Математизация

Исходя из современных представлений о химической технологии как точной, а не описательной науке, и ее месте в системе подготовки специалиста-химика, а также из необходимости улучшения химической и, особенно, инженерной подготовки учителя средней школы, в пособии усилено внимание к изложению общих принципов и теоретических основ химической технологии, которые используются в последующем при описании конкретных технологических процессов. В то же время, учитывая адресность пособия (химик - учитель химии, а не химик -инженер-технолог), в тексте книги опущены излишняя математизация при изложении теоретических основ технологических процессов и подробное описание химической аппаратуры. Так как в учебных планах педвузов отсутствует курс Процессы и аппараты химической технологии , в пособии дается краткое освещение основных процессов, их классификация и описание типовой химической аппаратуры. По этой же причине, вследствие отсутствия в учебных планах педвузов отдельного курса химии высокомолекулярных соединений, в пособии рассматриваются такие общие вопросы как свойства полимерных материалов, особенности строения полимеров, основы реологии и принципы переработки полимерных материалов в изделия. [c.4]

Сегодняшний день аналитической химии характеризуется многими изменениями расширяется арсенал методов анализа, особенно в сторону физических и биологических автоматизация и математизация анализа создание приемов и средств локального, неразрушающего, дистанционного, непрерывного анализа подход к решению задач о формах существования компонентов в анализируемых пробах появление новых возможностей для повышения чувствительности, точности и экспрессности анализа дальнейшее расширение круга анализируемых объектов. Широко используют теперь компьютеры, многое делают лазеры, появились лабораторные роботы значительно поднялась роль аналитического контроля, особенно объектов окружающей нас среды. [c.20]

Бурный прогресс вычислительной техники и вызванное им стремительное развитие математических дисциплин оказали существенное воздействие и на другие области науки. Специалисты получили в свое распоряжение новый мощный арсенал средств, значительно расширяющий возможности и повышающий эффективность научных исследований. Этим, однако, не исчерпывается значение интенсивно протекающего в настоящее время процесса математизации наук. Важно отметить, что по мере проникновения представлений и методов математики в соответствующий раздел науки меняется и сама методология научного познания — процесс, последствия которого сейчас трудно предугадать. Осознание сущности и основных тенденций этих изменений представляет важнейшую задачу для специалистов, работающих в области применения математических методов в конкретных разделах науки. [c.3]

Сложность химического производства как многофакторной и многоуровневой системы, приводит к необходимости использовать в нем разнообразные системы управления отдельными производственными процессами, агрегатами, цехами и предприятиями в целом. Математизация и компьютеризация научного знания и производственной деятельности привела к внедрению во все отрасли народного хозяйства, и в химическое производство в том числе, автоматизированных систем управления. [c.147]

Протолитическая теория лишена этих недостатков. Применение этой теории не ограничено водными растворами, оно вообще не ограничено растворами. Протолитические взаимодействия могут протекать также между газообразными веществами. Однако даже при рассмотрении явлений в водных растворах протолитическая теория имеет существенные преимущества по сравнению с классической теорией. Это общность описания кислотно-основных взаимодействий, в результате чего отпадает необходимость раздельного рассмотрения диссоциации и гидролиза. Число математических фор мул, которыми пользуются для проведения различных расчетов, по этой причине значительно сокращается. Все это имеет важное значение при математизации аналитической химии и использовании для проведения расчетов электронно-вычислительных машин. Поэтому наблюдается стремление заменить классическую теорию протолитической. В данной книге кислотно-основные взаимодействия рассматриваются с точки зрения протолитической теории. [c.42]

В течение последующего столетия предпринимались попытки охарактеризовать соединение, в частности, с помощью алгебраических символов [6], математических матриц [7] и химических графов [8]. Хотя мы не можем обсуждать их здесь, развитие математизации структуры соединений позволяет получать достаточно наглядное представление о ранних эволюционных процессах химии. Эта область была частично рассмотрена в обзоре автора [9]. Один из существенных результатов видится в увеличивающемся повсеместном использовании химических графов [10] — тенденция, приобретающая в последние годы все возрастающее значение. [c.184]

