриваются основы методологии в науке о полимерах, последовательные этапы исследования полимерных систем, начиная с методов получения полимеров и полимерных композитов. На лекциях студенты знакомятся с методами исследования полимерных систем с учетов особенностей структуры полимеров. Значительное внимание уделяется методам анализа молекулярной массы макромолекул, рассматриваются термодинамические и гидродинамические методами исследования. Рассматриваются основы методов спектроскопии: возможности УФ-, видимой, ИК- и ЯМР спектроскопии при исследовании полимерных систем . Обсуждается использование спектральных методов при качественном и количественном анализе полимерных систем. Особое внимание уделяется постановке, планированию конкретных научно-исследовательских задач и выбору методов исследования.
Навыки практической работы с приборами и постановки экспериментов студенты получают на занятиях в практикуме.
-
- Основные понятия методологии научных исследований. Методы и приемы научного исследования. Техника проведения эксперимента. Выбор метода исследования.
- Свойства, отличающие полимеры от низкомолекулярных соединений. Методы получения полимеров и полимерных композитов, основы выбора метода. Методы выделения полимеров.
- Кинетические закономерностей синтеза полимеров. Физические и химические методы исследования кинетики полимеризации.
- Методы исследования молекулярной массы полимеров. Химические методы. Термодинамические методы (осмометрия, криоскопия, эбуллиоскопия).
- Молекулярно-кинетические методы. Основы гидродинамических методов исследования растворов полимеров. Вискозиметрия полимерных систем.
- Транспортные методы. Ультрацентрифугирование. Закономерности центрифугирования. Определение коэффициентов седиментации макромолекул.
- Хроматография. Особенности хроматографического процесса. Классификация хроматографических методов анализа. Гель-проникающая хроматография.
- Статическое и динамическое рассеяние света. Основы метода. Применение
- Спектроскопические методы. УФ- и видимая спектроскопия для исследования полимерных систем.
- ИК-спектроскопия. Принцип метода. Области применения ИК-спектроскопии. Примеры анализа ИК-спектров.
- ЯМР—спектроскопия. Основы метода. Химический сдвиг сигнала ЯМР. Мультиплетность сигнала. Анализ ЯМР спектров, определение молекулярного строения ряда соединений..
- Термический анализ. Термогравиметрия. Дифференциально-термический анализ. Дифференциально-сканирующая калориметрия. Термический механический анализ полимерных систем.
- Сшитые полимеры. Гидрогели. Особенности методов исследования гелей.
- Постановка и планирование конкретных научно-исследовательских задач.
-
Основная литература
- Энциклопедия полимеров 1-3 т. М. 1977.
- Тикунова И.В., Дробницкая Н.В., Артеменко А.И. Справочное руководство по аналитической химии и физико-химическим методам анализа: учебное пособие. - М.: Высшая школа, 2009. – 413 с.
- Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения. Учебник. 2010 год. 368 стр.
- Иоффе Б.В. Физические методы определения строения органических соединений. Учебное пособие для химических вузов/ Б.В.Иоффе, Р.Р. Костиков, В.В. Разин. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 с.
- Черкасов В.К., Курский Ю.А., Кожанов К.А., Шавырин А.С., Бубнов М.П., Куропатов В.А. Методы ЭПР и ЯМР в органической и элементорганический химии. Электронное учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2010. - 53 с.
- Казицына, Л. А. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии в органической химии / Л. А. Казицына и др. - М. : Высшая школа, 1979 - 264 с.
- Пентин Ю.А., Вилков Л.В. Физические методы исследования в химии. М.: Мир, 2003, -683.
- Аржаков М. С. Химия и физика полимеров. Краткий словарь. Учебное пособие
- Лань, 2020 г.
-
Дополнительная литература
- Практикум по ВМС, под ред. В.А.Кабанова, 1985г.
- Шаповалова Е.Н., Пирогов А.В. Хроматографические методы анализа: метод. пособие для спец. курса. - М.: Изд-во МГУ, 2007. - 204 с.
- Аржаков М.С. Высокомолекулярные соединения. Словарь терминов, понятий и определений, Montreal: Accent Graphics Communications (электронное издание), 2016, 174 с.
