Магистратура
Химическая физика

Химическая физика

КВАЛИФИКАЦИЯ

  • Научно-педагогическое направление - магистр естественных наук

МОДЕЛЬ ВЫПУСКНИКА

По завершении данной программы ожидается, что магистры будут способны:
1. Интерпретировать основные понятия и положения химической кинетики, экспериментальных методов изучения кинетики химических реакций и методов анализа экспериментальных данных;
2. Формировать систематические знания законов кинетики химических реакций, теории диффузии и теплопередачи, положений химической термодиниамики в процессах горения и взрыва и синтеза наноматериалов;
3. Классифицировать быстропротекающие химические и физико-химические превращения веществ и систем в процессах термического разложения, горения, взрыва и детонации;
4. Применять методы теоретического и экспериментального исследования, математического анализа и моделирования физико-химических процессов в научно-инновационной и инженерно-технологической деятельности;
5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в повседневной и профессиональной деятельности для повышения цифровой грамотности и владеть навыками работы в глобальных компьютерных сетях для получения, хранения и переработки информации;
6. Оценить закономерности влияния внешнего воздействия на кинетику химических процессов в различных системах для оптимизации технологических процессов;
7. Выбирать наиболее эффективные сферы применения методов химической физики позволяющих модернизировать процессы синтеза и направленного модифицирования свойств материалов;
8. Обосновать выбор методов регистрации и обработки результатов теоретических и экспериментальных исследований в области химической физики;
9. Интегрировать научно-профессиональные знания в области химической физики в практику образовательного процесса высшей школы в том числе в контексте особенностей дистанционной формы обучения;
10. Развивать умения к продолжению образования и самообразованию, способность максимально продуктивно использовать свой творческий потенциал в интересах личности, общества и государства;
11. Применять на практике профессиональные и личностные качества, обеспечивающие широкие возможности самореализации в новейших областях знаний, наиболее значимых сферах профессиональной деятельности и общественной жизни;
12. Организовать работу коллективов, исполнителей, самостоятельно принимать социальные и этические обязательства;

Паспорт программы

Название
Химическая физика
Шифр
7M05318
Факультет
Химии и химической технологии

дисциплины

Горение и свойства горючих веществ
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности анализировать процессы образования горючих и взрывоопасных систем с целью предотвращения пожаров и взрывов. Будут рассмотрены: горение веществ, процесс горения, самовоспламенение и самовозгорание, вынужденное самовозгорание, свойства и пожарная опасность горючих веществ, распространение горения в газах, жидкостях и твердых материалах, показатели пожарной опасности веществ и материалов и методы их определения, взрывные процессы.

Иностранный язык (профессиональный)
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель курса развитие профессионально коммуникативной компетенции: развитие способности к общению в профессиональной, деловой и академической демической сферах и способности решать проблемы профессионального характера. В результате изучения дисциплины «Иностранный язык» магистрант должен: 1. Классифицировать иноязычную научную и техническую информацию по соответствующему профилю; 2. Формулировать систему зраний основанных на идеях четких сообщениях, сделанных на литературном языке на разные темы, возникающие на досуге, учебе, работе и т.д.; 3. Представлять извлечённую информацию в удобную для пользования форму в виде аннотаций, переводов, рефератов и т.п.; 4. Оргонизовать работу коммуникационно на иностранном языке, на разнообразные общие и учебно- профессиональные темы. Данный учебный курс является интегративной частью цикла непрерывного обучения английскому языку и нацелен на дальнейшее развитие полученных в университете(б акалавриат) языковых компетенций в рамках программы дисциплины «Английский язык» (General English), а также углубление умений и навыков в области использования английского языка как средства общения с формированием следующих компетенций: коммуникативной (чтение, письмо, аудирование, говорение), языковой (произношение, лексика, грамматика), общекультурной и межличностной.

История и философия науки
  • Количество кредитов - 3
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать целостное системное представление о философии как особой форме познания мира, об основных ее разделах, проблемах и методах их изучения в контексте будущей профессиональной деятельности. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу научно-исследовательской работы.