Вторая часть (главы 12-19) отведена проблеме математизации, алгоритмизации и автоматизации оптимального проектирования разветвленных и многоконтурных систем. [c.5]

О ПРОБЛЕМЕ МАТЕМАТИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ [c.163]

Осн. цель А. X,-обеспечить в зависимости от поставленной задачи точность, высокую чувствительность, экспресс-ность и (или) избирательность анализа. Разрабатываются методы, позволяющие анализировать микрообъекты (см. Микрохимический анализ), проводить локальный анализ (в точке, на пов-сти и т.д.), анализ без разрушения образца (см. Неразрушающий анализ), на расстоянии от него (дистанционный анализ), непрерывный анализ (напр., в потоке), а также устанавливать, в виде какого хим. соед. и в составе какой фазы существует в образце определяемый компонент (фазовый анализ). Важные тенденции развития А. X,-автоматизация анализов, особенно при контроле технол. процессов (см. Автоматизированный анализ), и математизация, в частности широкое использование ЭВМ. [c.158]

Одной из особенностей современных исследований стала математизация физического познания, т.е. интенсивное применение методов математического моделирования. Математическое моделирование-это по существу определение свойств и характеристик рассматриваемого явления (процесса) путем рещения (как правило, с помощью ЭВМ) системы уравнений, описывающих этот процесс,-модели. При этом очень важно составить модель так, чтобы она достаточно точно отражала основные свойства рассматриваемого процесса и в то же время была доступной для исследования. Однако следует оговориться опыт, будучи основой всякого исследования, поставляет в то же время исходные данные и для математического моделирования, т. е. математическое моделирование по существу является одним из методов физического моделирования и составляет с ним единую систему исследования объектов познания. [c.75]

Увеличение потребности в латексных полимерах вызвало интерес производственников к созданию непрерывны технологических схем полимеризации разных мономеров это привело, в свою очередь, к необходимости математизации процессов. [c.6]

История водного хозяйства по своей давности соизмерима с историей цивилизации, причем в процессе планирования, проектирования и эксплуатации водохозяйственных систем всегда требовалось принимать соответствующие решения. Центральным вопросом при выработке этих решений является степень их обоснованности, которая определяется уровнем развития целого ряда фундаментальных и прикладных научных дисциплин. При этом важнейшее значение имеет математизация знаний в этих дисциплинах. Достижения прикладных дисциплин и аппарат теории исследования операций, существенным элементом которой является теория принятия решений, лишь в последнее время (позже, чем во многих других отраслях) начали находить применение в области водного хозяйства, предполагая сочетание формальных процедур с эвристическими приемами выработки решений. Использование и развитие такого аппарата за последние 15-20 лет послужило источником для определенного прорыва в уровне обоснования водохозяйственных решений. [c.27]

Весьма вероятно, что математизация науки вообще и биологии в частности приведет к тому, что в скором будущем любой специалист-биолог должен будет уметь легко оперировать довольно сложными физико-химическими и математическими интерпретациями основных процессов органической химии. Изучение современных теоретических положений органической химии, безусловно, должно способствовать этому [c.3]

Количественные законы открыли возможность широкого использования методов математики в химии. Математизация химии, математическая (функциональная) форма выражения законов создали не только возможность точного предсказания новых химических явлений и условий для глубоких обобщений, но и возможность моделирования, применения кибернетики. Это открыло широкие, исключительно благоприятные возможности для дальнейшего развития химической науки. [c.73]

Основные задачи аналитической химии, ее главные стремления нетрудно еще раз перечислить. Это обеспечение низкого предела обнаружения и высокой точности, избирательность, экспрессность, простота методов. Аналитическая химия призвана разрабатывать способы локального анализа, анализа без разрушения образца и на расстоянии. Важными тенденциями развития аналитической химии становятся также ее автоматизация и математизация, включая использование ЭВМ. При выполнении массовых анализов существенное значение приобретает экономичность методик анализа. [c.11]

Как мы уже говорили во введении, математизация — одно из главных направлений развития аналитической химии. Для хими-ка-аналитика математика — не более чем эффективное средство, [c.35]

