Тема проекта: «Химия в профессиях» МОУ «Головинская СОШ» Учащиеся 9 класса. Кем быть? Как открыть своё дело?

Тема проекта: «Химия в профессиях» Выбор профессии очень важный и сложный этап в жизни человека. В современных социально- экономических условиях нашей страны перед школьником стоит проблема профессионального самоопределения.

Для достижения цели, нужно решить следующие задачи: Зачем нужна чистая медь? Находится ли медь в природе в чистом виде? Какие способы получения меди существуют? Какое оборудование необходимо? Какие специалисты нужны? Как получение меди влияет на экологию? Тема проекта: «Химия в профессиях» Наша цель – найти ответ на вопрос: Как открыть завод по производству чистой меди? Сделать выбор относительно профессий связанных с химией.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Для этого мы разделились на группы: геологов химиков- технологов Экологов менеджеров инженеров по оборудованию кадровиков

Тема проекта: «Химия в профессиях» Группа геологов : Медь в чистом виде, в настоящее время, встречается крайне редко. Она встречается в виде минералов: борнит, халькопирит - CuFeS 2 ( медный колчедан), халькозин Cu 2 S (медный блеск), ковеллин CuS), малахит Cu 2 (CO 3 )(OH) 2. В России: медных руд находятся на Урале: Краснотурьинск, Красноуральск, Кировоград, Ревда, Медногорск,Гай, Лекык-Тальбейское. А так же близ г. Норильск- Талнахское, Удоканское-Восточная сибирь, на Камчатке. В Западных Саянах. Вывод: Самые богатые минеральными рудами – Уральские горы.

Месторожденияколичество Урал8 Камчатка1 Восточная Сибирь2 Дальний Восток1 Тема проекта: «Химия в профессиях»