Образование сажи, фуллеренов, нанотрубок, супергидрофобных поверхностей при горении углеводородов
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к образованию твердой фазы в пламенах углеводородов, оценивать результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов горения для решения проблем экологии, связанных с сажеобразованиием. Будут рассмотрены методы исследования пламен, механизмы сажеобразования в пламенах, роль полициклических ароматических углеводородов в процессах горения, методы синтеза фуллеренов, нанотрубок и углеродных поверхностей в пламенах.

Организация и планирование научных исследований
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины формировать знания у магистрантов о организации и планировании науных ислледований в обдасти химической физики. В результате изучения данной дисциплины магистрант должен быть способен: 1. Интегрировать полученные знания для планирования и организации всех этапов научных исследований, включая подборку оптимальных условий проведения экспериментов и выбора методов физико-химического анализа; 2. Развивать умение оптимизировать во времени и пространстве все материальные элементы научно-исследовательского процесса с целью достижения максимального результата с минимальными затратами; 3. Выбрать возможные варианты проведения научно-исследовательской работы с применением опыта зарубежных стран; 4. Применять на практике основные положения организации и планировании работы научных исследований; Рассматриваются вопросы планирования и организации всех этапов научных исследований, проведения экспериментов и выбора методов физико-химического анализа; координирования и оптимизации научно-исследовательского процесса; систематического анализа всех этапов научно-исследовательской работы с применение новых методов и приемов проведения исследований; создания логические системы организации научной работы с координацией на каждом этапе подсистемы; анализа научно-исследовательской работы с применением опыта зарубежных стран; обеспечения непрерывности и цикличности экспериментов; рациональной организации научно-исследовательской работы; экологической составляющей процессов; экономической рентабельности процесса.

Организация и планирование научных исследований (англ.яз.)
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Дисциплина направлена на формирование навыков, необходимых для планирования и проведения качественных и конкурентоспособных научных исследований. Учебный курс формирует теоретико-методологическую основу процесса научных исследований, их целей, задач, этапов проведения, а также областей применения результатов. Дисциплина направлена на изучение основ научного метода, методологии проведения литературных и экспериментальных исследований, правил подготовки и рецензирования научных публикаций и проектов.

Педагогика высшей школы
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность к педагогической деятельности в вузах и колледжах на основе знаний дидактики высшей школы, теории воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Учебный курс направлен на изучение тенденций развития образования и Болонского процесса. Курс поможет овладеть преподавательским и кураторским мастерством, различными стратегиями и методами обучения и воспитания.

Психология управления
  • Количество кредитов - 3
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: обеспечить научную подготовку высококвалифицированных специалистов на основе изучения фундаментальных понятий психологии управления, создание предпосылок для теоретического понимания и практического применения важнейших аспектов сферы управления в процессе профессионального становления. Курс направлен на изучение закономерностей развития и функционирования психических процессов, основ эффективного взаимодействия и преодоления конфликтов, саморазвития и самопрезентации.

Психология управления
  • Количество кредитов - 3
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Дисциплина направлена на формирование социально-психологической компетенции по объективной оценке психологических теорий управления и лидерства, динамики группового развития и командообразования, особенностей психологии масс и толпы, психологических теорий коммуникации и стратегии разрешения конфликта, необходимых для своей профессиональной деятельности в рамках управленческих взаимоотношений

Современные методы химической физики
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность использовать теоретические и экспериментальные основы современной химической физики при решении проблемных ситуаций в учебной, учебно-исследовательской и научной деятельности. Будут рассмотрены: скрещенные молекулярные пучки, статистические и струевые методы, спектроскопия лазерно-индуцированной флуоресценции, электронно-неадиабатические реакции, фемтохимия, методы фемтосекундной спектроскопии, динамика переходного состояния, кинетика сверхбыстрых химических реакций.

Современные проблемы сжигания топлив
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к интенсификации сжигания газообразных, жидких и твердых топлив, выбирать методы улучшения и интенсификации сжигания различных видов топлив. Рассматриваются следующие аспекты: энергетическое топливо и его виды; теплотехнические характеристики топлив; подготовка твердого топлива к сжиганию; предварительная подготовка твердого топлива; системы пылеприготовления; сжигание жидкого топлива; горение жидкого топлива в факеле; сжигание газообразного топлива; организация топочного процесса; компоновка горелочных устройств.

Химия и физика горения и взрыва
  • Количество кредитов - 5
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности анализировать основные проблемы современной теории горения и взрыва, применять полученные знания для расчетов и обоснования основных характеристик и параметров процессов горения и взрыва, использовать их технологические возможности на практике. Будут рассмотрены: закономерности процессов горения и взрыва, теория распространения волны горения, свойства фронта пламени в процессах горения, влияние на нормальную скорость горения различных факторов, методы расчета объема, состава продуктов горения, теплоты, температуры горения и основных показателей пожарной опасности.

Приведены данные за 2021-2024 гг.

дисциплины

Безопасность производственных процессов
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность систематизировать меры по безопасной эксплуатации опасных производственных объектов и снижению вредного воздействия на окружающую среду. Будут рассмотрены: техносфера и безопасность, производственная санитария в химической промышленности, инженерные основы промышленной безопасности, основы пожарной профилактики.

Волновые технологии в промышленности
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: формировать способность применять основные приемы волнового воздействия в практической деятельности на предприятиях химической промышленности. Будут рассмотрены волновые технологии в промышленности: виды волнового воздействия – акустические волны, электромагнитные волны; явление кавитации, технологии на основе явления кавитации; процессы, основанные на применении акустических колебаний; процессы, основанные на применении микроволнового излучения; электрогидроэффект и СВЧ-излучение, комбинированные процессы обработки.

Вычислительные методы в химической кинетике
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: формирование способности использовать современную вычислительную технику и программные пакеты для решения задач химической кинетики методом математического моделирования химических процессов. Будут рассмотрены основы методов математического анализа и моделирования теоретических и экспериментальных исследований, использование основных типов моделей для интерпретации экспериментальных данных, методы решения прямой и обратной задач химической кинетики, преобразование Лапласа, метод классических траекторий, методы качественной теории обыкновенных дифференциальных уравнений, метод Монте-Карло, программные пакеты CHEMKIN, Chemical Workbench, Gaussian, MATLAB.

Горение порошковых материалов в пиротехнических составах
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: формирование способностей анализировать современные технологии получения энергонасыщенных материалов с заданными свойствами в промышленном производстве, использовать методы их модификации для повышения эффективности пиротехнических составов и изделий. Будут рассмотрены методы производства и модификации порошковых материалов, процессы агломерации и коррозии порошковых материалов, механизм воспламенения и горения порошкообразных металлов, закономерности воспламенения и горения металлических частиц, горение в замкнутом объеме, гетерогенное горение конденсированных частиц в активном высокотемпературном потоке, современные методы исследования процессов воспламенения и горения порошковых материалов.

Диффузия и теплопередача в химической кинетике
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности исследовать кинетику химических реакций с учетом физических процессов переноса вещества и тепла. Будут рассмотрены: уравнения диффузии, теплопроводности, термодиффузия, неизотермическая и многокомпонентная диффузия, основные представления теории горения, механизм распространения пламени, тепловой взрыв, пределы горения, детонация, химические колебания, устойчивость и регулирование химических процессов.

Ингибирование и промотирование процессов горения
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: формирование способности применять на практике теоретические знания о механизмах действия ингибиторов и катализаторов на процессы горения, готовить составы ингибиторов и катализаторов для их применения. Будут рассмотрены следующие аспекты: термодинамика процессов горения, температура и химический состав в равновесии, диффузия и теплоперенос в процессах горения, реакции разветвления и обрыва цепи в процессах ингибирования и промотирования, исследование кинетики термического разложения конденсированных веществ, методы управления процессом горения.

Кинетика цепных реакций
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности применять на практике теоретические знания о закономерностях протекания цепных реакций в реальных газообразных, конденсированных системах и растворах, анализировать термодинамические и кинетические закономерностей химических процессов. Будут рассмотрены: кинетический анализ сложных реакций, механизмы неразветвленной и разветвленной цепной реакции, метод частично стационарных концентраций Н.Н.Семенова, кинетика реакций в потоке, кинетика реакций в конденсированных фазах, быстрые реакции в растворах, кинетика реакции с нетермическим характером активации.

Современные проблемы сжигания топлив
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к интенсификации сжигания газообразных, жидких и твердых топлив, выбирать методы улучшения и интенсификации сжигания различных видов топлив. Рассматриваются следующие аспекты: энергетическое топливо и его виды; теплотехнические характеристики топлив; подготовка твердого топлива к сжиганию; предварительная подготовка твердого топлива; системы пылеприготовления; сжигание жидкого топлива; горение жидкого топлива в факеле; сжигание газообразного топлива; организация топочного процесса; компоновка горелочных устройств.

Физические методы воздействия на химические реакции
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способность анализировать общие закономерности физических методов воздействия на химические реакции для оптимизации технологических процессов. Будут рассмотрены цепные реакции, методы активации химических реакций, фотохимические реакции, радиационно-химические реакции, механохимия, плазмохимическая активация, активация с использованием ударных волн, звукохимическая активация (сонохимическая), низкотемпературная (криохимическая) активация, фазовое равновесие или правила фаз, процессы адсорбции на поверхности вещества, теория каталитических реакций.

Химическая физика процессов образования наночастиц и наносистем
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности интерпретировать основы физико-химических процессов, приводящих к образованию наночастиц и наносистем, использовать на практике методы получения наноматериалов и наноструктур с применением основных законов химической физики. Будут рассмотрены: геометрическая, электронная структуры и реакционная способность наноматериалов; активность роста наноструктур и ее зависимость от различных факторов; анализ условий формирования наноструктур определенной формы; электрические свойства и перенос зарядов в нано-объектах; нанотермодинамика; плазменные методы получения наноструктур.

Химическая физика энергонасыщенных материалов
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности интерпретировать комплекс знаний о физико-химических и взрывчатых свойствах энергонасыщеных материалов, особенностях их поведения в различных условиях, применять на практике методы расчёта энергетических и баллистических параметров энергонасыщенных материалов. Будут рассмотрены основы технологии получения энергонасыщенных материалов, методы их утилизации, эксплуатация и хранения, индивидуальные и смесевые энергонасыщенные материалы и изделия на их основе, методы и приборы для их исследования и оценки эффективности, а также практической пригодности, оборудование для производства и переработки.

Химия высоких энергий
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: сформировать способности анализировать общие закономерности химических процессов, протекающих в термодинамически неравновесных условиях при взаимодействии различных видов излучений с веществом, а также в неравновесной плазме. Будут рассмотрены: взаимодействие излучений с веществом, механизмы элементарных процессов в химии высоких энергий, фотохимия, радиационная химия, плазмохимия, принципы технологий, основанных на использовании высокоэнергетических процессов, высокоэнергетические химические процессы в природе и технике.

Экспериментальные методы изучения кинетики химических реакций
  • Тип контроля - [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
  • Описание - Цель дисциплины: формирование способности применять экспериментальные методы изучения кинетики химических реакций и методов анализа экспериментальных данных. Будут рассмотрены основные понятия химической кинетики, кинетические закономерности простых и сложных реакций, теория активных столкновений, теория активированного комплекса, экспериментальные методы определения константы скорости и порядка реакции, кинетика термического разложения твердых веществ, экспериментальные методы изучения скоростей реакций.

Приведены данные за 2021-2024 гг.

ПРАКТИКИ

Исследовательская
  • Тип контроля - Защита практики
  • Описание - Цель практики: приобретение опыта в исследовании актуальной научной проблемы, расширение профессиональных знаний, полученных в процессе обучения, и формирование практических навыков ведения самостоятельной научной работы. Практика направлена на развитие навыков исследования, анализа и применения экономических знаний.

Педагогическая
  • Тип контроля - Защита практики
  • Описание - Формирование практических и учебно-методических навыков проведения лекционных, семинарских занятий, творчески применять в педагогической деятельности научно-теоретические знания, практические навыки, проводить учебные занятия по дисциплинам специальности; владеть современными профессиональными приемами, методами организации обучения; использовать на практике новейшие теоретические, методологические достижения, составлять учебно-методическую документацию, организовывать воспитательную работу со студентами.

Приведены данные за 2021-2024 гг.