Разрыв между аналитической химией, которую студент постигает как учебную дисциплину в стенах университета, и аналитической химией научных журналов или современной лаборатории должен быть небольшим. Что определяет лицо современной аналитической химии как науки Интенсивное развитие атомно-абсорбционных методов. Революция в анализе органических веществ, совершенная хроматографическими методами, особенно газовой хроматографией. Широкое использование рентгеновских и ядерно-физических методов. Интерес к ионометрии, разработке и использованию ионоселективных электродов. Внедрение электронно-вычислительных машин и вообще математизация аналитической химии. Развитие работ в области органических аналитических реагентов для целей разделения и определения металлов. Конечно, список быстро развивающихся направлений этим не исчерпывается, но почти все главные названы. И, к сожалению, многие указанные методы и направления не изучаются на кафедрах аналитической химии. Выпускник может растеряться, придя в исследовательскую лабораторию, где обычным прибором является, например, рентгенофлуоресцентный квантометр или газовый хроматограф. [c.219]

В-четвертых, в современной кинетике, как и в других естественных дисциплинах, возрастает роль математических методов и инструментов. Широко используется самая разнообразная компьютерная техника для обработки результатов кинетических опытов. Все чаще кинетическая установка сочленяется с ЭВМ для оперативной обработки результатов кипетпческих измерений, т. е. идет непрерывный процесс математизации эксперимента, С другой стороны, для теоретического анализа и описания сложных многостадийных реакций широко используются математические методы, часто проводится численное решение соответствующей системы уравнений на ЭВМ. Накоплен известный опыт в области так называемых обратных задач химической кинетики, когда по совокупности исходных данных восстанавливают (конструируют) механизм сложной реакции в виде соответствующей схемы. Иными словами, современная кинетика все теснее переплетается и использует результаты соответствующих разделов математики теории диф( ренциаль-ных уравнений, графов и т. д. [c.368]

Главной целью математизации химической кинетики должно быть повышение эффективности решения ее задач и нахождения механизмов реакций. При этом строгая постановка задач химической кинетики отнюдь не подразумевает учет всех факторов, определяющих тот или иной процесс. Речь идет лишь о выработке критериев достаточно строгого разделения факторов на существенные и несущественные. Пусть, например, для решения задачи используется комплекс данных, который позволяет решить ее некоторым алгоритмом с эффективностью Р (т. е. доля правильных заключений составляет Р). Добавим в этот комплекс еще один параметр и решим снова поставленную задачу, используя тот же алгоритм. Если окажется, что эффективность решения задачи не изменилась, то ото означает, что введенный дополнительный параметр но заключает никакой новой информации по сравнению с той, которая заключалась в имевшемся комплексе без этого параметра. Если же эффективность решения задачи увеличилась, то указанный параметр содержит новую информацию. Очевидно, например, что эффективность описания химически реагирующей системы отнюдь не обязательно повысится от включения в ее механизм максимального числа реакций, допускаемых валентными соотношениями. [c.4]

Но математическое моделирование — вещь трудная. После первого издания этой книги мне неоднократно пришлось выслушивать двоякие упреки в чрезмерном упрощении математического аппарата — со стороны тех технологов, кто занимается моделированием, и в чрезмерной математизации — со стороны остальных технологов. [c.276]

Решение указанной проблемы возможно только при автоматизации труда технолога, что вызывает формирование повышенных требований к методам расчета и проектирования технологических процессов. Поэтому необходимо дальнейшее совершенствование научных основ технологии машиностроения и, в первую очередь, повышение уровней обсзбщений, формализации и математизации результатов исследований, а также методов проектирования технологических процессов. [c.6]

Из множества вопросов, относящихся к математическому моделированию в химии, здесь достаточно обратить внимание только на те, которые выделяют учение о химическом процессе как наиболее рационально математизированную концептуальную систему химии. В связи с этим нельзя не привести мнение основателя физической органической химии Л, Гаммета, исключительно метко и остроумно отличившего рациональную математизацию учения о химическом процессе от увлечения математикой в тех областях, где красота уравнений важнее их соответствия эксперименту [32, с. 11]. [c.154]