Группа химиков- технологов. Существует несколько способов получения меди: Пирометаллургический (химические реакции при высокой температуре); Электрометаллургический (химические реакции под действием электрического тока). В пирометаллургическом способе нужно минералы перевести в оксид меди, и восстанавливать медь с помощью восстановителей: газ водород, угарный газ, уголь, алюминотермия. При этом нужно разогревать реакционную смесь до градусов. В электрометаллургическом способе проводят электролиз расплава (при этом расплавляют минерал при высокой температуре) или раствора (при этом минерал переводят в раствор), опускают электроды, на катоде выделяется медь Вывод: Подходящий способ для школьной лаборатории: электролиз раствора. Опыт можно проводить при комнатной температуре.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Группа инженеров по оборудованию Медь получают пирометаллургическим или электрометаллургическим способом (электролиз расплава), оба этих метода требуют нагрева до высокой температуры. Поэтому нужны: Источники энергии (электричество, уголь, мазут, газ); Печи, где будет нагреваться реакционная смесь, изготовленные из огнеупорного материала; Руду нужно измельчать и подавать сверху, а газообразные восстановители, нагретыми снизу, чтобы получался кипящий слой (пирометал), Компрессор; Электроды для электролиза расплава; Пылеуловители, фильтры для газов; Для электролиза раствора необходимо: электрический ток, кислотоупорные бункеры, для растворов, электроды. Вывод: для школьной лаборатории подходит электрометаллургический метод –электролиз раствора, т.к. нужно простое оборудование: источник постоянного тока, электроды, водный раствор соли меди, стеклянный стакан.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Группа Экологов При производстве пирометаллургическом методом образуются ядовитые газы:SO 2, CO 2, CO, которые могут попасть в атмосферу. Можно этого избежать, если установить газоуловители-адсорбенты. Из этих газов можно получить другие полезные вещества. При производстве электрометаллургическом методом может образоваться серная кислота, при попадании в сточные воды, нанесёт вред. Можно этого избежать, если своевременно удалять серную кислоту и использовать для других полезных целей. Для охраны здоровья работников производства необходимо обеспечить их спецодеждой, индивидуальными средствами защиты, Социальный пакет: Охрана здоровья работников (санатории, дома отдыха), повышение квалификации.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Группа менеджеров Чистая медь применяется в электротехнической промышленности для производства проводов, кабелей, плат, входит в состав сплавов. Провода, кабели, платы используются в аудио-, видео-, электротехнике, в телефонных аппаратах, для передачи информации на расстоянии. Сплавы с медью – это бронза- детали машин, пружины и инструменты, не образующие при ударе искр, струны музыкальных инструментов, декоративное применение; латунь – детали механизмов и предметы быта(краны), нейзильбер – монеты; константан- электроизмерительные приборы, мельхиор – монеты, предметы быта (столовы приборы); никелин – электрические нагреватели. Вывод: медь очень необходимый металл для нашей жизни.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Группа кадровиков. Для производства меди необходимы следующие специалисты : Инженер-технолог; Лаборанты заводской лаборатории; Аппаратчик; оператором; Инженер по охране труда и технике безопасности; Машинист-компрессорщик; Эколог; Менеджер. Инженер-технолог всегда в поиске. Как улучшить экономические показатели произ­водства, повысить качество получаемых ве­ществ, как использовать отходы, чтобы они тоже приносили пользу, а не отравляли ок­ружающую природу? Изменились показате­ли исходного сырья ведь природа, дающая его, не придерживается стандартов: перед технологом возникает задача найти такие па­раметры технологического процесса, чтобы конечный продукт по качеству не отличался от требуемого. Решение этих задач основано на опыте и больших знаниях. Инженеру- технологу требуется знание физики, мате­матики и, конечно, химии, общих техниче­ских и инженерных дисциплин: черчения, теоретической механики, теории машин и механизмов, сопротивления материалов. Будущие технологи изучают общую хими­ческую технологию, основы химического анализа, процессы и аппараты химической промышленности, контрольно- измеритель- ные приборы и автоматику, основы работы с электронно-вычислительными машинами. Инженер-технолог должен обладать интеллектуальными и специальными умениями и навыками, применять знания, пользоваться логическими приемами: сравнения, обобщения, анализ. Также должен обладать наблюдательностью, ситуативной сообразительностью, быстротой реакции. Получить эту специальность можно в техническом вузе.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Аппаратчик (химического производства). Завод - ряд соединенных трубами больших резервуаров (емкостью в десятки, сотни или тысячи кубометров), систему их загрузки, подогрева (печи, паропроводы), приборы контроля, вентили (краны), переключатели, рукоятей управления загрузкой, по­догревом, охлаждением и т. п. Вся совокупность технических сооружений и средств, обеспечивающих нормальные режимы протекания определенных химических реакций, называется аппаратом, а управляющие им люди аппаратчиками. Процессы превращения веществ, протекающие в химических аппаратах, не наблюдаемы. Чтобы управлять этими про­цессами, о них приходится судить в основном по показаниям приборов, по лабораторным пробам. В зависимости от показаний приборов, анализов, а также опираясь на инструкции, правила, свои познания (в области химической технологии и т. п.), аппаратчик рассчитывает и регулирует подачу химического сырья, полуфабрикатов, электроэнергии и обеспечивает другие факторы (условия) протекания химических реакций. Основная цель обеспечить по­лучение определенного вещества в требуемом количестве и заданного качества (без примесей и т. д.). Аппаратчик должен многое знать, а главное уметь быстро принимать правильное решение по ходу технологического процесса. От него требуется хорошее оперативно-практическое мышление, способность не теряться в аварийной обстановке. Получить эту специальность можно в колледже, например, Химико-механический колледж.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Машинист-компрессорщик – его работа требует знаний основ механики и химии, законов термодинамики и электротехники. Он должен знать устройство, принцип работы и правила эксплуатации оборудования, контрольно- измерительных приборов и автоматов, сущность и схему технологического процесса синтеза аммиака и его зависимость от режима работы компрессоров, физико-химические свойства сжимаемых газов. Он должен знать возможные типичные неполадки в работе оборудования, причины их возникновения и способы устранения, систему сигнализации и блокирования. Он должен уметь читать чертежи и схемы, знать слесарное дело, потому что в его обязанности входит участие в профилактическом и капитальном ремонте. Получить эту специальность можно в колледже, например, Химико-механический колледж. Лаборанты заводской лаборатории играют важную роль. Так как, все процессы происходят в закрытых аппаратах, т. е. не наблюдаемы, все вышеуказанные специалисты судят о протекающих реакциях только по приборам или на основе лабораторных анализов. В нашем случае –инженер- технолог и оператор судят о процессе – о выходе продукта и степени его чистоты, компрессорщик – о составе и качестве исходной смеси. Поэтому лаборанты должны уметь выполнять эксперимент, соблюдать правила работы с веществами и приборами, готовить растворы, составлять графики, выполнять вычисления…Получить эту специальность можно в колледже, например, Химико- механический колледж.

Тема проекта: «Химия в профессиях» В настоящее, время все заводы переведены на автоматическое управление. Работник, ведущий технологический процёсс центрального пульта управления, называется оператором. В его обязанности входит контролировать и координировать работу отдельных узлов производства. С помощью контрольно- измерительных приборов он непрерывно получает информацию о расходе сырья и вспомогательных материалов, температуре и давлении и т. д., записывает необходимые данные, анализирует их и управляет работой автоматических регуляторов. Он непрерывно осмысливает технологическую ситуацию и находится в состоянии постоянной готовности принять решение. Оператор должен знать химическое строение веществ, их состояние, плотность, относительную атомную и относительную молекулярную массу, основные законы химии, а также хими­ческие формулы, состав и свойства всех веществ, с которыми работает. Кроме того, ему необходимо знать устройство, принцип действия и правила эксплуатации оборудования, назначение контрольно-измерительных приборов. Оператор должен быть наблюдательным, уметь распределять свое внимание, обладать хорошей памятью, сообразительностью, быстро ориентироваться в сложившейся технологической ситуации, принимать экстренные решения в аварийных условиях и вместе с тем быть уравновешенным, спокойным, дисциплинированным, ибо ему приходится иметь дело с легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами. Получить эту специальность можно в колледже, например, Химико-механический колледж.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Эколог – специалист, который проводит экспертизу и прогноз (оценку влияния производственных процессов на окружающую среду, природохозяйственные объекты человека), участвует в экологической оценке различных хозяйственных мероприятий и проектов. Он должен знать такие науки – биология, климатология, метеорология, технология производства, правовые нормы охраны природы. Также уметь аналитически мыслить, наблюдать, уметь убеждать. К слову об охране окружающей среды: конечно же, наилучшим способом решения проблемы снижения вредности производства, служит применение безотходного производства. В нашем случае – непрореагировавшие газы многократно возвращаются в производство. В других случаях к современным методам относятся фильтрация, пыле-, газоуловители, обезвреживание, биологическая очистка, осаждение в специальных отстойниках, химические методы и т.д… Все равно это не панацея, необходимо систематически контролировать состояние окружающей среды. Получить эту специальность можно в техническом вузе. Инженер по охране труда и технике безопасности – этот специалист, который контролирует обеспечение безопасности труда работников. Ему необходимо следить за предельно допустимыми концентрациями (ПДК) вредных веществ в воздухе производственных помещений и на территории предприятий, а так же за строгое соблюдение мер для предотвращения пожаров и быстрой ликвидацией возможных возгораний. Он контролирует обеспечение работников индивидуальными средствами защиты от вредных веществ. Получить эту специальность можно в техническом вузе. Менеджер - специалист, который занимается поиском рынка сбыта продукции, а также сырья и оборудования. Должен знать экономику, технологию производства. Получить эту специальность можно в экономическом вузе или колледже.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Практическая часть. Из наших исследований мы пришли к выводу, что наиболее оптимальный способ получения меди в школьной лаборатории – электролиз раствора медного купороса. Мы выступили в роли: аппаратчика – следили за источником питания, приготовили запасной источник энергии. химика-технолога - составили необходимые уравнения химических реакций и расчёты для опыта. экологов – проверили наличие серной кислоты, утилизировали её; инженеров по оборудованию- собирали установку, провели опыт. Лаборант - проводили взвешивание на весах необходимых веществ, приготовили необходимые растворы, расчёты выхода продукта.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Так выглядит эксперимент Полученная медь Мы взяли 1 г медного купороса и получили 0,5 г Меди, что составило 50% выхода продукта от теоретически возможного.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Выводы: Самые богатые минеральными рудами – Уральские горы. Медь очень необходимый металл для нашей жизни. Медь можно получить: Пирометаллургическим и Электрометаллургическим методом, последний подходит к школьной лаборатории. Для производства меди в промышленных масштабах нужно сложное оборудование, а в школе, простое оборудование: источник постоянного тока, электроды, водный раствор соли меди, стеклянный стакан. Для производства меди нужны специалисты:Инженер-технолог; Лаборанты заводской лаборатории; Аппаратчик; оператор; Инженер по охране труда и технике безопасности; Машинист-компрессорщик; Эколог; Менеджер. Мы попробовали себя в профессиях связанных с химией и сделали свой выбор. Чтобы открыть своё дело, нужно знать о нём всё.

Тема проекта: «Химия в профессиях» Как проект повлиял на меня: Я Приобрёл опыт работы в группе; Химия интересна, но химиком я не буду; Я Получил информация о профессиях связанных с химией; Я Научилась доводить дело до конца; Я Научилась владеть оборудованием; Я Научилась преодолевать робость.