Сегодняшний день аналитической химии характеризуется многими изменениями расширяется арсенал методов анализа, особенно в сторону физических и биологических автоматизация и математизация анализа создание приемов и средств локального, неразрушающего, дистанционного, непрерывного анализа подход к решению задач о формах существования компонентов в анализируемых пробах появление новых возможностей для повышения чувствительгюсти, точности и экспрессности анализа дальнейшее расширение круга аналитических обьектов . [c.53]

Вопросы управления, вопросы комплексной автоматизации приобретают не только большое значение, по и требуют принципиального нового подхода для своего решения. Таким новым подходом в настоящее время являются кибернетические методы управления, заключающиеся в математизации явлений и применении на ее основе вычислительной техники. Наличие быстродействующих точных вычислительных устройств дает возможность использовать многокон-турные системы управления, в которых с учетом непрерывно подучаемой информации о реальном ходе процесса производится вычисление рабочих параметров (весовой расход,, процентный состав веществ ИТ. п.) знание этих параметров позволяет не ограничиваться поддержанием заранее заданного режима, а подбирать оптимальный в данных условиях режим на базе известной математической модели процесса. [c.66]

Фундам. влияние оказала на X. термодинамика, устанавливающая принципиальные ограничения на возможность про-текания хим. р-ций (хим. термодинамика). X., весь мир к-рой был изначально связан с огнем, быстрю освоила термодинамич. способ мышления. Вант-Гофф и Аррениус связали с термодинамикой исследование ско юсти ций (кинетику) -X. по 1учила совр. способ изучения процесса. Изучение хим. кинетики потребовало привлечения многих частных физ. дисциплин для понимания процессов переноса в-в (см., напр.. Диффузия, Массообмен). Расширение и углубление математизации (напр., применение мат. моделирования, графов теории) позволяет говорить о формировании мат. X. (ее предсказал Ломоносов, назвав одну из своих книг Элементы математической химии ). [c.260]

Есть аналитик-исследователь, призванный развивать аналитическую химию как науку. Его задача — прежде всего создавать, совершенствовать, теоретически обосновьшать методы анализа, придумывать, конструировать средства химического анализа, особенно аналитические приборы создавать аналитические реактивы и стандартные образцы, испытывать их, находить им рациональное применение. Аналитик-исследователь может заниматься общей методологией анализа и его теорией, работать в сфере автоматизации и математизации аналитической химии, разрабатывать принципы унификации и стандартизации методик. Наконец — и это едва ли не самое главное — он создает методики анализа различных объектов. [c.4]

Каков теоретический базис аналитической химии, какие вопросы теории разрабатываются в этой области знания Среди таких вопросов отбор представительных гфоб, методология автоматизации и математизации методов анализа, подход к химическому анализу в потоке или без разрушения образца, теоретические основы групп методов анализа или отдельных методов — последнее особенно ажно. Этот перечень далеко не полный. [c.6]

Во второй книге изложены теоретические восфосы и освещены вопросы практического применения методов анализа, основанных на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением и электрохимических свойствах растворов, а также ряда других методов — масс-спектрометрии, ядерн( изических, термических, биологических и биохимических, гравиметрии, титриметрии. Приводится описание принципиальных схем аналитических приборов. Освешаются примеры получения и обработки аналитического сигнала. Даются сведения о математизации и автоматизации химического анализа. В отдельной главе рассмотрены подходы к анализу наиболее важных объектов. Разбираются типовые задачи и их решения. В конце глав [фиведены вопросы. [c.2]

Однако помимо методов в книге освещены и другие аспекты современной аналитической химии. Отдельные главы посвящены анализу важнейших объектов, автоматизашш и математизации химического анализа. [c.3]

К сожалению, некоторые известные ученые-физики, чрезмерно увлекаясь математизацией, стали на путь ухода от экспериментов даже Б физике, которая просто немыслима без опытов. Например, английский ученый Дирак физику представляет как свод неких отвлеченных представлений. Английский физик Эдингтон, немецкий физик Вейцзеккер и некоторые другие ученые неоднократно высказывались о том, что мир можно познать исключительно аналитически, на основе некой системы аксиом, не прибегая к опытам. Это свидетельствует о том, что математизация физики — явление само по себе прогрессивное и положительное, может привести к идеалистическому преувеличению значения отвлеченных логических построений и самой математики. О снижении роли эксперимента в технических исследованиях вслед за отдельными физиками стали говорить и некоторые инженеры, неправильно оценивающие возможности вычислительной техники и противопоставляющие ее эксперименту [3]. [c.10]

Последние годы характеризуются интенсивным развитием напр авлений, связанных с применением современных математических методов в различных областях науки о химической технологии. Этот процесс математизации науки имеет два аспекта. Один из них заключается в том, что построение и исследование математических моделей химической технологии открывает математикам обширное поле деятельности, позволяющее им демонстрировать эффективность весьма тонких и изящных методов современного анализа. С другой стороны, стремление добиться наибольшей общности математического описания тех или иных процессов приводит к необходимости численного решения на ЭВМ систем нелинейных дифференциальных уравнений, разнородных по своей структуре, что порой затрудняет применение математических методов в иженерной практике при проектировании химических производстз. Пе является исключением в этом плане и раздел химической технологии, посвященный изучению кристаллизации в дисперсных системах. Добиться более широкого применения математических методов в инженерной практике возможно за счет разработки моделей, основанных на самых общих предпосылках, не требующих применения сложных вычислительных методов, допускающих простую физическую интерпретацию, и создания на их основе автоматизированных систем проектирования. Настоящая книга, как надеются авторы, в какой-то мере восполнит этот пробел. [c.6]

Большое плодотворное влияние оказывает математизация м ногих областей знаний, в том числе химической технологии, которая из описательной становится точной количестБенной наукой. Этому в значительной мере способствует наличие вычислительной техники — современных быстродействующих электронных машин, обладающих большими логическими возможностями. [c.7]

В связи с общей математизацией химии и переходом от качественного описания явлений к количественному, все боль-щее значение приобретают методы планирования эксперимента, обработки экспериментальных данных и оценки их надежности. Ввиду сложности систем и явлений, изучаемых химиком-экспе-риментатором, вопрос о применении статистических методов получения и обработки информации стал особенно важным. Задачи, решаемые с помощью статистических методов, весьма многообразны. Это, во-первых, изучение взаимосвязи между явлениями, предшествующее выявлению ее механизма, во-вторых, планирование эксперимента и обработка его результатов, позволяющие получить максимум нужной информации из минимального числа опытов, и, в-третьих, оценка точности экспериментально найденных количественных закономерностей. Всем этим вопросам до сих пор уделяется в химической литературе неоправданно мало внимания. Поэтому мы сочли необходимым ввести в книгу главу, специально посвященную статистическим методам обработки экспериментальных данных. [c.416]

Выполнение названных требований возможно на основе широкой инструментализации химического анализа, или, точнее, в результате использования современных физических и физико-химических методов. Тенденция к увеличению роли инструментальных методов анализа несомненна, хотя и химические (классические) методы играют большую роль. Одной из важных черт развития науки является в наши дни математизация, и аналитическая химия не составляет исключения. Пути использования математики здесь разнообразны статистическая обработка результатов, применение теории информации при разработке метрологических основ химического анализа, планирование экспериментов, расчеты ионных равновесий с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ), и особенно создание гибридных устройств анализатор-ЭВМ. На наших глазах расчетные, математические методы входят в практику работы аналитических лабораторий. [c.9]

Утверждение, что мы живем во времена сплошной математизации , стало почти банальным. Это, однако, не мешает ему быть истинным. Математизируется и аналитическая химия. [c.34]

Математизация современной науки — чрезвычайно положительный фактор. Не случайно в Директивах ХХ1П съезда КПСС но пятилетнему плану предусматривается опережающее развитие математики. Это выражает признание исключительно важной роли математики в сочетании с другими методами научного исследования в научном и техническом прогрессе. [c.111]

Строгая регламентация порядка математизации нормативных и фактических технологических параметров и процедур их пересмотра позволяют усилить мобилизующее начало плановых норм и ормативов, а также производить инвариантные расчеты с помощью ЭВМ, в частности, по увязке расходных удельных норм потребления сырьевых, топливно-энергетических и других материальных ресурсов с устанавливаемыми среднегодовыми заданиями по снижению затрат на 1 руб. себестоимости товарной продукции, по сумме прибыли от ее реализации, фондам заработной платы и т. д. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология