Зачем нужна химия в профессии автомеханик: Исследовательская работа «Химия в профессии автомеханика»

Содержание

Химия для автомеханика

Просмотр содержимого документа
«Химия для автомеханика»

ГБПОУ «Починковский сельскохозяйственный техникум»

Химия

и АВТОМОБИЛЬ

показать, что достижения в области химии связаны с автомобилем

  • Задачи:
  • быть специалистом в своей профессии , значит необходимо знать химию;
  • помнить, что твоя безопасность и безопасность других – это твои знания и умения;
  • показать, что химические процессы не безопасны для человека.

Автомобиль-это…

Транспортное средств о ,

основное назначение

заключается в совершении

транспортной работы.

Автомобильный транспорт  ,занимает ведущее место по сравнению с другими видами транспорта по объёму перевозок пассажиров и грузов.

Современный автомобиль состоит из 15—20 тысяч деталей , из которых 150—300 являются наиболее важными и требующих наибольших затрат в эксплуатации.

Автомобиль очень тесно связан

с химией

т.к. для поддержания его в рабочем состоянии используются различные жидкости химического происхождения например:

антифриз , моторное масло, трансмиссионное масло, тормозная жидкость, жидкость гидроусилителя, вода и т.д.

Но сегодня мы поговорим об АКБ (аккумуляторной батареи и электролите).

Аккумуляторная батарея (АКБ)

Аккумуляторная батарея — источник постоянного тока, предназначенный для пуска двигателя стартером, для питания прочих потребителей при неработающем (или работающем на малых оборотах) двигателе.

Аккумуляторная батарея преобразует химическую энергию в электричество, являясь источником электроэнергии автомобиля.

Устройство АКБ

С точки зрения автомеханика…….

Состав аккумулятора

  • Если разбить по процентной составляющей АКБ выходит примерно такой состав:
  • 1) Свинец и его компоненты (оксиды и диоксиды) – порядка 60 – 70% от веса
  • 2) Пластиковый корпус, перегородки и другие элементы ПВХ – 8 – 10%
  • 3) Электролит (зачастую раствор серной кислоты) – 20%
  • Так что получается нормально – если брать вес обычного 55 Амперного варианта, а он составляет порядка 15 кг. То металла должно быть – 15Х0,7= 10,5 кг, ПВХ – 15Х0,1= 1,5 кг и соответственно, электролит – 15Х0,2 = 3 кг

Работа АКБ

  • Основными частями АКБ являются положительные и отрицательные пластины вылитые в виде решетки из сплава свинца , сурьмы и добавлением 1-го % мышьяка
    .
  • Пластины находятся в химическом растворе 65% воды и 35 % серной кислоты (электролите ) .
  • Главное в аккумуляторной батареи это мощные химические реакции , которые идут внутри пластин и повторяются, когда АКБ разряжается.

Электролит

Раствор воды h3O и серной кислоты h3SO4 является электролитом, веществом проводящим электрический ток.

Электролит

является опасной жидкостью!

При изготовлении которой необходимо соблюдать технику безопасности!

Для предохранения от ожогов кожи, глаз и отравлений необходимо надевать кислотостойкий костюм, защитные очки, резиновые перчатки и сапоги, фартук из кислотостойкого материала.

При приготовлении электролита обязательно вливать кислоту в воду тонкой струей при непрерывном помешивании раствора эбонитовой палочкой;  – кислота имеет плотность в два раза большую, чем вода , при смешивании кислоты с водой выделяется газ водород H, помещение должно хорошо вентилироваться!

АКБ и окружающая среда

  • Одной из основных проблем на сегодняшний день является утилизация автомобильных аккумуляторов.
  • Основные компоненты, входящие в состав аккумуляторных батарей, представляют большую опасность как для человека, так и для окружающей природы.
  • Страшно представить, что может случиться с почвой при длительном контакте с электролитом или свинцом из выброшенного на свалку аккумулятора.

Вред АКБ на организм человека

  • Свинец является токсичным металлом
    , который может попасть в организм при вдыхании свинцовой пыли или при прикосновении ко рту с руками, которыми до этого трогали свинец.
  • Попадая в землю, частицы свинца загрязняют поч ву, и когда она просыхает, то попадают в воздух. Чрезмерное содержание свинца может повлиять на рост ребенка, вызвать повреждение головного мозга, повредить почки, ухудшают слух и приводить к поведенческим проблемам.
  • Свинец также опасен для детей, которые еще только находятся в утробе матери.
  • Взрослых, свинец может привести к потере памяти и к снижению способности концентрации вниман ия, а также нанести вред репродуктивной системе.
  • Известно, что свинец вызывает повышенное кровяного давления , неврологические нарушения, и мышечные и суставные боли. Исследователи считают, что Людвиг ван Бетховен заболел и умер из-за отравления свинцом.
  • Серная кислота в свинцово-кислотных батареях чрезвычайно агрессивна и потенциально более вредна, чем кислоты, используемые в других аккумуляторных системах.
  • При попадании в глаза она может привести к постоянной слепоте; при проглатывании она повреждает внутренние органы, что может привести к смерти..

Утилизация АКБ

  • Утилизация аккумуляторных батарей происходит на перерабатываемых предприятиях, имеющих всё необходимое оборудование.
  • Процесс утилизации автомобильных аккумуляторов позволяет извлечь большое количество вторичного сырья: пластик, сталь, свинец и медь.
  • Если на предприятие есть специальное оборудование, то и нейтрализованный электролит также можно использоваться повторно.

Вывод:

  • Автомобиль тесно связан с химией;
  • АКБ являясь источником электроэнергии автомобиля, преобразует химическую энергию в электричество;
  • Основные компоненты, входящие в состав аккумуляторных батарей, представляют большую
    опасность как для человека, так и для окружающей природы;
  • Каждому автомеханику необходимы знания в области химии.

Спасибо за внимание!

zoxelyz |сочинения роль химия в автомехаников

сочинения роль химия в автомехаников 23 лис. 2011 . розкриття ролі та можливостей математики у пізнанні та описанні .. світу, вміння оцінювати роль хімії у виробництві та житті людини. . з урахуванням специфіки предметів та пізнавальних можливостей учнів . воскресенье, 19 мая 2013 г. тему химия в профессии автомеханик реферат Реферат на тему Отчет по производственной . Профессия автомеханик Описание — сочинение о профессии . Предварительный просмотр: Творческое эссе на тему: «Почему я выбрала профессию «автомеханик»!» . Понимание этого, а также тема рефлексивного сочинения «Я и моя профессия» вызвала необходимость серьезно еще раз задуматься о педагогической. . §3.1 Разновидности химических связей. . §4.5 Открытие Периодического закона Д.И.Менделеевым. Значение Периодического закона. §4.6 Некоторые . Сочинения о профессиях. Я являюсь преподавателем предмета «Материаловедение» у мальчишек, получающих рабочие профессии «Сварщик», «Автомеханик», «Электромонтер» Расскажу, какую громадную роль играет в нашей жизни «великий труженик» — железо. Химия в жизни человека — история возникновения жизни, а также перспективы использования . Значение химии в жизни человека трудно переоценить. Урок Химия в профессии Автомеханик . методическая разработка урока по дисциплине Химия с использованием кейс-технологии. Тип документа: методическая разработка урока Целевой возраст: 1 курс, профессия Автомеханик. ОПИСАНИЕ ПРОФЕССИИ Профессия автомеханика в. Профессии машиностроительного профиля В развитии прогресса машиностроению принадлежит ведущая роль. Химия в жизни человека — история возникновения жизни, а также перспективы использования . Значение химии в жизни человека трудно переоценить. Розвиток методів обчислювальної математики в даний час. Використання математики в інших науках роль математичного моделювання. Вся органика и не органика. Уравняй реакцию, реши цепочку реакций и многое другое. В сочинении студент размышляет о роли и востребованности профессии Автомеханик. Вложение. Размер. sochinenie.docx. 25.95 КБ. Интересно, что изначально в понятие «техника» вложено значение творческого . Сочинение на тему «Будущая профессия – инженер» вариант 2. 2007 №03-1180) в учреждениях начального . «Химия » Профессия . роль ДНК как носителя . . сочинения, презентации и сообщения в Банке Рефератов уже разместили 23936 . Химия . Химия в жизни человека. Общая теория взаимодействий. альтернатива квантовой механике и. Такой подход к рассмотрению роли химии в жизни человека, является, на мой взгляд, упрощённым, и я предлагаю Вам его углубить и расширить, перейдя в совершенно новую. Автомеханик — очень важная профессия в сфере обслуживания . Скачать бесплатно презентацию на тему Сочинение. Моя будущая профессия — автомеханик. .. Роль семьи в профессиональном самоопределении школьника г .. Саврасная Наталья Николаевна, учитель химии и биологии МКОУ . Химия. 15 баллов. Сочинение Химия в моей жизни. Помогите срочно!!! . Урок Химия в профессии Автомеханик. методическая разработка урока по дисциплине Химия с использованием кейс-технологии. Тип документа: методическая разработка урока Целевой возраст: 1 курс, профессия Автомеханик. . 31.08.2015 Просмотров: 238 Комментариев: 0. Презентация по химии на тему Кислород. Курс повышения квалификации «Роль педагога в реализации концепции патриотического воспитания школьников в образовательном процессе в свете ФГОС». 23 бер. 2013 . . Інформатика · Фізика та астрономія · Біологія · Хімія · Історія · Географія · Трудове навчання · Фізична культура · Основи безпеки життя. Подскажите где можно скачать реферат на тему: Роль химии в професии автомеханик. Алексей Васильев (98), на голосовании Химия; . В скоростной век автомобилей без . В этой профессии физика играет большую роль? химия . экономика. қазақ тiлi. Спросить. Главная химия. Вы находитесь на странице вопроса сочинение рассуждение на тему автомеханик. срочно, категории русский язык. Автомеханик — рабочий, выполняющий ремонт и техническое обслуживание автомобильного транспорта, а также осуществляющий контроль над . Тема 1. Презентация курса «Химия и профессия «Автомеханик» (2). Знакомство с профессией, историей техникума. Тематический план программы элективного курса. «Химия и профессия «Автомеханик». Оглавление учебника Химия, 8 класс, Габриелян О.С., издательство Дрофа, 2005 год. Оглавление составлено в соответствии с содержанием .

Тема урока: «Химия в устройстве автомобиля»

Профессия: 190631 Автомеханик

Профессиональный модуль: Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Междисциплинарный курс: Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

Формируемые компетенции:

ПК 1.1. Диагностировать автомобиль, его агрегаты и системы.

ПК 1.2. Выполнять работы по различным видам технического обслуживания.

ПК 1.3. Разбирать, собирать узлы и агрегаты автомобиля и устранять неисправности.

ОК 2. Организовать собственную деятельность, исходя из цели и способов её достижения,

определённых руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Задачи урока:

  • Обучающие: сформировать у обучающихся представление о применении химических соединений в изготовлении деталей автомобиля. Закрепить знания об устройстве автомобиля.Показать обучающимся, что химия и устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобиля являются взаимосвязанными между собой дисциплинами.
  • Развивающие: способствовать развитию логика -смыслового мышления обучающихся, памяти химического и технического языка, а также умения осуществлять самостоятельную деятельность на уроке.
  • Воспитательные: воспитывать культуру умственного труда, развивать коммуникативные качества личности.

Тип урока: Интегрированный урок химии и устройство, ТО автомобиля. Обобщение знаний.

Вид урока: Урок-игра

Методы:

— обучения: исследовательский,

— преподавания: проблемный,

— учения: частично-поисковый.

Материально техническое оснащение: доска, плакаты, мультимедийное оборудование.

Этапы урока

I. Организационный момент

Приветствие обучающихся, определение готовности группы к уроку, отметка отсутствующий.

Сегодняшний урок мы хотели начать с высказывания М.В.Ломоносова: Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие. Куда не посмотрим, куда не оглянемся – везде перед очами нашими успехи её применения…”

II. Актуализация знаний

Учитель. Ребята для того чтобы определить какая сегодня тема урока, мы предлагаем вам решить кроссворд (кроссворд на доске и на столах обучающихся).

1.Сложная электонейтральная частица, состоящая из протонов, нейтронов и электронов. (химия)

2. Деталь автомобиля необходимая для воспламенения топливной смеси. (устройство автомобиля)

3. Вещества, растворы которых проводят электрический ток. (химия)

4. Подвижная часть кривошипно-шатунного механизма. (устройство автомобиля)

5. Наука о веществах, их свойствах и превращениях. (химия)

6. Рабочий объём всех цилиндров двигателя. (устройство автомобиля)

7. Химические элементы, атомы которых отдают электроны внешнего электронного слоя, превращаясь в положительные ионы. (химия)

8. Элемент автомобиля, служащий для охлаждения. (устройство автомобиля)

9. Самопроизвольное разрушение металлов и их сплавов под влиянием окружающей среды. (химия)

Итог: преподаватель отдаёт букву для домашнего задания. Обучающиеся ставят один бал за правильно выполненное задание в рейтинговом листе.

Учитель. Как назовём тему сегодняшнего урока? (ответ: Автохимия)

Действительно, тема урока – Автохимия или мы назвали её “Химия в устройстве автомобиля”.

Урок необычный – урок-игра. Он будет проходить виде игры двух команд (команды №1 и №2). За каждый правильный ответ команда получает карточку с буквой, в конце урока, соединив эти буквы вы определите, какое домашнее задание мы вам предложим. (Буквы для команды №1 А.ШИНА и для команды № 2 ШАССИ).

III. Изучение нового материала

Преподаватель по устройству и ТО автомобиля объявляет 1 конкурс.

Конкурс “Кто лучше знает устройство автомобиля?”

На выполнение этого задания предлагается 3 минуты. За это время обучающиеся должны вспомнить как можно больше деталей автомобиля входящие в состав: кузова, двигателя и трансмиссии и заполнить таблицу 1.

Таблица 1. Задание к конкурсу 1.

кузов двигатель трансмиссия
1

2

3

15

   

Итог: преподаватель отдаёт букву для домашнего задания. Обучающиеся ставят один бал за правильно выполненное задание в рейтинговом листе.

Конкурс “Зашифрованная таблица”

Проводит преподаватель химии.

Учитель. Мы вам предлагаем вам пронумерованные детали автомобиля, нужно определить: что за деталь, каков его химический состав, в какой системе автомобиля можно встретить? И заполнить таблицу 2.

Таблица 2. Задание к конкурсу 2.

№ детали Название детали химический состав В какой системе автомобиля встречается
1.      
2.      
     
7.      

Каждой группе предлагается по 7 разных пронумерованных деталей.

Детали автомобиля: крышка распределителя зажигания, кронштейн энергоаккумулятора, подшипник ступицы, подкабинная рессора, пружина ГРМ, свеча зажигания, компрессионное кольцо, провод высокого напряжения, палец шатунный, плафон для освещения салона, шатун, поршень, втулка шатуна, насос масляной.

Химический состав: сталь низкоуглеродистая, пластмасса, легированная сталь, дюралюминий, латунь, органическое стекло, медь, антифрикционная сталь, серый чугун.

Правильные ответы представлены в таблице 3.

Таблица 3. Правильные ответы к заданию конкурса 2.

№ детали Название детали химический состав В какой системе автомобиля встречается
1 Пружина ГРМ Легированная сталь двигатель
2 Втулка шатуна Сталь низкоуглеродная двигатель
3 Крышка распределителя Пластмасса электрооборудование
4 Плафон для освещения салона Органическое стекло кузов
5 Подкабинная рессора Легированная сталь кузов
6 Провод высокого напряжения Медь, латунь электрооборудование
7 Свеча зажигания Легированная сталь электрооборудование
8 Насос масляный Дюралюминий двигатель
9 Поршень Дюралюминий двигатель
10 Компрессионное кольцо Сталь низкоуглеродная двигатель
11 Палец шатунный Антифрикционная сталь двигатель
12 Шатун Серый чугун двигатель
13 Подшипник ступицы Антифрикционная сталь шасси
14 Кронштейн энергоаккамулятора Серый чугун тормозная система

Итог: преподаватель отдаёт букву для домашнего задания. Обучающиеся ставят один балл за правильно выполненное задание в рейтинговом листе.

Конкурс “Знаток аккумулятора”

Обучающиеся смотрят видеосюжет о строении аккумалятора, затем должны будут ответить на вопросы:

  1. Что такое аккумулятор?
  2. В какой части автомобиля находится?
  3. Какую функцию выполняет?
  4. Как устроен аккумулятор?
  5. Какой электролит применяют в аккумуляторах?
  6. Пластины какого металла используют в аккумуляторах?

Итог: преподаватель отдаёт букву для домашнего задания. Обучающиеся ставят один бал за правильно выполненное задание в рейтинговом листе.

4. Конкурс “ Определите какая жидкость? ”

Проводят преподаватель химии и преподаватель по устройству, ТО автомобиля.

Обучающимся предлагаются 4 мерных стаканчика, в которые налиты 4 разных жидкости. Обучающиеся должны, определить какие вещества находятся в мерных стаканчиках, используя информацию о физико-химических свойствах этих жидкостей.

№1

Эта жидкость смесь этиленгликоля, воды и различных присадок. Токсическое действие антифриза в основном связано с этиленгликолем. Этиленгликоль – основа ____?_____ — обладает уникальной возможностью не замерзать при пониженных температурах,  представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, имеющая приятный сладковатый вкус, который может привлечь детей или домашних животных.

№2

__?____ — это смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30°С до 200°C. Плотность составляет около 0,7 г/см?. Теплотворная способность горючего вещества примерно соответствует 10500 ккал/кг.Получается путём перегонки нефти, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации — каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных ___?___ характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками.

 

№3

__?____ жидкость ( состоит из основы (ее доля 93-98%) и различных присадок (остальные 7-2%). Устаревшие жидкости, например “БСК”, изготовлены на смеси касторового масла и бутилового спирта в пропорции 1:1. Основа современных, наиболее распространенных, в том числе (“Нева”, “Томь” и РосДОТ, она же “Роса”), - полигликоли и их эфиры. В комплексе присадок одни из них препятствуют окислению кислородом воздуха и при сильном нагреве, а другие — защищают металлические детали гидросистем от коррозии. Основные свойства любой __?__ жидкости зависят от сочетания ее компонентов.

№4

_____?____ бывают синтетические, полусинтетические и минеральные. Синтетические получают путём каталитического синтеза из газов. Полусинтетические — комбинация минеральных и синтетических основ, при условии не менее 25 % синтетического базового Минеральные получают путём очистки соответствующей фракции нефти.

Правильные ответы:

№ 1 — тосол, антифриз или охлаждающая жидкость;

№ 2 – бензин;

№ 3 – тормозная жидкость;

№ 4 – моторное масло

Итог: преподаватель отдаёт букву для домашнего задания. Обучающиеся ставят один балл за правильно выполненное задание в рейтинговом листе.

Конкурс “Первая доврачебная помощь ”

Обучающиеся должны рассказать, как они будут оказывать первую медицинскую помощь при:

а) ожог серной кислотой;

б) отравление бензином;

в) отравление при попадании на слизистую тормозной жидкости;

г) отравление тосолом или антифризом или охлаждающей жидкостью;

Учитель. Как вы думаете, как правильно оказать первую помощь при ожоге серной кислотой?

а) Если вы обожглись серной кислотой, то использовать воду в качестве первой помощи нельзя, т.к. серная кислота при взаимодействии с водой выделяет тепло, которое лишь усугубит ожог. Поэтому место, обожженное серной кислотой, нужно промыть щелочным раствором (вода с мылом или раствор пищевой соды, чайная ложка на стакан воды). Можно посыпать магнезией или мелом. Вызвать скорую.

Учитель. Как вы думаете, как правильно оказать первую помощь при отравлением бензином и его парами?

б) Первая помощь при отравлении бензином

 и его парами: пострадавшего необходимо быстро удалить из помещения, насыщенного парами бензина. При попадании бензина внутрь делают промывание желудка, лучше 2%-ным раствором питьевой соды. При вдыхании паров — обеспечить приток свежего воздуха, желательно дать пострадавшему кислородную подушку. Вызвать скорую помощь.

Учитель. Как вы думаете, как правильно оказать первую помощь при попадании на слизистую тормозной жидкости?

в) При отравлении тормозной жидкостью развивается тяжелая форма интоксикации, в большинстве случаев отравление заканчивается смертью.

При проникновении тормозной жидкости в организм возникают боли в кишечнике и тошнота, затем открывается рвота. Спазмолитики не устраняют боли. Вскоре после отравления возникает слабость и сильное головокружение, рвота становится интенсивнее. Через несколько дней, при условии отсутствия лечения, сокращается и затем полностью останавливается отхождение мочи. Сознание периодически отключается. Лицо пострадавшего отекает и покрывается красными пятнами. Еще через несколько дней возникает желтушность, дыхание сильно затрудненно из-за

отека легочной ткани. После появления таких признаков пострадавшего спасти не удается, поэтому сразу же должна быть госпитализация.

Учитель. Как вы думаете, как правильно оказать первую помощь при приёме внутрь тосола?

г) Приём внутрь чрезвычайно опасен, (смертельная доза составляет около 100 мл, т.е. стакан антифриза), повреждает центральную нервную систему и почек, органов дыхания, печень. В случае приёма внутрь необходимо вызвать скорую помощь и до её приезда вызвать рвоту, сделать промывание желудка водой или раствором соды. При длительном воздействии паров вызывает раздражение глаз, верхних дыхательных путей, слабость.

Итог: преподаватель отдаёт букву для домашнего задания. Обучающиеся ставят один бал за правильно выполненное задание в рейтинговом листе.

Конкурс “Угадай слово”

Преподаватель обучающимся предлагает из букв собрать слово. Зашифрованное слово “КОРРОЗИЯ”. Ответьте на следующие вопросы:

1. Что такое коррозия?

2. Что является причиной коррозии?

3. В каких частях автомобиля наиболее часто возникает коррозия?

4. Какие меры защиты от коррозии вы можете предложить?

Итог: преподаватель отдаёт букву для домашнего задания. Обучающиеся ставят один балл за правильно выполненное задание в рейтинговом листе.

IV. Подведение итогов урока.

— Назовите, какое домашнее задание у вас получилось? (после составления карточек с буквами). Группы называют задания

  • Группа № 1 – Автомобильные шины
  • Группа № 2 — Шасси

Учитель. Что осталось непонятного на уроке?

  • Чем урок полезен для вашего развития?
  • Пригодится ли он в выбранной вами профессии?
  • Оценивание обучающихся за работу на уроке.

V. Задание на дом

Подготовить сообщение обеим группам:

1. Химический состав резины для изготовления автошин.

2. Устройство шасси грузового автомобиля.

Индивидуальный проект по химии. Химия

Химия в жизни человека Во все времена химия служит человеку в его практической деятельности. Еще в древности возникли ремесла, в основе которых лежали химические процессы: получение металла, стекла, керамики, красителей. Большую роль играет химия в современной промышленности. Химическая и нефтехимическая промышленность являются важнейшими отраслями, без которых невозможно функционирование экономики. Среди важнейших продуктов химии следует назвать кислоты, щелочи, слои, минеральные удобрения, растворители, масла, пластмассы, каучуки и резины, синтетические волокна и многое другое. В настоящее время химическая промышленность выпускает несколько десятков тысяч наименований продукции.

Медицина и химия Большую роль играет химия в развитии фармацевтической промышленности: основную часть всех лекарственных препаратов получают синтетическим путем. Благодаря химии совершены многие перевороты в медицине. Без химии у нас не было бы обезболивающих лекарств, снотворных средств, антибиотиков и витаминов. Это несомненно делает химии честь. Химия также помогла справиться с антисанитарией, ведь ещё в XVIII в. врач И.Зиммельвейс обязал медперсонал лечебницы мыть руки в растворе хлорной извести. Смертность больных резко снизилась.

Химия и медицина Тенденция ко всё более широкому применению пластических масс (особенно плёночных материалов) характерна для всех стран с развитым сельским хозяйством. Их используют при строительстве культивационных сооружений, для мульчирования почвы, дражирования семян, упаковки и хранения с.-х. продукции и т.д. В мелиорации и с.-х. водоснабжении полимерные плёнки служат экранами, предотвращающими потерю воды на фильтрацию из оросительных каналов и водоёмов; из Пластические массы изготовляют трубы различного назначения, используют их в строительстве водохозяйственных сооружений и др. В медицинской промышленности применение пластических масс позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, специальной посуды и различных видов упаковки для лекарств. В хирургии используют пластмассовые клапаны сердца, протезы конечностей, ортопедические вкладки, туторы, стоматологические протезы, хрусталики глаза и др.

Промышленность и химия Развитие многих отраслей промышленности связано с химией: металлургия, машиностроение, транспорт, промышленность строительных материалов, электроника, легкая, пищевая промышленность- вот неполный список отраслей экономики, широко использующих химические продукты и процессы. Во многих отраслях применяются химические методы, например, катализ(ускорение процессов), химическая обработка металлов, защита металлов от коррозии, очистка воды.

Сельское хозяйство и химия Исключительно большое значение химия имеет в сельском хозяйстве, которое использует минеральные удобрения, средства защиты растений от вредителей, регуляторы роста растений, химические добавки и консерванты к кормам для животных и другие продукты. Использование химических методов в сельском хозяйстве привело к возникновению ряда смежных наук, например, агрохимии и биотехнологии, достижения которых в настоящее время широко применяются в производстве сельскохозяйственной продукции.

Строительство и химия Химия и строительство, две обширные и древние области деятельности человека, в течение многих веков развиваются в тесном контакте, взаимопроникая друг в друга. Можно с уверенностью сказать, что характерная особенность строительства — это быстрое освоение и продуктивное использование всего нового, что появлялось в химической науке. Современное развитие строительства трудно представить себе без использования продукции химической промышленности: применения и внедрения новых конструкционных полимерных материалов, пластических масс, синтетических волокон, каучуков, вяжущих и отделочных веществ и многих других полезных продуктов большой и малой химии.

Строительство и химия Техника строительства реконструируется по направлению не только интенсификации и модернизации самих процессов строительного производства, но и повышения значимости роли химических и физико-химических процессов. Внедрение таких процессов, как склеивание, сварка, формование, — это результат химизации строительства. Использование быстротвердеющих бетонов и растворов стало возможным после тщательного и продуктивного исследования химических реакций их компонентов. Применение вяжущих веществ совершенствуется в ходе изучения процессов, реализующихся при их твердении.

Химия и металлургия Развитие химии началось задолго до начала нашей эры. Самое древнее ее направление – металлургия. Именно тогда люди начали изучать превращения различных веществ при различных условиях и стали использовать химию для своих нужд. Сначала научились получать металлы (в первую очередь медь) и смешивать ее с оловом для получения бронзы. Позже было получено из руды и железо. Поскольку химия в те давние времена была совершенно новым этапом развития знаний человечества, многие придавали науке различные невероятные качества. Так, в III-IV веках до нашей эры появилось новое направление химии – алхимия. Сотни ученых бились в поисках философского камня, который должен был превращать неблагородные металлы (например, железо), в благородные (серебро, золото).

Химия и пластмассы В автомобилестроении особенно большую перспективу имеет применение пластических масс для изготовления кабин, кузовов и их крупногабаритных деталей, т.к. на долю кузова приходится около половины массы автомобиля и ~ 40% его стоимости. Кузова из Пластические массы более надёжны и долговечны, чем металлические, а их ремонт дешевле и проще. Однако Пластические массы не получили ещё большого распространения в производстве крупногабаритных деталей автомобиля, главным образом из-за недостаточной жёсткости и сравнительно невысокой атмосферостойкости. Наиболее широко Пластические массы применяют для внутренней отделки салона автомобиля.

Химия и пластмассы Из пластмасс изготовляют также детали двигателя, трансмиссии, шасси. Огромное значение, которое Пластические массы играют в электротехнике, определяется тем, что они являются основой или обязательным компонентом всех элементов изоляции электрических машин, аппаратов и кабельных изделий. Пластические массы часто применяют и для защиты изоляции от механических воздействий и агрессивных сред, для изготовления конструкционных материалов и др.

Химия и пластмассы Тенденция ко всё более широкому применению пластических масс (особенно плёночных материалов) характерна для всех стран с развитым сельским хозяйством. Их используют при строительстве культивационных сооружений, для мульчирования почвы, дражирования семян, упаковки и хранения с.-х. продукции и т.д. В мелиорации и с.-х. водоснабжении полимерные плёнки служат экранами, предотвращающими потерю воды на фильтрацию из оросительных каналов и водоёмов; из Пластические массы изготовляют трубы различного назначения, используют их в строительстве водохозяйственных сооружений и др.

Во всём мне хочется дойти До самой сути. В работе, в поисках пути, В сердечной смуте. До сущности протекших дней, До их причины, До оснований, до корней, До сердцевины. Б. Пастернак

Слайд 4

Аннотация к проекту

Проект задуман для обобщения знаний по химии в 11классе, когда изучение курса завершено и нужно проверить как овладели учащиеся ключевыми компетенциями в интеллектуальной, информационной и других сферах деятельности. При работе над проектом учителю нужно было убедиться в том, ребята умеют грамотно сопоставлять, на первый взгляд, несовместимые, далёкие друг от друга понятия, выделять главное в изученном материале, выделять проблему, ставить цель исследования, формулировать гипотезу, проводить исследования, делать вывод и анализировать результаты, проводить аналогии, проявляя при этом системное критическое мышление. Могут ли видеть взаимосвязи в материальном мире, пользоваться разными источниками информации, знают ли фактический материал по предмету.

Слайд 5

Основополагающий вопрос

Можно ли найти точки соприкосновения между химией и другими, на первый взгляд, далёкими от неё мирами?

Слайд 6

Дидактические цели проекта

1. Формирование у учащихся: умения устанавливать причинно- следственные связи, субъектного учебно-исследовательского опыта. 2.Раскрытие творческого потенциала ученика. 3.Реализация потребности человека в самоопределении. 4. Воспитание личностных качеств: самостоятельности, трудолюбия, креативности.

Слайд 7

МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

Сформировать навыки системного подхода в решении возникших проблем; Самостоятельно приобретать, обрабатывать и обобщать полученную информацию; Сформировать умения получать реальные и значимые для себя результаты. Подготовить школьника к решению личностно значимых для него проблем на основе своего и чужого опыта.

Слайд 8

Темы самостоятельных исследований

Можно ли найти точки соприкосновения между: химией и музыкой, химией и русским языком, химией и спортом, химией и физикой, химией и космосом химией и медициной, химией и школьной жизнью?

Слайд 9

ЭТАПЫИ СРОКИ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЕКТА

Формулирование общей темы и тем исследования учащихся (мозговой штурм),формирование групп для проведения исследований, выдвижение гипотез решения проблем (1 урок) Обсуждение плана работы учащихся индивидуально и в группах, возможных источников информации (консультационные занятия в рамках ИОСО) Самостоятельная работа по проекту Подготовка компьютерных презентаций по проведенным исследованиям (4 урока информатики) Защита полученных результатов и выводов (6,7,8 уроки)

Слайд 10

УМП включает:

Описание проекта Результаты исследования учащихся по проекту Дидактическиематериалы Web-сайт проекта Информационные ресурсы

Слайд 11

В рамках проекта были выполнены исследования учащимися по темам:

Химия и музыка (презентация и публикация) Химия и спорт (презентация и публикация) Химия и физика (презентация и публикация) Химия и космос (презентация и публикация) Химия и медицина (презентация и публикация) Химия и школьная жизнь (презентация и публикация) Химия и русский язык (презентация и публикация

Слайд 12

Информационные ресурсы

1. Yandex.ru; 2. www.Ramber. ru; 3. www.Yanbex. ru/ sport; 4. М. Глинка, « Общая www химия», М., издательство Дрофа, 2002г. 5. Н. Кузьменко, В. Ерёмин, В. Попков «Химия», М., «Оникс21век»2002 6. Р. Драго « Физические методы в химии», из-во« Мир»,1981 7. Г. Граник, С.Бондаренко «Секреты русского языка»,М. « Просвещение»,1991г. 8. Э.Гроссе, Х. Вайсмантель «Химия для любознательных», Ленинград, из-во «Химия»1985г. 9. О. Хейденштам « Бодибилдинг для начинающих». 10. Ж. Рапопорт « Лечение и самолечение»,из-во « Медицина»,1989г. 11. Э.Финкельштейн « Музыка от А до Я» из-во «Композитор», Петербург,1993г. 12. А Мазель «Строение музыкальных произведений»,из-во « Музыка»,1980г. 13. Д. Стародубцев « Органическая химия», из-во « Высшая школа»,1998г. 14. Научная энциклопедия «Химия», из-во «Дрофа»2001г.

Работы: Все Избранные В помощь учителю Конкурс «Учебный проект» Учебный год: Все 2015 / 2016 2014 / 2015 2013 / 2014 2012 / 2013 2011 / 2012 2010 / 2011 2009 / 2010 2008 / 2009 2007 / 2008 2006 / 2007 2005 / 2006 Сортировка: По алфавиту По новизне

  • How did Nobel Prize Winners from Great Britain and Russia contribute to the progress of Humanity

    История создания Нобелевской премии и ее создатель. Британские Нобелевские лауреаты. Русские Нобелевские лауреаты. Влияние Нобелевской премии на прогресс человечества.

  • «Quindecim miracula» Амурской области

    Цель проекта: раскрыть понятие «quindecim miracula» Амурской области; охарактеризовать имеющиеся минеральные источники Приамурья, изучить их химический состав и влияние на организм человека.

  • А наша водица — здоровья частица, или…

    Описано исследование по комплексной гигиенической оценке качества питьевой воды из различных источников на территории МО Рождественское сельское поселение. Исследовались 12 проб колодезной и водопроводной воды визуально-колориметрическим, органолептическим методами (методика А.Г. Муравьёва), методом титрования. Предложены рекомендации по улучшению качества воды.

  • Автомагистраль, снег, почва, растения

    В работе выясняется влияние автомагистрали на содержание ионов свинца и хлора в снеге, почве и растениях. Доказывается отрицательное воздействие высоких концентраций этих ионов на живые организмы.

  • В последнее время автомобиль становится конкурентом человека в борьбе за жизненное пространство. Объект исследования: проблема загрязнения окружающей среды автотранспортом и ее профилактика в условиях современного общества. В ходе проведения работы исследовался уровень загрязнения атмосферы Кузнецкого района г. Новокузнецка выбросами выхлопных газов автомобилей. Также были разработаны мероприятия по защите окружающей среды от влияния автотранспортных средств.

  • Автомобильное топливо и его применение

    Данная работа показывает межпредметную связь химии с профессиональным циклом предметов по профессии «Автомеханик». В работе описаны основные виды автомобильного топлива, области его применения, процессы, происходящие при сгорании топлива.

  • Агент 000, или Щит и меч

    Всем известна роль озона для планеты Земля: озоновый щит защищает все живое от агрессивного ультрафиолетового излучения. Но озон одновременно является и мечом. Знаменитый Джеймс Бонд был агентом 007, нули перед семёркой означали, что агент имел право на убийство. Кодовое обозначение озона еще грознее – три нуля, 000. Озон – агент с правом на массовое убийство бактерий и всевозможных вредных примесей. Цель работы – изучение свойств озона и поиск реактивов для его обнаружения. Описано открытие озона; роль озонового слоя Земли; рабочие профессии озона. В экспериментальной части работы озон получали физическим способом – с помощью непрерывного искрового разряда; химическим методом – действуя концентрированной серной кислотой на пероксосульфат калия. Изучали отбеливающие действия озона на красители. Подобрали более чувствительный реактив для обнаружения озона – смесь растворов сульфата двухвалентного железа и роданида калия.

  • Агрономия. Эффект минеральных удобрений

    В работе приведена информация по истории агрономии. Дана характеристика макро- и микроудобрений, их биологическая роль для роста и развития растений. Особое внимание уделено нитратам в части последствий их использования человеком.

  • Агрохимическое исследование почвы пришкольного участка школы «Жасыл Алан»

    В работе рассмотрены вопросы плодородия почвы, проведен количественный анализ на содержание ионов сульфата, карбоната и хлорида с пробы пришкольного участка земли. Также сделан бактериологический анализ совместно с районной ветеринарной лабораторией и определено количество нитратов и рН почвы вместе с районной санэпидемстанцией.

  • Агрохимия для восьмиклассников

    Мною были поставлены задачи: определить физическое и химическое состояние почвы с дачного участка, провести сравнительный анализ произрастания комнатных растений и овощных культур на исследуемой почве с минеральными удобрениями и без них, в качестве минерального удобрения использовать промышленные азотсодержащие сточные воды от производства NPK (г. Россошь). Опираясь на результаты моего исследования, можно утверждать, что удобрения являются стимулятором роста растений, но только в дозах, ему необходимых.

  • Адсорбция уксусной кислоты активированным углем

    Целью нашей работы было изучить адсорбцию уксусной кислоты и выбрать модель процесса (модели адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха). Определяя экспериментальным путем разность между концентрацией раствора до и после адсорбции для растворов различной концентрации и зная массу адсорбента, мы получили данные об удельной адсорбции в зависимости от равновесной концентрации раствора.

  • Азот в пище, воде и организме человека

    В работе дана информация о роли азота для организма человека, воды, воздуха. Описаны методы определения (обнаружения) связанного азота в различных веществах: пище, воде, воздухе. Проведен анализ пищевых продуктов (мука, крахмал, сыр, хлеб, вода и др.) и воздуха на присутствие в них азота. Показано значение белковой пищи для человека. Оценивается опасность модных белковых диет.

  • Азот и его соединения

    В работе рассмотрены строение, свойства и применение азота и его соединений; показано значение азота, его влияние на живые организмы; круговорот азота в природе; приведены диаграммы получения азотных удобрений и их использование в севообороте.

  • Азот как биогенный элемент

    Работа посвящена изучению биологической роли азота. В ней рассматривается значение важнейших соединений этого элемента, а также его взаимосвязь с бобовыми растениями. Материал содержит интересные сведения о замораживании живых структур в жидком азоте.

  • Оглянемся вокруг. Природа рядом с нами наполнена множеством прекрасных сочных красок. Вот я и решила позаимствовать у нее частичку этого разноцветья. В работе описаны виды красок и история их изобретения; способ изготовления акварельных красок. Описан способ извлечения красящих веществ из различных растений, приготовление из них красок, пригодных для рисования.

  • Акварельные краски. Их состав и изготовление

    Работа посвящена исследованиям физико-химических свойств акварельных красок. Рассмотрены свойства и особенности красок. Дана характеристика основным составным частям акварели. Затронут вопрос промышленного производства акварельных красок. Дано описание способа извлечения красителей из растений. Приведена методика получения основы для акварельных красок на основе доступного сырья.

  • Аквариум как химико-биологический объект исследования

    Многие начинающие аквариумисты мечтают завести в своих аквариумах таких рыб, как, например, лабео, не зная, что не всегда вода в них соответствует естественным условиям обитания этих рыб. В данном проекте излагаются простые и доступные методы исследования физических и химических параметров аквариумной воды.

  • Активированный угль. Явление адсорбции

    «Адсорбция» (от латинского «ad» – на, при, и «sorbeo» – поглощаю) – поглощение какого либо вещества (адсорбата) из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твердого тела (адсорбентом). Адсорбция играет важную роль во многих природных процессах. Именно благодаря адсорбции осуществляется первая стадия поглощения различных веществ из окружающей среды клетками и тканями биологических систем. В работе исследована адсорбционная способность активированного угля. Показано применение этого свойства на практике.

  • Актиноиды: взгляд из прошлого в будущее

    В работе представлены данные о семействе элементов-актиноидов (№ 89-103 ПСХЭ): общая характеристика элемента, история открытия, получение. В отдельной главе приводятся сведения о ядерном топливе, его классификации, устройстве ядерных реакторов.

  • Актуальность педагогических взглядов Д.И. Менделеева в свете модернизации современного российского образования

    В работе проанализированы работы Д.И. Менделеева по проблемам образования. Цель работы – сравнение задач модернизации российского образования, требований Федерального компонента Государственного стандарта общего образования и взглядов Д.И. Менделеева на развитие образования в России и обоснование актуальности этих взглядов на сегодняшний день.

Введение ……………………………………………………………………2

Основная часть.

Глава 1. Что такое жир?

1.1. Состав жира …………………………………………………………..2

1.2. Жир, его источники……………………………………………………3

Глава 2. Жир не так безобиден, как кажется!

2.1. Влияние жира на организм человека………………………………….4

2.2. Где происходит отложение жира?…………………………………………………5

Глава 3. Исследовательская работа.

3.1.. Химические результаты исследования …………………………………6

Заключение.

О здоровом образе жизни……………………………………………………7-8

Библиографический список .……………………………………………………………………… 9

Приложения …………………………………………………………………10-17

Введение.

Актуальность: потребление жирной пищи вовсе не означает автоматическое повышение уровня холестерина в организме.

Цель проекта: Убедить учащихся в необходимости принятия в пищу жиров. Познакомить с факторами, способствующими отложению жира в организме.

Задачи:

    Выяснить влияние жира на организм человека.

    Выявить пользу и вред жиров.

    Выяснить, знают ли учащиеся, что жиры жизненно важны как строительный компонент кожи, волос, ногтей…

    Что жиры — «сырье» для производства гормонов.

Жиры – сложные эфиры, образованные высшими одноосновными карбоновыми кислотами и трехатомным спиртом – глицерином. Общее название таких соединений – триглицериды:

СН 2 – О – СО – R /

CH – O – CO – R //

CH 2 – O – CO – R /// (приложение №1)

Жиры бывают (приложение №2):

Животные

(триглицериды предельных (твердых) кислот)

Растительные

(триглицериды непредельных (жидких) кислот)

подсолнечное

оливковое

Польза и вред жиров определяются их химическим строением. С этой точки зрения выделяют три вида жиров:

    Ненасыщенные (растительные жиры) энергетически бесполезны. Однако, это только при условии, что они потребляются отдельно от животных жиров. Ими богаты оливковое масло, орехи, кукурузное масло, рыбий жир, миндаль, соевое масло, подсолнечное масло.

    Насыщенные (животные). Необходимо развеять миф о якобы абсолютной вредности животных жиров. Это далеко не так. В небольших дозах животные жиры жизненно необходимы человеческому организму, поскольку он без них не может синтезировать некоторые гормоны, в особенности половые. Человек, полностью отказывающийся от употребления животных жиров, как бы уменьшает таким образом энергетику своего организма. Не случайно в народе есть такое понятие как «постное лицо», т.е человек, который в силу подавленности не может проявить яркие эмоции. К тому же, отсутствие у организма возможности долгое время синтезировать половые гормоны может привести к бесплодию. Именно поэтому женщины, увлекающиеся вегетарианством, голоданиями и диетами, часто становятся бесплодными. У мужчин такая стратегия в питании может привести к импотенции. Продукты с высоким содержанием насыщенных жиров: мясо, куриный жир, молочные продукты, яйца, масло, масло кокосового ореха, масло какао, шоколад.

    Полинасыщенные (трансгенные).

Это синтетические жиры. Их очень много в маргаринах, но в определенном количестве они могут образоваться при жарке. Эти жиры очень калорийны, но в экстремально высокой степени способствуют развитию атеросклероза . Их нужно избегать во что бы то ни стало.

Жиры… Что это такое? Откуда они берутся? Почему откладываются под кожей? И вообще, зачем они нужны? А может, их и не стоит есть? Звучит резонно, ведь от жиров у нас столько проблем с фигурой!

Все главные компоненты питания наш организм научился хранить про запас — так, на всякий случай. Сахар он складирует в печени, белки – в животе, а вот для жиров выбрано место под кожей.

Первая стадия превращения жира: прием пищи

С этим все понятно: мы сели за стол и загрузили в себя пищу. Так вот, «обработка» жиров организмом начинается уже у вас во рту, когда слюнные железы выделяют слюну, насыщенную особыми пищеварительными ферментами. Здесь происходит механическая и химическая обработка пищи. Механическая обработка заключается в измельчении пищи зубами, перемешивании ее при помощи челюстей и языка. Химическая обработка пищи происходит под действием слюны. Слюна состоит из воды, слизи, содержит немного щелочи, обеззараживающее вещество лизоцим и ферменты. Состав слюны соответствует составу пищи. Щелочь имеет слабощелочную среду для реакций и обеззараживает пищу. В ротовой полости начинается расщепление углеводов. Эту реакцию ускоряет фермент амилаза. Образуется глюкоза. В тонком кишечнике глюкоза всасывается в кровь. По воротной вене кровь доставляет глюкозу в центральную химическую лабораторию – печень. Если глюкозы слишком много, печень задерживает ее и превращает в нерастворимое соединение – животный крахмал гликоген. При недостатке глюкозы в крови гликоген снова превращается в глюкозу. К печени воротная вена может принести различное количество глюкозы, но от печени по печеночной вене течет кровь с относительно постоянным содержанием глюкозы (приложение №3).

Вторая стадия превращения жира: расщепление

Желудок готовится к приему пищи заранее: лишь только начнем переживать пищу, он выделяет желудочный сок, в состав которого входит и НСI. Вот почему так вредно жевать жевательную резинку на голодный желудок (на 4-ом-6-ом уроках), особенно если ученик в школе не завтракает: желудочный сок начнет переваривать стенки самого желудка. Жуйте только на полный желудок и помните об эстетичности – не очень – то приятно смотреть на постоянно жующий рот.

В желудок пища попадает измельченной и пропитанной слюной. Внутри пищевого комка продолжает действовать слюна, с наружной поверхности на него действует желудочный сок. В слизистой оболочке желудка находится множество пищеварительных желез. Каждая из них выделяет в желудок определенные химические вещества. Так образуется желудочный сок. Он состоит из воды, слизи, содержит соляную кислоту, ферменты. Соляная кислота создает кислую среду для химических реакций и обеззараживает пищу. Фермент пепсин ускоряет расщепление белков . Образуются аминокислоты. В тонком кишечнике аминокислоты всасываются в кровь. По воротной вене они доставляются в печень. Из поступивших аминокислот отбираются только те, что нужны организму. Остальные превращаются в углеводы или жиры, или из них образуются нужные организму аминокислоты. Есть аминокислоты, которые не могут образоваться в организме человека. Они называются незаменимыми и поступают только с пищей. Кровь доставляет аминокислоты в клетки. Здесь создаются собственные белки человека (приложение №4).

Третья стадия превращения жира: путешествие

В двенадцатиперстную кишку поступает сок поджелудочной железы и желчь из печени. Пищеварительный сок поджелудочной железы содержит немного щелочи и ферменты. Щелочь создает слабощелочную среду для химических реакций. Ферменты расщепляют белки, жиры и углеводы. Фермент трипсин ускоряет расщепление белков. Образуются аминокислоты, которые в тонком кишечнике всасываются в кровь и доставляются в печень.

В двенадцатиперстную кишку поступает желчь из печени. Желчь – это зеленовато-желтая жидкость горького вкуса. Под ее действием жиры распадаются на мельчайшие капельки, их поверхность увеличивается, и они более доступны для действия ферментов. Продукты расщепления жиров – глицерин и жирные кислоты. В тонком кишечнике глицерин и жирные кислоты поглощаются эпителием кишечных ворсинок и превращаются в собственные жиры человека, в жировые вещества. Они поступают в лимфатические сосуды кишечных ворсинок и доставляются лимфой в жировое депо, например, в подкожную жировую клетчатку (приложение №5).

В тонкой кишке образуется кишечный сок. Он также содержит ферменты, которые расщепляют белки, жиры и углеводы. Внутренняя поверхность кишечника покрыта кишечными ворсинками. Кишечные ворсинки – это выросты кишечной стенки. Внутри них находятся кровеносные и лимфатические капилляры. Продукты расщепления белков – аминокислоты и углеводов – глюкоза всасываются в кровь, жировые вещества всасываются в лимфу (приложение №6).

Четвертая стадия превращения жира: где происходит отложение жира?

Если организм получил больше, чем нужно, то в дело вступает фермент под названием липаза. Его задача – упрятать все лишнее внутрь жировых клеток.

Липаза – своего рода ключик, который открывает двери жировых клеток навстречу жирам. Жировые клетки могут впустить внутрь себя очень много жиров и раздуться наподобие воздушного шарика. Это как раз и отвечает, что вы толстеете. Если увеличится одна жировая клетка или даже сотня, то этого никто не заметит. Однако если вы едите слишком много жиров, разом набухнут мириады жировых клеток, залегающие под кожей. А этого уже от глаз не скроешь. Больше того, липаза может дать команду на размножение жировых клеток. И тоже под завязку набьет их жиром. Хуже всего, что жировые клетки нельзя уничтожить. Когда вы беретесь худеть, липаза «открывает» жировые клетки и выпускает жир наружу, ну а потом он «перегорает» во время физических упражнений. Вы смотритесь в зеркало: ни капли жира! Между тем, все жировые клетки на месте, да только похожи на проколотые воздушные шарики. Стоит вам забросить спорт, как липаза снова начинает набивать их жирами.

Экспериментальная задача 1. Действие ферментов слюны на крахмал

Оборудование: накрахмаленная картофельным крахмалом фильтровальная бумага, спички, ватная палочка.

Цель: выяснить действие ферментов слюны на крахмал.

Исследуйте ферменты своей слюны. Для этого нанесите ватной палочкой несколько капель слюны на фильтровальную бумагу, пропитанную крахмальным клейстером и обработанную йодом до сине-фиолетового окрашивания. На бумаге появилось светлое пятно. О чем это свидетельствует?

Экспериментальная задача 2. Действие ферментов желудочного сока

Оборудование и реактивы: пробирка с желудочным соком; раствор со свежеприготовленной взвесью белка, 10%-ный раствор КOH для нейтрализации желудочного сока; штатив с пробирками.

Цель: доказать, что ферменты желудочного сока действуют только на белки при определенной температуре.

В чистую пробирку налить немного желудочного сока, добавить небольшой объем свежеприготовленной взвеси белка.

В пробирку с желудочным соком добавьте 10 капель гидроксида калия, а затем немного свежеприготовленной взвеси белка.

Экспериментальная задача 3. Действие желчи на жир.

Оборудование: аптечная желчь, говяжий жир, штатив с пробирками.

Цель: выяснить действие желчи на жир.

В чистую пробирку налить немного желчи, добавить говяжий жир и встряхнуть несколько раз.

Желчь – это зеленовато-желтая жидкость горького вкуса. Под ее действием жиры распадаются на мельчайшие капельки, их поверхность увеличивается, и они более доступны для действия ферментов. Продукты расщепления жиров – глицерин и жирные кислоты.

Факторы, способствующие отложению жира в организме (приложение №8):

    Возраст (чем вы старше, тем «охотнее» откладывается жир)

    Пол (у женщин жир накапливается быстрее)

    Переедание (вы едите слишком много)

    Сидячий образ жизни (энергия жиров вам не нужна)

    Избыток липазы (фактор наследственности)

    Нервные стрессы (вопреки всеобщему мнению, от стрессов полнеют)

    Привычка есть жирное (речь об особенностях национальной кухни)

    Генетические факторы (полнота передается по наследству).

Так пользу или вред приносят жиры организму?

Потребление жирной пищи вовсе не означает автоматического повышения уровня холестерина в организме. Рискованная ситуация возникает, если в организме слишком много липопротеинов с низкой плотностью (которые помогают накапливать холестерин) и не хватает липопротеинов с высокой плотностью (тех, которые отвечают за выведение холестерина). А это уже фактор чисто генетический. Есть еще фактор арифметический. Это когда вы так много едите этого самого холестерина, что на его выведение никаких липопротеинов не хватит. А вот еще одна находка науки. Установлено, что холестерина особенно много в животных жирах. А вот растительные жиры в этом смысле не в пример полезнее. Казалось бы, надо поменьше есть животных жиров, а растительных побольше. Как бы не так! Полезный эффект растительных жиров скажется только в одном случае: если вы полностью замените ими животные.

И помните!

    Жиры – это энергетическое «топливо» организма

    Жиры жизненно важны как строительный компонент кожи, волос, ногтей…

    Жиры — «сырье» для производства гормонов.

И взаключение: каким образом занятия спортом помогают избавиться от лишних килограммов? А вот так. Сначала организм на физические упражнения реагирует расходом гликогена – заранее запасного сахара. И только потом, когда он потратит «сахарные» запасы, в дело идут жировые отложения. Происходит это примерно через полчаса после начала аэробной тренировки, т.е. именно тогда, когда многие ее обычно сворачивают.

Столько вокруг разговоров насчет генетики! Мол, если ваша мамочка была полной, то и вам не миновать той же судьбы. На самом же деле, все не так страшно. Гены предопределяют композицию вашего тела на 25%. Так что, если вы и вправду похожи на мамочку, то, скорее, потому, что у вас с ней общие привычки в питании: вы переедаете точно как она. Если вы начнете заниматься спортом и сядете на диету, то будете выглядеть совсем иначе.

Женщинам – «яблокам» согнать лишний жир легче, чем «грушам». Жир в области талии в 5 раз более податлив, чем на бедрах и ягодицах. Но и для женщин с «грушевой» фигурой есть свои методы. Во-первых, надо понимать, что «сжигание» жира – это часть вашего общего обмена веществ. Такого не бывает, чтобы обмен был вялым, а жир «сгорал» быстро. Так что, вот вам первая хитрость. Ешьте часто – через 2-2,5 часа, но малыми порциями. Этот прием реально «раскручивает» скорость обмена, а значит, и «сжиросжигания». Второе. Больше аэробики! Все эти аэробные занятия по 40-45 минут не про вас. Не менее 4-5 дней в неделю занимайтесь аэробикой по полтора – два часа! И еще. Жир «сжигает» кислород. Вам нужна аэробика на свежем воздухе. Только на свежем воздухе! Третье. Не вздумайте садиться на «жесткие» диеты менее 1200 калорий! Доказано, что такие наоборот замедляют темп обмена веществ, что автоматически снижает темп «жиросжигания»!

Библиографический список .

    Грандберг И.И. Органическая химия. Раздел: “Липиды” М.: “Высшая школа” 1980г.

    Мартыненко Б.В. Химия и здоровье М.: Просвещение 1988г. Раздел “Жиры и здоровье”.

    Волков В.А. и др. химики Биографический справочник. Киев 1984г.

    Гроссе Э. И др. Химия для любознательных Л.: “Химия” 1987г.

    Учебник для учащихся «Химия 10» под редакцией проф.Кузнецовой Н.Е., М., издательский центр «Вентана-Граф», 2008г.

    Электронная презентация с использованием доски «Smart»

Математика в профессиях | Про профессии.ру

Математика в профессиях

Иногда можно услышать от некоторых людей фразы, чуть ли не характеризующих их достоинство, мол у меня не математический склад ума. Мол, зачем нужна математика в профессиях гуманитариев? Наука под названием математика в мире профессий необходима буквально повсюду, более того, она необходима на каждом шагу в повседневной жизни человека.

Без нее невозможно не только построить дом, но и соорудить даже собачью будку, посчитать мелочь в кармане и купюры в бумажнике, измерить расстояние до соседского забора.

Из истории известно, что древние греки рекомендовали изучать математику для познания окружающего мира, а римляне для того, чтобы строить города, дорожную и мостовую инфраструктуру, отмерять земельные участки легионерам. Если бы наши предки не знали математики, разве изобрели бы они самолет или ракету, холодильник или телевизор, автомобиль или велосипед?

Правда, некоторых людей из числа безуспешно придумывающих давно известные и распространенные приспособления называют не иначе, как изобретателями велосипеда.

Трудно перечислить все профессии в которых нужна математика, однако это не станет препятствием, для того чтобы рассказать о важной роли, которую имеет математика в профессиях людей.

Роль математики в профессиях

Каждому из людей как дома, так и на работе приходиться делать те или иные расчеты, иногда простые, а иногда и сложные расчеты. В одном случае для вычислений достаточно калькулятора, в другом – нужна специальная вычислительная техника. Иногда эти расчеты требуют использования лишь простых математических операций, а иногда нужны сложные формулы алгоритмических и тригонометрических вычислений.

Помимо этого, некоторые расчеты требуют владения приемами геометрических измерений, разбираться в информации, которая представлена в виде таблиц, диаграмм и графиков, схем алгоритмов выполнения различных заданий. Еще древние заметили, что математика заставляет человека постоянно думать. И в подтверждение этого первый «российский университет» М.В. Ломоносов говорил, что математику нужно учить потому, что она приводит в порядок мысли человека.

Математику называют «царицей всех наук», потому что математический стиль мышления и методы мышления применяются не только лишь в физике, технических и астрономических науках, она применяется и, казалось бы в таких далеких от нее науках, как биология, химия, в экономических науках, а также в метеорологии и археологии.

Поэтому трудно переоценить применение математики в профессиях, которые связаны с вышеперечисленными и многими другими науками, так или иначе, использующих «царицу всех наук».

Математика в профессии повара

Повар – это не столько который из самых обычных продуктов делает шедевры кулинарии, соблюдая рецептуру и параметры термообработки того или иного блюда.

Для нас потребителей, вкушающих шедевры поварского искусства, остаются за ресторанной или общепитовской стойкой кухни незаметными обязанности повара, которые напрямую связаны с математикой: — взять хотя бы калькуляции блюд. Это расписанные до каждого грамма веса продукты, а ведь каждый лишний грамм, если масштабировать его на всех посетителей заведения, то это выльется в огромные убытки; — расчет потери веса при термообработке. 100 грамм сырого мяса и 100 грамм готового шашлыка – это совсем не одно и то же. Поэтому повару нужно рассчитать, сколько нужно, взять той или иной степени влажности, того или вида мяса, той или иной филейной части тушки, чтобы в готовом блюде получилось 100 граммов шашлыка; — особые математические способности повар должен проявить при расчете продуктов для проведения корпоративных мероприятий, свадеб и других торжественных или печальных событий.

Математика в профессии врача

Основа математики – это точность и расчет, как раз то, что самый и важно в профессии врача. Что самое дорогое есть у человека, как не здоровье и не жизнь человека, которым врач не должен ни в коем случае навредить.

Поэтому будь то самое простое посчитать пульс пациента, или измерить давление крови больного и сопоставить эти показатели, чтобы определить точный диагноз болезни. Составить схему лечения пациента на основе применения тех или иных доз лекарственных препаратов, да и сами дозы высчитать врачу нужно таким образом, чтобы лекарство не стало для больного ядом. Все это строгие математические, хотя и врачебные процедуры.

При проведении хирургического вмешательства, врач — анестезиолог должен так рассчитать дозу наркоза, чтобы оперируемый не испытывал боли, и чтобы этого периода хватило на время проведения операции.

Математика в профессиях людей очень важна и пример применения математики во врачебной практике, подтверждает это.

Математика в профессии бухгалтера

Когда неожиданно задают вопрос, в каких профессиях нужна математика, то первое, что приходит на память это, конечно же, профессия бухгалтера. Тут, как говорится, сам Всевышний велел бухгалтерам быть хорошими математиками. От их математических способностей в некоторых случаях зависят судьбы даже компаний и фирм. Чего стоит ошибиться бухгалтеру в расчетах налоговых отчислений или начисления зарплаты сотрудникам? В первом случае – это штрафные санкции со стороны налоговиков, а то и уголовное дело от прокуратуры, а во втором — скандал и потеря репутации организации.

Математика в профессии автомеханика

Кстати, математика в профессии автомеханика тоже играет не последнюю роль. Выставить параметры необходимого развала – схождения колес автомобиля, отрегулировать свет фар и зазоры клапанов в двигателе, рассчитать остаточный ресурс мотора и всего автомобиля, даже зазор в свечах зажигания невозможно выставить без математических знаний. Между прочим, от всего перечисленного зависит безопасность, как самого автомобиля, так и водителя, а также его пассажиров и других людей, которые находятся на дороге.

Ответственность автомеханика, можно сравнить с ответственностью врача, потому что его ошибка в математических расчетах может привести к дорожной аварии с последствиями для жизни и здоровья людей.

Математика в профессии железнодорожника

Математика в различных профессиях, имея разную степень использования, лишь в одном может быть определяющей, когда она используется в профессиях, от которых зависит жизнь и безопасность других людей.

Такой же степенью ответственности, как у врача и автомеханика обладает математика в профессии железнодорожника. Правильно высчитать расстояние между колеей рельсов, определить и устранить их проседание с помощью подбивки шпал, рассчитать время прибытия, следующего товарного или пассажирского состава, определить допустимый зазор в буксах колесных пар – в этом и многом другом нужна математика железнодорожнику.

Математика в профессии учителя

Главная роль, которую играет математика в профессии учителя, – это любить эту науку самому и привить эту любовь своим ученикам. Не будем говорить о роли математики абсолютно во всех школьных дисциплинах, где требуется решение примеров или задач.

Даже на уроках пения, изучая или воспроизводя ту или иную музыкальную интонацию или аккорд, – все делается с помощью подсчета тактов для того, чтобы создавать гармоничное, симфоническое звучание.

Возможно Вас заинтересуют:

профессии настоящего, за которыми – будущее

Как правило, набор специальностей в технических вузах довольно стандартный. Есть направления, обучение по которым предлагают многие университеты. В то же время нынешние абитуриенты при выборе будущей профессии начинают учитывать самые новые тренды. К их вниманию – пятерка актуальных направлений обучения в Политехе, по окончании которых они могут быть уверены, что станут востребованными на современном рынке труда специалистами. 

Бизнес-информатика

В современном бизнесе уже не нужны просто разработчики программного обеспечения – нужны специалисты, которые могут адаптировать разработанное ПО к реальным экономическим условиям конкретных предприятий. На сегодняшний день получить такую специальность можно лишь в нескольких вузах Санкт-Петербурга, один из которых – Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли (ИПМЭиТ) СПбПУ.

Бизнес-информатика – одно из самых молодых и перспективных направлений современного высшего образования, новая область профессиональной деятельности, формирующаяся на стыке экономики, права, менеджмента   и   информационно-коммуникационных  технологий. Она имеет огромное практическое значение, поскольку позволяет моделировать бизнес-процессы, прорабатывать наиболее эффективные планы стратегического развития компании, оптимизировать ее работу по всем направлениям – начиная от хозяйственной деятельности и заканчивая обеспечением кадрами.

Квалификация, которую получают студенты, освоившие программу этого курса, в современных условиях чрезвычайно востребована. Магистр по направлению «Бизнес-информатика» – это специалист, который занимается   проектированием,   внедрением,  анализом   и   сопровождением   корпоративных информационных систем управления предприятиями и организациями на основе процессного подхода. Будущие специалисты будут подготовлены к профессиональной деятельности в качестве системных аналитиков, IT-консультантов, проектировщиков и внедренцев сложных  информационных систем, организаторов управления корпоративными информационными системами, менеджеров проектов, организаторов инновационного бизнеса в сфере IT. Такие специалисты востребованы во всех отраслях, в которых применяются информационно-коммуникационные технологии. Особенный дефицит наблюдается в сферах, связанных с добычей полезных ископаемых, производством высокотехнологичных товаров, IT-корпорациях, и др.

На этом направлении обучения студенты получают общую теоретическую подготовку в области разработки, управления и эксплуатации информационных систем, автоматизации предприятий и производств, организации IT-службы. Помимо дисциплин, связанных с  информационными технологиями, слушатели курса изучают логистику, стратегический менеджмент, информационное право, моделирование и оптимизацию бизнес-процессов, архитектуру корпоративных информационных систем, и др. Обязательная составляющая обучения – тренинги по овладению практическими инструментами работы: CASE-технологии, MS Project, Aris, Borland Builder C++ и Delphi, FrameWork и Dot net, и др.

Инноватика

В ряду современных инженерно-экономических направлений «Инноватика» – одна из самых интересных и полезных специальностей для творческих, разносторонних и изобретательных людей. Илон Маск и Стив Джобс – типичные примеры «инноваторов» – изобретатели, которые не только придумали нечто принципиально новое, но и оказались способными воплотить это в конкретный продукт. Один из немногих в нашем городе вузов обучает студентов управлению инновациями Институт компьютерных наук и технологий (ИКНТ) СПбПУ.

Направление высшего образования «Инноватика» создано для подготовки специалистов по управлению инновациями и инновационными проектами. Это междисциплинарная область знаний, которая включает в себя как инженерно-технологическую часть, так и маркетингово-экономическую. Специалисты смогут решать задачи, связанные с инновационным развитием предприятий, отраслей и регионов страны, управлять инновационными проектами по созданию конкурентоспособных товаров и услуг, заниматься нормативно-правовым, финансовым и научно-техническим обеспечением инновационной деятельности. Спланировать и организовывать производство инновационного продукта, сформулировать техническое задание и провести технологический аудит, подготовить документы для аттестации и сертификации, а также распределить полномочия и ответственность, эффективно организовать групповую работу, продвинуть новый продукт на рынок, юридически защитив интеллектуальную собственность – все это будут уметь выпускники данного направления.

Инновационная деятельность имеет вполне конкретные функции, но при этом она существенно отличается от традиционной производственной и хозяйственной деятельности. Поэтому специальная подготовка по инноватике обеспечивает реализацию процесса освоения новшеств и значительно повышает полезный эффект инноваций. Профессионалы в области управления инновационными процессами призваны решать очень важную задачу по обеспечению связи образования и науки, науки и производства, теории и практики. Осуществление такой связи – один из приоритетных векторов развития России. Этим определяется актуальность образовательного направления подготовки «Инноватика». Инновационное развитие становится ключевым моментом в становлении и развитии нового типа экономики – экономики знаний.

Программная инженерия

Еще одну из наиболее актуальных, востребованных и высокооплачиваемых на сегодняшний день профессиональных областей можно освоить в Институте компьютерных наук и технологий (ИКНТ) СПбПУ. Сегодня уже невозможно представить себе предприятие, не использующее вычислительную технику и сетевое оборудование. Но без программного обеспечения  подобное оборудование бессмысленно – это лишь груда «железа». Программные продукты, создаваемые специалистами в области программной инженерии, превращают этот металл в искусственный разум, способный решать самые сложные задачи.

Программная инженерия занимается созданием программных систем настолько больших и сложных, что для этого требуется участие слаженных команд разработчиков различных специальностей и квалификаций. В процессе обучения студенты направления подготовки «Программная инженерия» овладевают современными языками и технологиями создания программных продуктов, получают знания и умения успешного продвижения своих разработок на рынок. Выпускники направления владеют методами и инструментальными средствами управления программными проектами, проектирования, разработки, тестирования и внедрения программных систем, свободно владеют знаниями и навыками предпринимательства и ведения бизнеса. Специалисты данного направления должны не просто обладать солидным багажом знаний, но и практическим опытом. Именно поэтому процесс обучения сочетает в себе фундаментальные знания, получаемые в университете, с 3-летней стажировкой на предприятиях – лидерах IT-индустрии Санкт-Петербурга. 

Неограниченные возможности реализовать свой потенциал и поучаствовать в инновационных разработках дает студентам мощная научно-техническая инфраструктура  Политеха, в частности Суперкомпьютерный центр. Благодаря уникальному сочетанию знаний и опыта в области компьютерных технологий, программирования и проектирования информационных систем, управления программными проектами, которые студенты получают в ИКНТ по направлению «Программная инженерия», они становятся востребованными специалистами на рынке труда не только в России, но и за рубежом. 

Электроника и наноэлектроника

Электроника и ее разновидности (квантовая, оптическая, промышленная и др.) на сегодняшний день является очень востребованной специальностью и будет иметь большие перспективы в будущем. Ведь это одно из ключевых направлений современной наукоемкой промышленности, «мозг и нервная система» высокотехнологичных изделий всех отраслей мировой индустрии. Без электроники невозможна работа автомобилей, бытовой техники и даже наружной рекламы. Специальность «Электроника и наноэлектроника» позволит изучить принципы работы электронных устройств и систем, применяемых во всех сферах жизни. Эту специальность предлагает получить Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций (ИФНиТ) СПбПУ.

Программа уникальна по широте диапазона представляемых знаний в области электроники. Студенты будут изучать теоретические основы электротехники, метрологию, стандартизацию и технические измерения, материалы электронной техники, практиковаться в проектировании электронных систем, знакомиться с основами технологии электронной компонентной базы. Достаточно пристальное внимание на направлении уделяется физике. Обучение на данной специальности включает детальное изучение методов и средств деятельности человека, направленной на все виды исследований, а также на моделирование (математическое либо компьютерное). Студентов научат разбираться в способах конструирования, проектирования и в технологиях производства. В процессе обучения они овладеют навыками использования вакуумной, плазменной, оптической и иной нанотехники различного назначения.

Профессиональная деятельность выпускников включает в себя совокупность средств, способов и методов, направленных на теоретическое и экспериментальное исследование в области наноэлектроники, на принципиально новые технологические разработки, компьютерное и математическое моделирование, конструирование, проектирование, технологию производства, использование и эксплуатацию материалов, компонентов, устройств, установок плазменной, микроволновой, твердотельной, оптической, микро- и наноэлектроники различного функционального назначения. Выпускники смогут в полной мере эксплуатировать электронные устройства, их компоненты и материалы, из которых они изготовлены. Специалисты данного направления смогут работать как в научно-исследовательских центрах, так и непосредственно на производстве, например на заводах, производящих электронные приборы различного назначения. Востребованы российские электронщики будут и за границей. 

Биотехнологии

Формирование медицины будущего невозможно без развития прорывных технологий, в число которых входит и биотехнология, поэтому все больше ощущается потребность в биотехнологах, подготовленных на базе технических вузов. Такую возможность и предлагает своим абитуриентам Политех.

Современная биотехнология – направление прикладной биологии, которое во многом определяет научно-технический прогресс, и во всем мире бурно развивается, привлекая огромные ресурсы. Новейшие фармакологические препараты и продукты питания, диагностические тест-системы – эти достижения биотехнологии уже вошли в нашу жизнь, и их число растет с каждым днем. Кроме того, биотехнология решает энергетические и экологические проблемы, стоящие перед человечеством.

Работа биотехнолога находится на стыке разных наук: физики, математики, химии и биологии. Перед студентами-биотехнологами открываются широчайшие перспективы практической и научной деятельности в одной из самых инновационных областей знания. Выпускники смогут работать в научно-исследовательских институтах, а также в качестве инженеров-биотехнологов на перерабатывающих предприятиях пищевой и микробиологической промышленности, на предприятиях по производству лекарственных препаратов. Биотехнологи исследуют, получают и применяют ферменты и вирусы различного генеза. Изучают микроорганизмы, клеточные культуры животных и растений. Продумывают и разрабатывают технологии получения новых структур, возможные варианты их использования в химической, пищевой и биологической промышленности. В составе рабочих групп принимают участие в экспериментах по созданию новых лекарственных препаратов, биологически-активных веществ.

Материал подготовлен Медиа-центром СПбПУ. Текст: Инна ПЛАТОВА

плюсы и минусы, необходимые качества ученика — 2021 портал делового мира koordynator.info

Требования к автослесарю

Чтобы стать автомехаником, нужно иметь хорошую базу знаний и практики. Автомеханики обязаны показывать высокий профессионализм, поскольку, постольку от их работы в буквальном смысле зависят жизни клиентов, ведь автомобиль после ремонта должен быть исправен и надежен на все сто процентов.

Требования для того, чтобы стать хорошим автослесарем:

1. Для человека этой профессии техника должна вызывать неподдельный интерес, чтобы он имел стимул к самостоятельному изучению работы тех или иных систем машины и так далее. Одним словом – механик должен стремиться к развитию и самосовершенствованию своей базы знаний и умений. К тому же, механикой желательно бы заниматься с самого детства, интересоваться принципами построения тех или иных систем, знать, что, как и сколько.

2. Человек должен иметь представление о возможных инструментах, которые могут пригодиться в работе, знать, как с ними обращаться.

3. «Человек механики» должен уметь обращаться не только с инструментами и техникой, но и с людьми, которые являются непосредственными клиентами СТО, шиномонтажей и так далее. Автослесарь должен постараться стать ответственным, дисциплинированным, сдержанным, пунктуальным и так далее.

4. Чтобы стать преуспевающим автомехаником, надо иметь физическую силу, хорошее зрение, память, реакцию.

С чего начать карьеру?

Чтобы стать автомехаником, желательно ещё со школы выбрать для себя эту профессию. Потому что именно в школе можно получить хорошую базу посредством точных наук. Это такие предметы, как математика, химия, физика. Конечно, про другие тоже не стоит забывать, например, это русский язык и литература. Эта профессия предполагает не только «общение» с машиной, но и с людьми.

Куда пойти учиться дальше?! Бесспорно, лучший вариант — это техникум, имеющий факультеты, ориентированные на автомеханику! Там можно получить хорошую базу знаний и применить ее на практике.

Если жизнь складывалась совсем по-другому, и такое учебное заведение не было закончено, то можно пойти на специальные курсы. Есть вариант закончить курсы не только на базе какого-то учебного заведения, но и у автопроизводителей, а также диллеров.

Помимо всего выше перечисленного будущие автомеханики могут получить дополнительную сертификацию или закончить курсы повышения квалификации. Важно выбрать наиболее востребованную программу сертификации.

Чтобы узнать о такой, можно пообщаться со знакомыми автомеханиками, узнать у них о более перспективной. Перед тем, как устроиться на работу, необходимо пройти стажировку. Практика даст в полном объеме все то, что будет необходимо для решения практических задач во время рабочего дня. Сколько будет длиться стажировка, зависит от скорости усвоения.

На теории много чего расскажут, но не покажут, что, как и сколько. Хотя, может быть, и покажут частично по каким-то зарисовкам и схемам, что не даст полного представления о картине.

Таким образом, все эти моменты, безусловно, помогут в том, чтобы быстрее устроиться на желаемую работу. Чтобы всегда она вызывала интерес, необходимо самостоятельно поддерживать этот самый интерес у себя. Например, стоит следить за новинками в технологиях, новостями в мире техники, автопрома и так далее. Такой подход к своей работе позволит профессионально расти, не позволит угасать, эмоционально выгорать, терять интерес.

к содержанию ⬆

Требования к образованию для автомехаников | Работа

Доктор Келли С. Мейер Обновлено 29 июня 2018 г.

Когда что-то идет не так с вашей машиной, автомеханик — ваш лучший друг. Выступая врачом для вашего автомобиля, автомеханик диагностирует проблему и предлагает решение. Учитывая сложность новых транспортных средств и огромное количество автомобилей на дороге, автомеханик должен обладать сложными навыками и широким пониманием того, как механические системы работают вместе.Большинство крупных ремонтных мастерских и дилерских центров требуют, чтобы автомеханики имели двухлетнюю степень по ремонту автомехаников. Опыт работы в авторемонтной мастерской, даже в качестве помощника, даст вам преимущество в процессе поиска работы.

Описание работы

Автомеханик работает в автосалоне, мастерской по ремонту или в качестве независимого механика. Большинство автомехаников — универсалы, но некоторые специализируются на транспортных средствах, вездеходах или шасси и подвеске. Каждый день в этой профессии появляется новый вызов.Новые автомобили могут посещать автомастерскую для регулярного технического осмотра или замены масла. Другие могут быть более сложными и потребовать обширных диагностических тестов для определения проблемы. В некоторых более крупных ремонтных операциях один механик диагностирует проблему, а другой автомеханик выполнит необходимый ремонт. Автомеханик никогда не знает, будет ли рабочий день включать один большой ремонтный проект или несколько основных работ. К наиболее частым назначениям в автомобиле относятся замена щеток стеклоочистителя, ремонт тормозов, установка новых шин или замена лампочек.Технология, связанная с новыми автомобилями, требует специальных навыков и часто требует фирменной информации, которую можно найти только в дилерском центре. Некоторые новые автомобили даже сообщают водителю о характере проблемы. Автомеханики, работающие в дилерских центрах, проходят уникальное обучение и получают информацию, необходимую для новых автомобилей.

Требования к образованию

Средние школы, предлагающие курсы, связанные с торговлей, могут предоставлять программы автомехаников, но большинство дилерских центров и ремонтных мастерских предпочитают соискателей, имеющих степень младшего специалиста по ремонту автомобилей.Профессиональные школы предлагают двухлетние программы, которые обучают навыкам, необходимым для диагностики и устранения проблем, связанных с транспортными средствами. Программы для автомехаников включают такие курсы, как общая механика, ремонт двигателя, автомобильные тормоза, рулевое управление и подвеска, кондиционирование воздуха и стандартные коробки передач. После завершения необходимой курсовой работы вас направят на стажировку или ученичество, чтобы получить опыт работы. Постоянные технологические изменения требуют непрерывного образования для автомехаников.Кроме того, если вы обслуживаете автомобильные кондиционеры, вам необходимо пройти обучение и сертификацию техников, утвержденных Агентством по охране окружающей среды. Многие работодатели проводят такое обучение для своих сотрудников. Другие сертификаты, требующие прохождения письменного теста, включают в себя качество автомобильного обслуживания (ASE), сертификацию ASE Masters и сертификаты производителя в соответствии со стандартами компании. Хотя это не требуется для всех автомехаников, дополнительные сертификаты сделают вас более востребованными.

Промышленность

Бюро статистики труда сообщило, что годовая средняя заработная плата автомеханика в 2017 году составила 39 550 долларов или 19,02 доллара в час. Заработная плата в автосалоне может быть на 3000 долларов больше. Лучшие работники на этой должности заработали 65 430 долларов.

лет опыта

Если у вас нет двухлетнего диплома по ремонту автомобилей, вам потребуется как минимум пятилетний опыт, чтобы получить должность автомеханика. Опытные механики имеют возможность работать на себя и открывать самостоятельную ремонтную мастерскую.Некоторые механики специализируются на трансмиссии, тормозах или кузовном ремонте.

Тенденция роста рабочих мест

Ожидается, что рынок вакансий для автомехаников вырастет на шесть процентов в период до 2026 года. Больше всего вакансий будет у автосалонов и частных ремонтных мастерских. Технологический прогресс и увеличение количества электромобилей могут снизить частоту ремонта автомобилей.

Искусство, автомеханика и супрамолекулярная химия. Слияние хобби и карьеры

Введение

Область супрамолекулярной химии изобилует красивыми и эстетичными молекулами.Наша область связана с созданием сложных структуры, часто очень симметричные. Это делает структуры ChemDraw, модели, заполняющие пространство, или изображения шаров и палочек очень похожими на объекты современного искусства [10]. Можно ли смотреть на кластер Этвуда, не думая о геометрическом абстрактном искусстве? Может быть, и можно, но поразительно то же самое (рис. 1).

Рисунок 1: A) Кластер Этвуда, фотография подарена Джерри Этвудом.Б) Серограф Вазарели, личная фотография из EVA.

Рисунок 1: A) Кластер Этвуда, фотография подарена Джерри Этвудом. Б) Серограф Вазарели, личная фотография …

Помимо красоты, надмолекулярные структуры создаются для выполнения химической функции или задачи.Эти функции варьируются от внесения механических изменений [11-13] до изменения свойств материала [14,15] и управления биологическими разветвлениями [16]. Таким образом, собранные химические соединения не только поражают воображение, но и имеют практическое применение. Это сочетание искусства и функции, несомненно, оказало большое влияние на то, почему моя карьера перешла в область супрамолекулярной химии.

Первые источники вдохновения

Мой отец, Сэмюэл Анслин-младший., был индустриальным художником. Во время Второй мировой войны, а затем и позже, он работал художником, создавая тщательно проработанные эскизы углем и аэрографические макеты деталей самолетов и таранных двигателей. Прежде чем стать учителем рисования и рисования в муниципальном колледже Глендейла, он был арт-директором Marquardt Corporation [17]. Мой дом и гараж заполнены прекрасными изображениями деталей самолетов (рис. 2А), а также большими картинами, написанными маслом, на других промышленных и механических сооружениях, таких как локомотивы (рис. 2В).С возрастом его потребность в творчестве превратилась в автомеханика, восстановив старые Jaguar и Porsche до уровня отмеченных наградами автомобилей Concours D’Elegance.

Рисунок 2: А) Рендеринг аэрографической кисти части самолета (С.С. Анслин, 1950-е гг.). Б) Фреска паровоза (С. С. Анслин, 1971). В) «Деструкто», созданное Брайаном Хайдсиком примерно в 1973 году. Все графические изображения являются личными фотографиями компании EVA, которая имеет авторские права на все фотографии, использованные в данном документе.

Рисунок 2: A) Аэрографическая обработка детали самолета (С.С. Анслин, 1950-е годы). Б) Фреска паровоза (…

Выросший в семье, где отец был одновременно художником и механиком, стало естественным создавать модели из пластмассы и бальзама в качестве хобби, а также работать над моторизованными транспортными средствами. Мой сосед с 7 лет, Брайан Хайдсик, сам стал промышленным дизайнером. В детстве мы гонялись и занимались картингом. Мы также создали множество моделей с нуля, что привело к так называемой серии «деструкто», т.е.е., машины, которые были неуничтожимы и спасли мир от бедствий (рис. 2C), вдохновленные мультипликационным шоу «Грозовые птицы» [18]. До сих пор моими хобби остаются гонки на картинге и восстановление старых автомобилей.

Таким образом, после 40 лет ретроспективного анализа — учитывая мое детство с художником / механиком по отцу и лучшим другом, с которым я строил функциональные модели, неудивительно, что моя карьера была сосредоточена на создании новых молекулярных и супрамолекулярных структур. предназначены для выполнения определенной функции или достижения определенной задачи.Кроме того, хотя все мы знаем, что «красота в глазах смотрящего», многие химические структуры нашей группы являются изысканными, по крайней мере, по моему собственному несколько предвзятому мнению. Фактически, даже после 27 лет работы профессором, я испытываю трепет, когда мы получаем кристаллическую структуру, потому что она вызывает эстетический отклик (рис. 3). Сочетание искусства и функции полностью аналогично проектам моего отца и соседа, за исключением того, что «искусство» моей группы визуализируется в наноскопическом масштабе, а не в макроскопическом масштабе моего отца и друга.Таким образом, мое детское увлечение сочетанием искусства и функции явно привело меня в область супрамолекулярной химии.

Рисунок 3: Представительные кристаллические структуры различных комплексов, которые мы создавали на протяжении многих лет, на мой взгляд, особенно красивы.Коллаж воспроизведен с разрешения из ссылок [19-21]. Авторские права 1993, 2009 и 2012 Американского химического общества.

Рисунок 3: Репрезентативные кристаллические структуры различных комплексов, которые мы создали на протяжении многих лет, в мо …

Происхождение любви к органической химии, орбиталям и сложностям

Все химики-органики, особенно супрамолекулярные химики, должны получать удовольствие от создания новых химических образований по нашему собственному вдохновению.Моя страсть к органическому и металлоорганическому синтезу впервые возникла во время проведения студенческих исследований в Калифорнийском государственном университете в Нортридже (CSUN) под руководством доктора Эдварда Розенберга. В этом учебном заведении моя специальность была подготовительной, со всем сопутствующим стремлением и мотивацией преуспеть, а также с раздражающим поведением таких студентов. Например, моей специальностью была химия исключительно потому, что большая часть Б.С. В медицинскую школу принимали специалистов по химии, а не по другим специальностям.Я никогда не посещал уроки химии в старшей школе, но это была моя заявленная специальность. Кроме того, поскольку консультанты советовали, что исследования в бакалавриате были хорошим упражнением для составления биографических данных для поступления в медицинскую школу, исследования были одним из моих занятий с первого года обучения на протяжении всей моей студенческой карьеры. Проект повлек за собой использование ЯМР с переменной температурой для измерения динамики миграции лигандов в кластерах триметаллического осмия [22,23]. Доктор Розенберг был вдохновляющей фигурой, и его стремление к научным знаниям было заразительным.В частности, он привил любовь к разгадыванию механистических головоломок.

Для меня механистические головоломки похожи на расшифровку того, как починить двигатель внутреннего сгорания; как диагностика проблемы в большом «черном ящике», так и ее устранение с помощью инструментов, подходящих для работы: компрессоры с пружинными клапанами, щупы, торцевые ключи и т. д. Как химики-органики, мы предлагаем гипотезы, объясняющие, как работает Мать-природа, и мы иметь специальные экспериментальные инструменты для проверки наших теорий: кинетика, изотопные эффекты, эффекты растворителя и т. д.[24].

Реакции с несколькими компонентами, работающими согласованно для достижения функции, выходящей за рамки функции отдельных частей (недавно известной как «возникающие свойства» [25,26]), аналогичны двигателям внутреннего сгорания (рис. 4). Многочисленные детали: поршни, поршни, коленчатые валы, кулачки и т. Д. — все вместе создают силу, приводящую в движение автомобиль.Расширенная версия рядного шестицилиндрового нижнего агрегата 1953 года из руководства владельца Mk VII Jaguar — это мощный образ, подчеркивающий идею эмерджентных свойств.

Рисунок 4: Покомпонентное изображение рядного шестицилиндрового двигателя внутреннего сгорания Mk VII Jaguar 1953 года выпуска (нижняя часть), отремонтированного компанией EVA в 1976 году.Персональная фотография EVA.

Рисунок 4: В разобранном виде рядный шестицилиндровый двигатель внутреннего сгорания Mk VII Jaguar 1953 года выпуска (нижняя часть), капитальный ремонт …

Как описано ниже, область дифференциального зондирования, в которой наша группа активно работает, берет ответы от набора рецепторов и создает шаблоны для диагностических целей, которые выходят за рамки того, что может быть достигнуто только отдельными компонентами.Фактически, в настоящее время мы работаем над тем, чтобы продвинуть это еще дальше, создавая многокомпонентные каскады реакций, приводящие к конечному результату, которого не могут достичь сами индивидуальные реакции. Оглядываясь на прошлое, описанное в этой статье, становится ясно, что мое вдохновение для проведения таких исследований вызвано схожими увлечениями из моего детства.

С первого вводного курса по органической химии я увлекся электронными орбиталями.Художественное сходство и эстетическая реакция на теорию молекулярной орбиты очевидны. Даже если красота в глазах смотрящего — может ли кто-нибудь действительно сомневаться в том, что HOMO и LUMO (рис. 5) — прекрасные репрезентации? При таком рассмотрении теория электронной структуры приобретает совершенно другой аспект, который оценил бы Кандинский [27].

Аспирантура и докторантура

После получения Б.Следующим пунктом назначения был С. по химии из CSUN, медицинская школа Университета Южной Калифорнии (USC). Но это длилось всего около двух недель. По вечерам мои учебники неорганической и органической химии [28,29] звали меня, а не требовали учебников по физиологии и анатомии. Таким образом, после выхода из ОСК следующий год был потрачен на продолжение исследований с Эдом Розенбергом и создание знаков. С моим другом Энди Трапани мы начали «Знаки Эрика». Эта компания сделала надписи из пенополистирола для боковых сторон зданий по образцу визитной карточки и логотипа компании.Это было довольно успешно и могло превратиться в бизнес-карьеру в индустриальном искусстве.

После годичного перерыва в учебе я направлялся в Калифорнийский технологический институт, где доктор Роберт Граббс принял меня в свою группу. Это было одно из самых важных и важных решений в моей жизни. Доктор Граббс был еще одним вдохновляющим человеком, чья любовь к науке пронизывала всю его группу.У него врожденный инстинкт, когда химия работает, а когда нет. Часть моей докторской степени. Диссертация была вычислительной под руководством доктора Уильяма Годдарда, включая теорию молекулярных орбиталей и визуализацию орбиталей. Оба профессора научили меня различным аспектам искусства физической органической химии. Кроме того, д-р Деннис Догерти приветствовал меня на собраниях своей группы, где были обычным делом различные темы супрамолекулярной химии. Никто из нас не подозревал, что примерно 15 лет спустя мы вместе будем соавтором учебника по физическим органическим веществам [24].

Используя объединенный опыт Граббса, Годдарда и Догерти, физическая органическая химия в применении к биологическим проблемам была основным интересом, который стал темой моей постдокторской работы с доктором Рональдом Бреслоу в Колумбийском университете. У Бреслоу самый быстрый ум из всех, кого я когда-либо встречал, и его энтузиазм по поводу работы его группы не знает границ. Когда он входил в лабораторию, чтобы услышать последние новости, это был взрыв энергии.Он хотел слышать обо всем, даже о последних условиях TLC. Атмосфера его группы вдохновляет всех участников идти как можно дальше в академических кругах.

Ранняя академия

Вопрос, с которым каждый должен столкнуться, начиная учёбу, — «что делать?». Сначала я выбрал легкий путь.Моя докторская работа с Рональдом Бреслоу была сосредоточена на имитации ферментов гидролиза РНК [30,31]. Таким образом, продолжение в этом ключе, но с использованием другого подхода, подхода групп гуанидиния в предварительно организованных каркасах, которые создают расщелины, было маршрутом, которым следовала моя группа [19,32,33]. Это была эпоха супрамолекулярной химии расщелин Кемпа-трикислоты Ребека ( 1 ) [34,35] и пинцета Циммермана ( 2 ) [36-38]. Мои собственные молекулярные конструкции также напоминали эти прецеденты ( 3 ) (Рисунок 6).

Рисунок 6: Набор химических рецепторов, которые повлияли на работу нашей группы 1 , 2 , 5 , 6 , 7 , 8 ), а также несколько наших собственных ( 3 и 4 ) [34-45].

Рисунок 6: Попурри из конструкций химических рецепторов, которые повлияли на работу нашей группы ( 1 , 2 , 5 , 6 , 7 , 8 ), а также …

В 1989–1993 годах одной из основных целей было достижение срока полномочий, и я полагал, что достижение новых биологически значимых целей с использованием супрамолекулярной химии внесет уникальный и новый вклад.Таким образом, наша группа создала некоторые из первых зарегистрированных моносахаридных рецепторов ( 4 ), которые использовали распознавание на основе водородных связей в хлороформе [39,40]. Конструкции рецепторов от Hamilton ( 5 ) [41] и Thummel ( 6 ) [42] примерно в тот же период времени явно повлияли на мои собственные разработки. Это было примерно в 1992 году, и если посмотреть на рецепторы полиолов (например, 3 ), можно увидеть, насколько далеко продвинулась эта область. Использование бороновых кислот Шинкаи / Джеймса ( 7 ) [43-45] и больших полостей, о которых сообщил Дэвис ( 8 ) [46] для связывания сахаридов, продвинуло область далеко за пределы наших примитивных разработок (рис. 6). .

Созданные нами синтетические рецепторы были разработаны, чтобы ответить на вопросы фундаментальной науки о ферментных механизмах [19,47], увеличении скорости за счет образования пар ионов и общего кислотного катализа [48], а также раскрыть силу водородных связей. Среди этих работ с использованием синтетических рецепторов наблюдалось постоянное увлечение подходом к механистическим проблемам с использованием более классических физических органических методов, и мы опубликовали серию статей о механизмах гидролиза гликозидов [49,50] и фосфоэфиров [51].

Почему учебники?

После достижения срока пребывания в должности естественно задуматься: «Уф, что теперь?» При ответе на такие вопросы повторялась одна доминирующая мысль: наиболее влиятельными людьми на мое восприятие и знание химии были Граббс, Бреслоу, Розенберг, Лоури и Ричардсон, а также Моррисон и Бойд.Эти две более поздние группы людей были авторами моих учебников по органической химии для выпускников [52] и студентов (29) соответственно. Эта мысль привела к осознанию того, что учебник оказывает гораздо более широкое и расширенное влияние на то, как студенты думают о химии, по сравнению с тем, что когда-либо могло быть достигнуто нашим исследованием. Таким образом, благодаря череде удачных событий результатом стал учебник для выпускников «Современная физическая органическая химия» в соавторстве с Деннисом Догерти [24].Точно так же, благодаря давней дружбе с Брентом Айверсоном, которая началась еще в аспирантуре, была выпущена книга для студентов «Органическая химия» [53]. Написание учебника для выпускников было самым образовательным делом, которое я сделал, и входит в число самых приятных событий в моей карьере.

После истечения срока владения

Большая часть работы нашей группы до вступления в должность была посвящена механистическим аспектам времени переноса протонов в реакциях гидролиза [51,54-56].Хотя подходы, которые мы использовали для ответа на эти вопросы, были механически интересными, возник вопрос: «Сколько людей действительно заботятся о таких тонких деталях?» Таким образом, хотя механистические поиски остаются постоянным элементом работы нашей группы, мы перешли от использования синтетических рецепторов в качестве механических зондов к использованию таких рецепторов для сенсорных целей. Стимулом к ​​этому послужила попытка оказать большее влияние на нашу работу, но, надо признать, также и интуитивная интуиция.

Несколько событий подтолкнули нашу группу к исследованиям приложений.У одного был синтез для создания 9 в качестве катализатора гидролиза РНК. Структура 10 накапливалась во флаконе как побочный продукт синтеза 9 , и мы понятия не имели, что с ней делать. Так было до тех пор, пока однажды, когда я сидел за своим столом, пил газировку Fresca и читал ингредиенты, первым из которых был цитрат натрия, лампочка не погасла — Бинго! Соединение 10 определенно должно довольно сильно связывать цитрат, даже в высококонкурентных средах, из-за того, что вся водородная связь будет усилена за счет дополнительного образования пар ионов ( 10 ).Эта гипотеза оказалась верной [57]. Следовательно, идея заключалась в использовании 10 в качестве оптического сенсора для цитрата. Но нам нужен протокол передачи сигналов, а ни 10 , ни цитрат не обладают хромофором. Обычный подход заключался бы в ковалентном присоединении хромофора к рецептору, но нам нужен был более общий подход, который не требовал бы дополнительного синтеза. Вспомнив, что группа Бреслоу будет следить за смещением флуорофоров, связанных в полости циклодекстринов, чтобы измерить значения K eq , наша идея заключалась в том, чтобы вместо этого использовать смещение как модальность зондирования.Так родилась идея анализа смещения индикатора (IDA) [58,59]. Как и в случае со многими «новыми» идеями в химии, этот подход фактически использовался ранее Иноуэ и Шинкаи [60,61]. В настоящее время IDA являются одним из немногих стандартных подходов к созданию оптических датчиков [62].

Наша группа оптимизировала дизайн рецептора цитрата, включив одну бороновую кислоту ( 11 ) [63] и измерив содержание цитрата в содовых напитках [64], водках [65], и совсем недавно показала, что такие рецепторы могут использоваться в клиниках диализа. для контроля цитратной антикоагулянтной терапии [66].Процедура оптимизации цитратного рецептора следовала классической стратегии дизайна «замок и ключ» (рис. 7). Рецептор был предварительно организован гексазамещенным бензолом [67], чтобы представить две гуанидиниевые группы и бороновую кислоту пространственным образом, чтобы наилучшим образом дополнить цитратный «ключ» к рецепторному «замку» ( 11 ). В других исследованиях использование подхода «замок и ключ» привело к очень селективным и высокоаффинным рецепторам для гепарина [68,69] и 2,3-бисфосфоглицерата [70].

Рисунок 7: Эволюция конструкции нашего цитратного рецептора [63-67].

Рисунок 7: Эволюция конструкции нашего цитратного рецептора [63-67].

Хотя чтение этикетки содовой Fresca действительно породило идею создания цитратного сенсора, идея работы над сенсорным дисплеем какое-то время просачивалась в моей голове.А. П. Де Силва был пионером в использовании передачи сигналов ПЭТ (фотоиндуцированный перенос электронов) [71], Сейджи Шинкай (и его научный сотрудник Тони Джеймс) создавали сенсоры сахара [43-45], а Энтони Чарник опубликовал свой знаменательный трактат « Отчаянно ищу сенсоры »[72]. Эти три человека являются истинными отцами «супрамолекулярной аналитической химии», даже если наша группа позже ввела эту терминологию [73].

Чувствуя смену парадигмы

В то время как селективность была целью многих исследований с использованием синтетических рецепторов, отчасти потому, что Кларк Стилл однажды заметил, что синтетические рецепторы могут быть такими же селективными, как и антитела [74], случайный обед заставил меня подумать о том, чтобы двигаться в совершенно другом направлении к концу. 20-го века, -го, -го века.Мой бывший коллега, доктор Джон Макдевитт (ныне работающий в Нью-Йоркском университете) рассказал мне за обедом об устройствах, известных как «электронные носы» [75,76], которые представляют собой аналитические устройства, содержащие массивы перекрестно-реактивных сущностей, чьи сигналы (чаще всего электрохимические) ) могут быть расшифрованы с помощью хемометрических процедур для создания шаблонов (также называемых «отпечатками пальцев») для состава газов / паров. В сотрудничестве с Макдевиттом, а также докторами. Джейсон Шир и Дин Нейкирк, мы создали один из первых «электронных языков», что просто означало, что мы анализировали состав растворов, а не газов [77].Наше устройство имитировало принципы проектирования, исходящие в то время от Дэвида Уолта [78,79] и Кена Суслика [80,81], которые преследовали аналогичные цели.

Область электронных носов и языков имеет биомиметическое происхождение. Работая с Бреслоу в качестве постдокторанта, который придумал слово «биомиметик» [82], идея имитации вкуса и запаха млекопитающих в качестве подхода к химическому восприятию казалась очевидной.Химические сенсоры млекопитающих не используют высокоселективные рецепторы, подобные замкам и ключам, но вместо этого полагаются на серию низкоселективных, но перекрестно-реактивных рецепторов, которые создают паттерн [83]. Эти шаблоны действуют как отпечатки пальцев, чтобы распознать и диагностировать будущие продукты и напитки. В то время как область электронных носов в конце 1990-х годов была очень сложной, в целом сообщество аналитической химии не включило принципы супрамолекулярной химии в свои разработки и, кроме того, в основном ограничивалось анализом паров.

У нас не было немедленного прозрения, что супрамолекулярное сообщество может иметь большое влияние в этой области, но вместо этого это осознание пришло постепенно, поскольку исследования группы привели к выводу, что недостаток избирательности может иметь большое значение. Более того, это был рецензент одного из моих ранних грантов в этой области, который заставил меня осознать то, что я еще не осознавал; мы были и продолжаем «делать лимонад из лимонов».По сути, мы использовали тот факт, что синтетические рецепторы не обладают высокой избирательностью.

Одно из самых ранних исследований нашей группы, которое показало, как отсутствие селективности может быть полезно, касалось возраста шотландского виски [84]. Мы обнаружили, что тот же рецептор, который мы оптимизировали для цитрата ( 11 ), будет без разбора связывать дубильные кислоты, которые выщелачиваются из дубовых бочек с возрастом виски.Используя этот рецептор для передачи сигналов обо всех дубильных кислотах, мы смогли создать IDA, который коррелирует с возрастом виски. Во втором аналогичном исследовании мы воспользовались нашим ранним интересом к хемометрике (см. Подробнее ниже) и показали, как искусственную нейронную сеть (ИНС) можно использовать для анализа смесей перекрестно-реактивных рецепторов с индикаторами для точного количественного определения концентраций очень похожие аналиты малат и тартрат [85]. Впоследствии группа Severin также успешно использовала как смеси рецепторов и индикаторов [86,87], так и пространственно расположенные версии для диагностики других очень тонких различий в аналитах [88].

Чтобы отличить идею использования селективных рецепторов от идеи использования перекрестно-реактивных матриц, мы ввели термин «дифференциальное зондирование» [89]. Идея заключалась в том, чтобы выделить наиболее важный фактор в этом биомиметическом подходе — то, что все рецепторы действуют по-разному друг от друга. Ответы от всех рецепторов необходимо интерпретировать с помощью хемометрического протокола [90], такого как анализ главных компонентов (PCA), линейный дискриминантный анализ (LDA), иерархическая теория кластеров (HCT) или ANN.Курс в Технологическом университете Джорджии, проведенный примерно в 2000 году, был моей базовой подготовкой по методам. По общему признанию, обсуждаемая обширная линейная алгебра была выше моего понимания, но многое из того, чему учили, в конечном итоге привело к рукописи, которая, как мы надеемся, поможет сообществу супрамолекулярной химии использовать эти методы [91].

Среди самых ранних работ нашей группы с использованием электронного языка и хемометрии были методы дифференциации АТФ, ГТФ и АМФ [92], фосфорилированных пептидов [93], а также метод определения подсластителей в кофе и чае [94].В каждом из этих исследований использовались комбинаторные библиотеки пептидов вокруг предварительно организованного каркаса или с известным нацеливающим агентом; к ним относятся 12 , 13 и 14 соответственно (рис. 8). Такие достижения были бы трудными для групп супрамолекулярной химии, использующих стандартный подход «замок и ключ» для создания синтетических рецепторов из-за трудностей в создании рецепторов с соответствующей специфичностью.

Рисунок 8: Конструкции комбинаторных пептидных библиотек, используемых для дифференциального зондирования [92-94].

Рисунок 8: Конструкции комбинаторных пептидных библиотек, используемых для дифференциального зондирования [92-94].

Вначале сообщество супрамолекулярной химии было не восприимчиво к такого рода работе.У довольно известных химиков и близких друзей были такие комментарии, как «вы собираетесь разорить нас всех», «это не наука» или «вы заблудились».

Электронный язык, созданный МакДевиттом, содержал шарики, помещенные в микромашинные углубления на кремниевом чипе (рис. 9А), а растворители и образцы вводились в систему с помощью внешней ВЭЖХ [69].Хотя миниатюрная природа системы интригует, супрамолекулярным химикам будет сложно принять такое устройство. Таким образом, другие, такие как золь-гель-подход Павла Анзенбахера, создали более удобные для пользователя варианты пространственного размещения рецепторов для анализа раствора [95,96]. Тем не менее, самый простой способ сопоставить рецепторы — это использовать коммерчески доступные планшеты, такие как пластиковые 96-луночные планшеты, потому что рецепторы можно растворять, а затем распределять с помощью обычных 8- и 12-канальных пипеток.Насколько нам известно, одно из первых сообщений об использовании такой пластины с супрамолекулярной химией и методами определения хемометрии было от Лавин [97–99]. Его работа вдохновила нашу группу на переход к 96-луночным планшетам, и с этого момента поле дифференциального зондирования резко выросло (рис. 9В) [100]. Но, по моему собственному вкусу, работа Винса Ротелло о биологических приложениях [101,102] должна вдохновить супрамолекулярных химиков сдвинуть область исследования в сторону патологии.

Рисунок 9: Концепция электронного языка с микромеханическими углублениями, которые удерживают бусинки, размещенные в виде массива.Хотя это и не микромашиностроение, гораздо более простой аналог, который реализует большую часть той же концепции, представляет собой простой 96-луночный планшет.

Рисунок 9: Концепция электронного языка с микромашинными углублениями, которые удерживают бусины, размещенные в виде массива ….

В наших собственных лабораториях самые последние применения дифференциального зондирования были сосредоточены на попытках расширить границы техники.Три исследования были предприняты, пытаясь увидеть, насколько далеко может быть продвинута идея использования перекрестно-реактивных массивов для анализа сложных и / или слегка различных аналитов на основе решения. Вероятно, самые известные исследования нашей группы относятся к винам. Как и в нашей предыдущей работе, этот подход использует набор комбинаторных пептидов в качестве дифференциальных рецепторов. Пептиды смещены большой долей аминокислоты гистидина, металлизированы Cu, Ni и Zn и связывают индикаторы для создания ряда IDA, которые могут классифицировать винные сорта, время выдержки, коррелировать с человеческим вкусовым откликом на терпкость. (Рисунок 10A) и определить процентное содержание смесей [103-105].Хотя эта работа была начата просто как средство увидеть, можем ли мы создать тесты, которые будут параллельны человеческим вкусовым реакциям, с тех пор мы обнаружили, что мошенничество с вином может быть реальным применением этого метода.

Рисунок 10: а) LDA-график ответа от различных винных сортов с массивом Z [103].б) Трехмерный LDA-график ответа от SOX-пептидов, показывающий in vitro дифференцировку девяти MAP-киназ [106]. c) График LDA данных, собранных с 96-луночных планшетов [107]. Компоненты массива состояли из BSA и HSA (100 мкМ), глицерида (90 мкМ), DNSA (60 мкМ), ANS (60 мкМ), NBD-FA (60 мкМ), метатезизированного глицерида (90 мкМ), AF (100 мкМ). ) и DNSA (60 мкМ) в фосфатном буфере с <5% (об. / об.) ТГФ. Перекрестная проверка: 98%.

Рисунок 10: а) LDA-график ответа от различных винных сортов с массивом Z [103].б) Трехмерный LDA p …

Как и Ротелло, мы переносим нашу работу по дифференциальному зондированию на биологическую арену. Киназы — это ферменты, которые участвуют в передаче сигналов и регуляции клеток. Мониторинг их активности обычно включает создание высокоселективных пептидов, которые реагируют только на одну киназу [108,109].Это можно рассматривать как подход с замком и ключом, хотя, как описано в данном документе, многие группы показали, что подход дифференциального зондирования может быть более применимым для определенных приложений. Таким образом, мы взяли набор пептидов, содержащих флуорофор SOX, и проанализировали их способность классифицировать идентичность MAP-киназы, концентрации и ее ингибиторы [106, 110]. Хемометрический анализ данных (фиг. 10B) показал, что большинство пептидов фосфорилировалось каждой киназой, и что неожиданная активность была обнаружена для ингибиторов.

Среди наиболее сложных гостей, с которыми мы могли бы подумать для супрамолекулярной химии, являются глицериды. Глицериды часто различаются только количеством метиленовых групп, положением двойных связей и стереохимией олефинов. Кажется невероятно трудным создать синтетический рецептор, который мог бы избирательно связывать триэлаидин по сравнению с триэлрозелаидином (отличающийся только положением двойной связи в каждой цепи жирной кислоты, рис. 11), и второй синтетический рецептор, который действовал бы наоборот.Таким образом, в случае успеха демонстрация подхода к дифференциальному зондированию, который может классифицировать глицериды, определять их структурные особенности и количественно определять концентрации, станет серьезной проверкой метода. Для этого мы использовали сывороточные альбумины в качестве перекрестно-реактивных рецепторов в сочетании с рядом гидрофобных индикаторов [107]. Этот метод работал очень хорошо (рис. 10C), и в настоящее время мы проводим анализ экстрактов адипоцитов в сотрудничестве с Sanofi-Aventis для исследований диабета.

Рисунок 11: Две, казалось бы, невозможные цели для создания высокоселективных рецепторов.

Рисунок 11: Две, казалось бы, невозможные цели для создания высокоселективных рецепторов.

Что дальше?

Куда должна двигаться область супрамолекулярной аналитической химии и, следовательно, какие источники вдохновения есть у нашей группы? Несомненно, поскольку это моя первая любовь, моя группа продолжит изучение механизмов органических реакций, молекулярного распознавания и фотофизических методов.В каждом исследовании мы будем стремиться создавать новые творческие подходы и сложные физические объекты красоты, которые выполняют функции и задачи. Как уже говорилось выше, мы продолжим создавать массивы дифференциальных датчиков для новых, постоянно расширяющихся приложений. Однако после анализа глицеридов мы чувствуем, что больше нет необходимости видеть, насколько сложным может быть класс аналитов. Вместо этого теперь необходимо сделать методы действительно практичными для реальных приложений.

Но, что гораздо важнее, чем работа моей группы, для выживания и процветания супрамолекулярная аналитическая химия должна давать результаты, широко признаваемые химическим сообществом.Наша область должна иметь широкое влияние, не только продвигая фундаментальную науку о молекулярном распознавании и химической реактивности, но и используя эту информацию, чтобы влиять на то, как другие ученые проводят свои собственные исследования. В этом отношении дифференциальное зондирование должно найти «большую проблему», которую оно и только оно может решить. Первые компании по производству искусственных носов, Aromascan и Cyrano, отошли на второй план, в первую очередь из-за отсутствия реального применения на рынке. Верно, что дифференциальное зондирование на основе решений также борется за прочную точку опоры в экономике.Напротив, визуализирующие агенты явно являются передовым рубежем. Это те типы сенсоров, которые первоначально представлял Тони Чарник [72], и коммерческий успех был достигнут с компанией Life Technologies, официально именуемой Molecular Probes.

Направления, которые Винсент Ротелло развивает в области дифференциального зондирования в направлении биологических приложений, — это одно ясное будущее.Точно так же мы переходим к биологическим приложениям с киназным и липидным анализом, а также клеточной классификацией. Но даже анализ напитков, аутентификация сложных смесей и метаболизм лекарств по-прежнему являются важными областями для приложений дифференциального зондирования.

Кроме того, работы Скотта Филлипса [111–113] и Дорон Шабат [114–116] в настоящее время вдохновляют нашу группу на исследования.Оба они используют аутоиндуктивные и каскадные реакции для усиления сигнала. Учитывая их достижения, мы в настоящее время используем наши собственные открытия в области физической органической химии для усиления реакции молекулярного распознавания при обнаружении одного аналита или массива. Это область, в которой супрамолекулярные и физические химики-органики могут создавать ансамбли с множеством компонентов, которые проявляют свойства, превосходящие отдельные части.

Автомобильная техника | Восточный муниципальный колледж штата Мэн

Программа «Автомобильные технологии» предоставляет теоретические основы, практическое образование и опыт работы в области проектирования, тестирования, обслуживания, поиска и устранения неисправностей и ремонта автомобилей.Программа автомобильных технологий, размещенная в современном здании на территории кампуса, Penobscot Hall, с полностью оборудованным магазином, делает упор на безопасность и возможность трудоустройства. Эта программа обеспечивает теоретические основы, практическое образование и опыт работы в области устранения неисправностей, тестирования, обслуживания и ремонта современных автомобилей. Программа аккредитована Образовательным фондом ASE по всем восьми направлениям ремонта автомобилей. Учебная программа соответствует стандартам Foundation и знакомит студентов со всеми аспектами ремонта автомобилей основных автомобильных брендов.(Национальные стандарты см. На веб-сайте ASE).

Студенты

EMCC Automotive Technology будут также изучать учебные программы Chrysler, Dodge, Jeep, Ram и Fiat, став по завершении программы Mopar Career Automotive Program (CAP), сертифицированными техниками первого уровня. Это дает студенту возможность работать в представительстве Mopar, если у них есть желание, и начать выполнять гарантийный ремонт в представительстве в первый день своей работы. Кроме того, студенты могут выбрать занесение своего имени в национальную базу данных выпускников MCAP, что даст им возможность быть нанятыми дилерами со всей страны.Если вас также интересуют характеристики Mopar, посетите их веб-сайт Performance Parts.

Программа автомобильных технологий также предлагает студентам возможность участвовать в Subaru U. В отличие от других образовательных программ OEM, Subaru-U призвана создать уникальное партнерство между Subaru of America, розничным продавцом и высокоэффективным образовательным фондом ASE, аккредитованным для средних и высших учебных заведений. -средние школы. Путем внедрения веб-обучения Subaru (WBT) в существующую учебную программу студенты получают возможность пройти большую часть начального обучения, которое требуется от всех технических специалистов Subaru.

Недавние выпускники программы работают техниками по обслуживанию автомобилей, менеджерами по обслуживанию, инспекторами по техническому обслуживанию, разработчиками услуг, специалистами по урегулированию гарантийных претензий и специалистами по запасным частям.

Действующие водительские права и чистое уголовное прошлое необходимы для выполнения всех требований по окончании учебы. Непредоставление действующей лицензии может повлиять на возможность трудоустройства в этой области. Вопросы, касающиеся этого требования, следует направлять Ричарду Томасу, заведующему отделом, по адресу rthomas @ emcc.edu или 207.974.4805.

Посетите нашу страницу в Facebook, чтобы узнать больше о наших предприятиях и быть в курсе новостей автомобильных программ.


Ключевые цели обучения

Выпускники

со степенью младшего специалиста по прикладным наукам будут работать на должности начального уровня для обслуживания, диагностики, ремонта и создания рабочих заданий в следующих областях:

  • Объясните и примените юридические требования OSHA, EPA и штата Мэн при выполнении обязанностей технического специалиста.
  • Используйте приемлемые методы работы с общественностью и обслуживания клиентов.
  • Диагностика, ремонт и документирование компонентов электрики / электроники, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
  • Диагностика, ремонт и документирование автомобильных двигателей и систем силовой передачи.
  • Диагностика, ремонт и документирование компонентов автомобильных систем подвески и рулевого управления.
  • Диагностика, ремонт и документирование компонентов гидравлической и антиблокировочной тормозных систем.
  • Проанализировать и завершить техосмотр автотранспортных средств штата Мэн.

Студенты проходят тестирование с помощью стандартных письменных тестов, а также практических тестов, которые совпадают с установленным учебником, стандартами NATEF, а также отраслевыми стандартами в каждой области. Студенты должны пройти автомобильные курсы с оценкой C или выше, чтобы засчитать выпускной. Посетите каталог EMCC для получения дополнительной информации о доступных курсах.

Выпускники

продемонстрируют надлежащие методы работы с общественностью и обслуживания клиентов для автопарка или дилерского центра обслуживания. Выпускники продемонстрируют понимание и применение юридических требований, включая требования OSHA, EPA и правил штата Мэн в отношении обращения с опасными материалами и их утилизации, а также связанных с этим вопросов безопасности.


Предварительные требования

  • Алгебра Мне требовалось
  • Алгебра II, геометрия и физика или химия с лабораторией желательно. Для получения аттестата требуется высшая школа по алгебре I.
  • Для программ на получение степени или сертификата: чистое вождение и чистая криминальная история

EMCC в настоящее время не проводит проверку на наличие судимости для поступающих в автомобильную отрасль; однако лицам, которые занимались определенной преступной деятельностью, может быть отказано в доступе к оплачиваемой работе в той сфере, в которой они намечены.Кроме того, лицензионные советы для определенных профессий могут отказать человеку в возможности сдать экзамен, если он был осужден за определенные преступления. Лица, которые занимались какой-либо деятельностью, которая может рассматриваться как жестокое обращение, пренебрежение или эксплуатация несовершеннолетнего, недееспособного или находящегося на иждивении взрослого, или которые были осуждены за какое-либо преступление, связанное с мошенничеством, нечестностью или наркотиками, или для которых тюремное заключение сроком на один год или более того, настоятельно рекомендуется запросить разъяснения у директора по приему до подачи заявления.

Искусство, автомеханика и супрамолекулярная химия. Слияние хобби и карьеры

Abstract

В то время как строгое определение супрамолекулярной химии — это «химия за пределами молекулы», что означает сосредоточение внимания на нековалентных взаимодействиях, эта область в первую очередь связана с созданием синтетических рецепторов и самообороны. сборка. Для облегчения синтеза рецепторы и сборки обычно обладают высокой степенью симметрии, что придает им аспект эстетической красоты.Изображения электронных орбиталей также можно рассматривать как сродни произведениям искусства. Это сходство было для меня одним из первых способов увлечься супрамолекулярной химией и теорией молекулярных орбиталей, потому что я вырос в семье, наполненной искусством. Помимо искусства, мое детство было наполнено ремонтом и конструированием механических объектов, таких как двигатели внутреннего сгорания, в которых многие компоненты работают вместе для достижения определенной функции. Аналогичным образом, в области супрамолекулярной химии создаются системы высокой сложности, которые выполняют функции или выполняют задачи.Таким образом, в ретроспективе карьера в супрамолекулярной химии кажется просто продолжением детских увлечений, связанных с искусством и автомеханикой.

Ключевые слова: искусство, сборка, сложность, функция, механика, супрамолекуляр

Обзор

Введение

Область супрамолекулярной химии изобилует красивыми и эстетичными молекулами. От ротаксанов Стоддарта [1–2], узлов Соважа [3–4], капсул Ребека [5], трехмерных MOF Фуджиты [6–7] до кластеров Атвуда [8–9] наша область связана с созданием сложных структуры, часто очень симметричные.Это делает структуры ChemDraw, модели, заполняющие пространство, или изображения шаров и палочек очень похожими на объекты современного искусства [10]. Можно ли смотреть на кластер Этвуда, не думая о геометрическом абстрактном искусстве? Может и можно, но поразительно то же самое ().

A) Кластер Этвуда, фотография подарена Джерри Этвудом. Б) Серограф Вазарели, личная фотография из EVA.

Помимо красоты, супрамолекулярные структуры создаются для выполнения химической функции или задачи.Эти функции варьируются от внесения механических изменений [11–13] до изменения свойств материала [14–15] и управления биологическими разветвлениями [16]. Таким образом, собранные химические соединения не только поражают воображение, но и имеют практическое применение. Это сочетание искусства и функции, несомненно, оказало большое влияние на то, почему моя карьера перешла в область супрамолекулярной химии.

Самые ранние источники вдохновения

Мой отец, Сэмюэл Анслин-младший, был индустриальным художником.Во время Второй мировой войны, а затем и позже, он работал художником, создавая тщательно проработанные эскизы углем и аэрографические макеты деталей самолетов и таранных двигателей. Прежде чем стать учителем рисования и рисования в муниципальном колледже Глендейла, он был арт-директором Marquardt Corporation [17]. Мой дом и гараж заполнены прекраснейшими изображениями деталей самолетов (), а также большими картинами, написанными маслом других промышленных и механических сооружений, таких как локомотивы (). С возрастом его потребность в творчестве превратилась в автомеханика, восстановив старые Jaguar и Porsche до уровня отмеченных наградами автомобилей Concours D’Elegance.

A) Аэрографическая визуализация части самолета (С.С. Анслин, 1950-е годы). Б) Фреска паровоза (С. С. Анслин, 1971). В) «Деструкто», созданное Брайаном Хайдсиком примерно в 1973 году. Все графические изображения являются личными фотографиями компании EVA, которая имеет авторские права на все фотографии, использованные в данном документе.

Выросший в семье, где отец был одновременно художником и механиком, стало естественным создавать модели из пластмассы и древесины в качестве хобби и работать над моторизованными транспортными средствами. Мой сосед с 7 лет, Брайан Хайдсик, сам стал промышленным дизайнером.В детстве мы гонялись и занимались картингом. Мы также создали множество моделей с нуля, кульминацией которых стала серия «деструкто», то есть несокрушимых транспортных средств, спасших мир от бедствий (), вдохновленных мультипликационным шоу «Грозовые птицы» [18]. До сих пор моими хобби остаются гонки на картинге и восстановление старых автомобилей.

Таким образом, после 40 лет ретроспективного анализа — учитывая мое детство с художником / механиком по отцу и лучшим другом, с которым я строил функциональные модели, неудивительно, что моя карьера была сосредоточена на создании новых молекулярных и супрамолекулярных структуры, предназначенные для выполнения определенной функции или достижения определенной задачи.Кроме того, хотя все мы знаем, что «красота в глазах смотрящего», многие химические структуры нашей группы являются изысканными, по крайней мере, по моему собственному несколько предвзятому мнению. Фактически, даже после 27 лет работы профессором, я испытываю трепет, когда мы получаем кристаллическую структуру, потому что она вызывает эстетический отклик (). Сочетание искусства и функции полностью аналогично проектам моего отца и соседа, за исключением того, что «искусство» моей группы визуализируется в наноскопическом масштабе, а не в макроскопическом масштабе моего отца и друга.Таким образом, мое детское увлечение сочетанием искусства и функции явно привело меня в область супрамолекулярной химии.

Типичные кристаллические структуры различных комплексов, которые мы создавали на протяжении многих лет, на мой взгляд, особенно красивы. Коллаж воспроизведен с разрешения из ссылок [19–21]. Авторские права 1993, 2009 и 2012 Американского химического общества.

Происхождение любви к органической химии, орбиталям и комплексности

Все химики-органики, и особенно супрамолекулярные химики, должны разделять удовольствие, создавая новые химические образования по нашему собственному вдохновению.Моя страсть к органическому и металлоорганическому синтезу впервые возникла во время проведения студенческих исследований в Калифорнийском государственном университете в Нортридже (CSUN) под руководством доктора Эдварда Розенберга. В этом учебном заведении моя специальность была подготовительной, со всем сопутствующим стремлением и мотивацией преуспеть, а также с раздражающим поведением таких студентов. Например, моей специальностью была химия исключительно потому, что большая часть Б.С. В медицинскую школу принимали специалистов по химии, а не по другим специальностям.Я никогда не посещал уроки химии в старшей школе, но это была моя заявленная специальность. Кроме того, поскольку консультанты советовали, что исследования в бакалавриате были хорошим упражнением для составления биографических данных для поступления в медицинскую школу, исследования были одним из моих занятий с первого года обучения на протяжении всей моей студенческой карьеры. Проект предполагал использование ЯМР при переменной температуре для измерения динамики миграции лигандов в триметаллических кластерах осмия [22–23]. Доктор Розенберг был вдохновляющей фигурой, и его стремление к научным знаниям было заразительным.В частности, он привил любовь к разгадыванию механистических головоломок.

Для меня механические головоломки похожи на расшифровку того, как починить двигатель внутреннего сгорания; как диагностика проблемы в большом «черном ящике», так и ее устранение с помощью инструментов, подходящих для работы: компрессоры с пружинными клапанами, щупы, торцевые ключи и т. д. Как химики-органики, мы предлагаем гипотезы, объясняющие, как работает Мать-природа, и мы иметь специальные экспериментальные инструменты для проверки наших теорий: кинетика, изотопные эффекты, эффекты растворителя и т. д.[24].

Реакции с несколькими компонентами, работающими согласованно для достижения функции, выходящей за рамки функции отдельных частей (известные недавно как «возникающие свойства» [25–26]), также аналогичны работе двигателя внутреннего сгорания (). Многочисленные детали: поршни, поршни, коленчатые валы, кулачки и т. Д. — все вместе создают силу, приводящую в движение автомобиль. Расширенная версия рядного шестицилиндрового нижнего агрегата 1953 года из руководства владельца Mk VII Jaguar — это мощный образ, подчеркивающий идею эмерджентных свойств.

Изображение в разобранном виде рядного шестицилиндрового двигателя внутреннего сгорания Jaguar Mk VII 1953 года (нижняя часть), отремонтированного компанией EVA в 1976 году. Личная фотография EVA.

Как описано ниже, область дифференциального зондирования, в которой наша группа активно работает, берет ответы от набора рецепторов и создает шаблоны для диагностических целей, которые выходят за рамки того, что может быть достигнуто только отдельными компонентами. Фактически, в настоящее время мы работаем над тем, чтобы продвинуть это еще дальше, создавая многокомпонентные каскады реакций, приводящие к конечному результату, которого не могут достичь сами индивидуальные реакции.Оглядываясь на прошлое, описанное в этой статье, становится ясно, что мое вдохновение для проведения таких исследований вызвано схожими увлечениями из моего детства.

С первого вводного курса по органической химии я увлекся электронными орбиталями. Художественное сходство и эстетическая реакция на теорию молекулярной орбиты очевидны. Даже если красота в глазах смотрящего — может ли кто-нибудь действительно сомневаться в том, что HOMO и LUMO () — прекрасные репрезентации? При таком рассмотрении теория электронной структуры приобретает совершенно другой аспект, который оценил бы Кандинский [27].

Концентрические круги Кандинского. (http://amazinglittleartiststves.weebly.com/student-artwork/category/kandinsky) с орбиталями, вычисленными Джоном Стэнтоном (личное сообщение). Коллаж, созданный EVA.

Аспирантура и докторантура

После получения степени бакалавра наук по химии из CSUN, медицинская школа Университета Южной Калифорнии (USC) была следующим пунктом назначения. Но это длилось всего около двух недель. По вечерам мне звонили мои учебники неорганической и органической химии [28–29], а не книги по физиологии и анатомии.Таким образом, после выхода из ОСК следующий год был потрачен на продолжение исследований с Эдом Розенбергом и создание знаков. С моим другом Энди Трапани мы начали «Знаки Эрика». Эта компания сделала надписи из пенополистирола для боковых сторон зданий по образцу визитной карточки и логотипа компании. Это было довольно успешно и могло превратиться в бизнес-карьеру в индустриальном искусстве.

После годичного перерыва в учебе я отправился в Калифорнийский технологический институт, где доктор Роберт Граббс принял меня в свою группу.Это было одно из самых важных и важных решений в моей жизни. Доктор Граббс был еще одним вдохновляющим человеком, чья любовь к науке пронизывала всю его группу. У него врожденный инстинкт, когда химия работает, а когда нет. Часть моей докторской степени. Диссертация была вычислительной под руководством доктора Уильяма Годдарда, включая теорию молекулярных орбиталей и визуализацию орбиталей. Оба профессора научили меня различным аспектам искусства физической органической химии. Кроме того, д-р Деннис Догерти приветствовал меня на собраниях своей группы, где были обычным делом различные темы супрамолекулярной химии.Никто из нас не подозревал, что примерно 15 лет спустя мы вместе будем соавтором учебника по физическим органическим веществам [24].

Используя объединенный опыт Граббса, Годдарда и Догерти, физическая органическая химия в применении к биологическим проблемам была основным интересом, который стал темой моей постдокторской работы с доктором Рональдом Бреслоу в Колумбийском университете. У Бреслоу самый быстрый ум из всех, кого я когда-либо встречал, и его энтузиазм по поводу работы его группы не знает границ. Когда он входил в лабораторию, чтобы услышать последние новости, это был взрыв энергии.Он хотел слышать обо всем, даже о последних условиях TLC. Атмосфера его группы вдохновляет всех участников идти как можно дальше в академических кругах.

Ранняя академия

Вопрос, с которым каждый должен столкнуться, начиная учиться, — «что делать?». Сначала я выбрал легкий путь. Моя постдокторская работа с Рональдом Бреслоу была сосредоточена на имитации ферментов гидролиза РНК [30–31]. Таким образом, продолжение в этом ключе, но с использованием другого подхода, подхода групп гуанидиния в предварительно организованных каркасах, которые создают щели, было маршрутом, которым следовала моя группа [19,32–33].Это была эпоха супрамолекулярной химии расщелин Кемпа-трикислоты Ребека ( 1 ) [34–35] и пинцета Циммермана ( 2 ) [36–38]. Мои собственные молекулярные конструкции также напоминали эти прецеденты ( 3 ) ().

Попурри из конструкций химических рецепторов, которые повлияли на работу нашей группы 1 , 2 , 5 , 6 , 7 , 8 ), а также несколько наших собственных ( 3 и 4 ) [34–45].

С 1989–1993 гг. Главной целью было достижение срока полномочий, и я полагал, что достижение новых биологически значимых целей с использованием супрамолекулярной химии внесет уникальный и новый вклад. Таким образом, наша группа создала некоторые из первых зарегистрированных моносахаридных рецепторов ( 4 ), которые использовали распознавание на основе водородных связей в хлороформе [39-40]. Конструкции рецепторов от Hamilton ( 5 ) [41] и Thummel ( 6 ) [42] примерно в тот же период времени явно повлияли на мои собственные разработки.Это было примерно в 1992 году, и если посмотреть на рецепторы полиолов (например, 3 ), можно увидеть, насколько далеко продвинулась эта область. Использование бороновых кислот Синкая / Джеймса ( 7 ) [43–45] и больших полостей, о которых сообщил Дэвис ( 8 ) [46] для связывания сахаридов, продвинуло область далеко за пределы наших примитивных разработок ().

Созданные нами синтетические рецепторы были разработаны, чтобы ответить на вопросы фундаментальной науки о ферментных механизмах [19,47], увеличении скорости за счет образования пар ионов и общего кислотного катализа [48], а также для выявления силы водородных связей.Среди этих работ с использованием синтетических рецепторов наблюдалось постоянное увлечение подходом к механистическим проблемам с использованием более классических физических органических методов, и мы опубликовали серию статей о механизмах гидролиза гликозидов [49–50] и фосфоэфиров [51].

Почему учебники?

После вступления в должность, естественно задуматься: «Уф, что теперь?» При ответе на такие вопросы повторялась одна доминирующая мысль: наиболее влиятельными людьми на мое восприятие и знание химии были Граббс, Бреслоу, Розенберг, Лоури и Ричардсон, а также Моррисон и Бойд.Эти две более поздние группы людей были авторами моих учебников по органической химии для выпускников [52] и студентов (29) соответственно. Эта мысль привела к осознанию того, что учебник оказывает гораздо более широкое и расширенное влияние на то, как студенты думают о химии, по сравнению с тем, что когда-либо могло быть достигнуто нашим исследованием. Таким образом, благодаря череде удачных событий результатом стал учебник для выпускников «Современная физическая органическая химия» в соавторстве с Деннисом Догерти [24].Точно так же, благодаря давней дружбе с Брентом Айверсоном, которая началась еще в аспирантуре, была выпущена книга для студентов «Органическая химия» [53]. Написание учебника для выпускников было самым образовательным делом, которое я сделал, и входит в число самых приятных событий в моей карьере.

После пребывания в должности

Большая часть работы нашей группы до вступления в должность заключалась в рассмотрении механистических аспектов времени переноса протонов в реакциях гидролиза [51,54–56]. Хотя подходы, которые мы использовали для ответа на эти вопросы, были механически интересными, возник вопрос: «Сколько людей действительно заботятся о таких тонких деталях?» Таким образом, хотя механистические поиски остаются постоянным элементом работы нашей группы, мы перешли от использования синтетических рецепторов в качестве механических зондов к использованию таких рецепторов для сенсорных целей.Стимулом к ​​этому послужила попытка оказать большее влияние на нашу работу, но, надо признать, также и интуитивная интуиция.

Несколько событий подтолкнули нашу группу к исследованиям приложений. У одного был синтез для создания 9 в качестве катализатора гидролиза РНК. Структура 10 накапливалась во флаконе как побочный продукт синтеза 9 , и мы не знали, что с ней делать. Так было до тех пор, пока однажды, когда я сидел за своим столом, пил газировку Fresca и читал ингредиенты, первым из которых был цитрат натрия, лампочка не погасла — Бинго! Соединение 10 определенно должно довольно сильно связывать цитрат, даже в высококонкурентной среде, из-за того, что все водородные связи будут усилены за счет дополнительного образования пар ионов ( 10 ).Эта гипотеза оказалась верной [57]. Следовательно, идея заключалась в использовании 10 в качестве оптического сенсора для цитрата. Но нам нужен протокол передачи сигналов, а ни 10 , ни цитрат не обладают хромофором. Обычный подход заключался бы в ковалентном присоединении хромофора к рецептору, но нам нужен был более общий подход, который не требовал бы дополнительного синтеза. Вспомнив, что группа Бреслоу будет следить за смещением флуорофоров, связанных в полости циклодекстринов, чтобы измерить значения K eq , наша идея заключалась в том, чтобы вместо этого использовать смещение как модальность зондирования.Так родилась идея метода индикаторного вытеснения (IDA) [58–59]. Как и в случае со многими «новыми» идеями в химии, этот подход фактически использовался ранее Иноуэ и Шинкаи [60–61]. В настоящее время IDA являются одним из немногих стандартных подходов к созданию оптических датчиков [62].

Наша группа оптимизировала дизайн рецептора цитрата, включив одну бороновую кислоту ( 11 ) [63] и измерив содержание цитрата в содовых напитках [64], водках [65], и совсем недавно показала, что такие рецепторы можно использовать в диализе. клиники для мониторинга цитратной антикоагулянтной терапии [66].Процедура оптимизации цитратного рецептора следовала классической стратегии дизайна «замок и ключ» (). Рецептор был предварительно организован гексазамещенным бензолом [67], чтобы представить две гуанидиниевые группы и бороновую кислоту пространственным образом, чтобы наилучшим образом дополнить цитратный «ключ» к рецепторному «замку» ( 11 ). В других исследованиях использование подхода «замок и ключ» привело к очень селективным и высокоаффинным рецепторам для гепарина [68–69] и 2,3-бисфосфоглицерата [70].

Эволюция конструкции нашего цитратного рецептора [63–67].

Хотя чтение этикетки содовой Fresca действительно породило идею разработки сенсора цитрата, идея поработать над зондированием некоторое время просачивалась в моей голове. А. П. Де Силва был пионером в использовании передачи сигналов ПЭТ (фотоиндуцированный перенос электронов) [71], Сейджи Шинкай (и его научный сотрудник Тони Джеймс) создавали сенсоры сахара [43–45], а Энтони Чарник опубликовал свой знаменательный трактат « Отчаянно ищу сенсоры »[72]. Эти три человека являются истинными отцами «супрамолекулярной аналитической химии», даже если наша группа позже ввела эту терминологию [73].

Ощущение смены парадигмы

В то время как селективность была целью многих исследований с использованием синтетических рецепторов, отчасти потому, что Кларк Стилл однажды заметил, что синтетические рецепторы могут быть такими же избирательными, как и антитела [74], случайный обед побудил меня подумать о том, чтобы перейти в Совсем другое направление к концу 20-х -х годов века. Мой бывший коллега, доктор Джон Макдевитт (ныне работающий в Нью-Йоркском университете) рассказал мне за обедом об устройствах, известных как «электронные носы» [75–76], которые представляют собой аналитические устройства, содержащие массивы перекрестно-реактивных сущностей, чьи сигналы (чаще всего электрохимические) ) могут быть расшифрованы с помощью хемометрических процедур для создания шаблонов (также называемых «отпечатками пальцев») для состава газов / паров.В сотрудничестве с Макдевиттом, а также докторами. Джейсон Шир и Дин Нейкирк, мы создали один из первых «электронных языков», что просто означало, что мы анализировали состав растворов, а не газов [77]. Наше устройство имитировало принципы проектирования, которые в то время исходили от Дэвида Уолта [78–79] и Кена Суслика [80–81], которые преследовали аналогичные цели.

Область электронных носов и языков имеет биомиметическое происхождение. Работая с Бреслоу в качестве постдокторанта, который придумал слово «биомиметик» [82], идея имитации вкуса и запаха млекопитающих в качестве подхода к химическому восприятию казалась очевидной.Химические сенсоры млекопитающих не используют высокоселективные рецепторы, подобные замкам и ключам, но вместо этого полагаются на серию низкоселективных, но перекрестно-реактивных рецепторов, которые создают паттерн [83]. Эти шаблоны действуют как отпечатки пальцев, чтобы распознать и диагностировать будущие продукты и напитки. В то время как область электронных носов в конце 1990-х годов была очень сложной, в целом сообщество аналитической химии не включило принципы супрамолекулярной химии в свои разработки и, кроме того, в основном ограничивалось анализом паров.

У нас не было немедленного прозрения о том, что супрамолекулярное сообщество может иметь большое влияние в этой области, но вместо этого это осознание пришло постепенно, поскольку исследования группы привели к выводу, что недостаток селективности может иметь большое значение. Более того, это был рецензент одного из моих ранних грантов в этой области, который заставил меня осознать то, что я еще не осознавал; мы были и продолжаем «делать лимонад из лимонов». По сути, мы использовали тот факт, что синтетические рецепторы не обладают высокой избирательностью.

Одно из самых ранних исследований нашей группы, которое показало, как отсутствие селективности может быть полезно, связано с возрастом шотландского виски [84]. Мы обнаружили, что тот же рецептор, который мы оптимизировали для цитрата ( 11 ), будет без разбора связывать дубильные кислоты, которые выщелачиваются из дубовых бочек с возрастом виски. Используя этот рецептор для передачи сигналов обо всех дубильных кислотах, мы смогли создать IDA, который коррелирует с возрастом виски. Во втором аналогичном исследовании мы воспользовались нашим ранним интересом к хемометрике (см. Подробнее ниже) и показали, как искусственную нейронную сеть (ИНС) можно использовать для анализа смесей перекрестно-реактивных рецепторов с индикаторами для точного количественного определения концентраций очень похожие аналиты малат и тартрат [85].Впоследствии группа Северина также успешно использовала как смеси рецепторов и индикаторов [86–87], так и пространственно расположенные версии, чтобы диагностировать другие очень тонкие различия в аналитах [88].

Чтобы отличить идею использования селективных рецепторов от идеи использования перекрестно-реактивных массивов, мы ввели термин «дифференциальное зондирование» [89]. Идея заключалась в том, чтобы выделить наиболее важный фактор в этом биомиметическом подходе — то, что все рецепторы действуют по-разному друг от друга.Ответы от всех рецепторов необходимо интерпретировать с помощью хемометрического протокола [90], такого как анализ главных компонентов (PCA), линейный дискриминантный анализ (LDA), иерархическая теория кластеров (HCT) или ANN. Курс в Технологическом университете Джорджии, проведенный примерно в 2000 году, был моей базовой подготовкой по методам. По общему признанию, обсуждаемая обширная линейная алгебра была выше моего понимания, но многое из того, чему учили, в конечном итоге привело к рукописи, которая, как мы надеемся, поможет сообществу супрамолекулярной химии использовать эти методы [91].

Среди самых ранних работ нашей группы с использованием электронного языка и хемометрии были методы дифференциации АТФ, ГТФ и АМФ [92], фосфорилированных пептидов [93], а также метод определения подсластителей в кофе и чае [94]. В каждом из этих исследований использовались комбинаторные библиотеки пептидов вокруг предварительно организованного каркаса или с известным нацеливающим агентом; к ним относятся 12 , 13 и 14 соответственно (). Такие достижения были бы трудными для групп супрамолекулярной химии, использующих стандартный подход «замок и ключ» для создания синтетических рецепторов из-за трудностей в создании рецепторов с соответствующей специфичностью.

Дизайн комбинаторных пептидных библиотек, используемых для дифференциального зондирования [92–94].

Вначале сообщество супрамолекулярной химии было не восприимчиво к такого рода работе. У довольно известных химиков и близких друзей были такие комментарии, как «вы собираетесь разорить нас всех», «это не наука» или «вы заблудились».

Электронный язык, созданный МакДевиттом, содержал шарики, помещенные в микромашинные углубления на кремниевом чипе (), а растворители и образцы вводились в систему через внешнюю ВЭЖХ [69].Хотя миниатюрная природа системы интригует, супрамолекулярным химикам будет сложно принять такое устройство. Таким образом, другие были созданы более удобные для пользователя варианты пространственного размещения рецепторов для анализа раствора, например золь-гель-подход Павла Анзенбахера [95–96]. Тем не менее, самый простой способ сопоставить рецепторы — это использовать коммерчески доступные планшеты, такие как пластиковые 96-луночные планшеты, потому что рецепторы можно растворять, а затем распределять с помощью обычных 8- и 12-канальных пипеток.Насколько нам известно, одно из первых сообщений об использовании такой пластины с супрамолекулярной химией и методами определения хемометрии было сделано Лавинем [97–99]. Его работа вдохновила нашу группу на переход к 96-луночным планшетам, и с этого момента область дифференциального зондирования резко выросла () [100]. Но, по моему собственному вкусу, работа Винса Ротелло о биологических приложениях [101–102] должна вдохновить супрамолекулярных химиков на продвижение в области патологии.

Концепция электронного языка с микромашинными углублениями, которые удерживают бусинки, размещенные в виде массива.Хотя это и не микромашиностроение, гораздо более простой аналог, который реализует большую часть той же концепции, представляет собой простой 96-луночный планшет.

В наших собственных лабораториях самые последние применения дифференциального зондирования были сосредоточены на попытках расширить границы этого метода. Три исследования были предприняты, пытаясь увидеть, насколько далеко может быть продвинута идея использования перекрестно-реактивных массивов для анализа сложных и / или слегка различных аналитов на основе решения. Вероятно, самые известные исследования нашей группы относятся к винам.Как и в нашей предыдущей работе, этот подход использует набор комбинаторных пептидов в качестве дифференциальных рецепторов. Пептиды смещены большой долей аминокислоты гистидина, металлизированы Cu, Ni и Zn и связывают индикаторы для создания ряда IDA, которые могут классифицировать винные сорта, время выдержки, коррелировать с человеческим вкусовым откликом на терпкость. () и определить проценты в смесях [103–105]. Хотя эта работа была начата просто как средство увидеть, можем ли мы создать тесты, которые будут параллельны человеческим вкусовым реакциям, с тех пор мы обнаружили, что мошенничество с вином может быть реальным применением этого метода.

a) LDA-график ответа от различных винных сортов с массивом Z [103]. б) Трехмерный LDA-график ответа от SOX-пептидов, показывающий in vitro дифференцировку девяти MAP-киназ [106]. c) График LDA данных, собранных с 96-луночных планшетов [107]. Компоненты массива состояли из BSA и HSA (100 мкМ), глицерида (90 мкМ), DNSA (60 мкМ), ANS (60 мкМ), NBD-FA (60 мкМ), метатезизированного глицерида (90 мкМ), AF (100 мкМ). ) и DNSA (60 мкМ) в фосфатном буфере с <5% (об. / об.) ТГФ. Перекрестная проверка: 98%.

Как и Ротелло, мы переносим нашу работу по дифференциальному зондированию на биологическую арену. Киназы — это ферменты, которые участвуют в передаче сигналов и регуляции клеток. Мониторинг их активности обычно включает создание высокоселективных пептидов, которые реагируют только на одну киназу [108–109]. Это можно рассматривать как подход с замком и ключом, хотя, как описано в данном документе, многие группы показали, что подход дифференциального зондирования может быть более применимым для определенных приложений. Таким образом, мы взяли набор пептидов, содержащих флуорофор SOX, и проанализировали их способность классифицировать идентичность MAP-киназы, концентрации и ее ингибиторы [106, 110].Хемометрический анализ данных () показал, что большинство пептидов фосфорилируется каждой киназой, и эта неожиданная активность была обнаружена для ингибиторов.

Среди самых сложных задач, которые мы могли себе представить для супрамолекулярной химии, являются глицериды. Глицериды часто различаются только количеством метиленовых групп, положением двойных связей и стереохимией олефинов. Кажется невероятно трудным создать синтетический рецептор, который мог бы избирательно связывать триэлаидин по сравнению с триэлрозелаидином (отличающийся только положением двойной связи в каждой цепи жирной кислоты) и второй синтетический рецептор, который действовал бы наоборот.Таким образом, в случае успеха демонстрация подхода к дифференциальному зондированию, который может классифицировать глицериды, определять их структурные особенности и количественно определять концентрации, станет серьезной проверкой метода. Для этого мы использовали сывороточные альбумины в качестве перекрестно-реактивных рецепторов в сочетании с рядом гидрофобных индикаторов [107]. Этот метод работал очень хорошо (), и в настоящее время мы проводим анализ экстрактов адипоцитов в сотрудничестве с Санофи-Авентис для исследований диабета.

Две, казалось бы, невозможные цели для создания высокоселективных рецепторов.

Что дальше?

Куда должна двигаться область супрамолекулярной аналитической химии и, следовательно, какие источники вдохновения есть у нашей группы? Несомненно, поскольку это моя первая любовь, моя группа продолжит изучение механизмов органических реакций, молекулярного распознавания и фотофизических методов. В каждом исследовании мы будем стремиться создавать новые творческие подходы и сложные физические объекты красоты, которые выполняют функции и задачи.Как уже говорилось выше, мы продолжим создавать массивы дифференциальных датчиков для новых, постоянно расширяющихся приложений. Однако после анализа глицеридов мы чувствуем, что больше нет необходимости видеть, насколько сложным может быть класс аналитов. Вместо этого теперь необходимо сделать методы действительно практичными для реальных приложений.

Но, что гораздо важнее, чем работа моей группы, для выживания и процветания супрамолекулярная аналитическая химия должна давать результаты, широко признаваемые химическим сообществом.Наша область должна иметь широкое влияние, не только продвигая фундаментальную науку о молекулярном распознавании и химической реактивности, но и используя эту информацию, чтобы влиять на то, как другие ученые проводят свои собственные исследования. В этом отношении дифференциальное зондирование должно найти «большую проблему», которую оно и только оно может решить. Первые компании по производству искусственных носов, Aromascan и Cyrano, отошли на второй план, в первую очередь из-за отсутствия реального применения на рынке. Верно, что дифференциальное зондирование на основе решений также борется за прочную точку опоры в экономике.Напротив, визуализирующие агенты явно являются передовым рубежем. Это те типы сенсоров, которые первоначально представлял Тони Чарник [72], и коммерческий успех был достигнут с компанией Life Technologies, официально именуемой Molecular Probes.

Направления, которые Винсент Ротелло развивает в области дифференциального зондирования в направлении биологических приложений, — это одно ясное будущее. Точно так же мы переходим к биологическим приложениям с киназным и липидным анализом, а также клеточной классификацией. Но даже анализ напитков, аутентификация сложных смесей и метаболизм лекарств по-прежнему являются важными областями для приложений дифференциального зондирования.

Кроме того, работы Скотта Филлипса [111–113] и Дорон Шабат [114–116] в настоящее время вдохновляют нашу группу на исследования. Оба они используют аутоиндуктивные и каскадные реакции для усиления сигнала. Учитывая их достижения, мы в настоящее время используем наши собственные открытия в области физической органической химии для усиления реакции молекулярного распознавания при обнаружении одного аналита или массива. Это область, в которой супрамолекулярные и физические химики-органики могут создавать ансамбли с множеством компонентов, которые проявляют свойства, превосходящие отдельные части.

Исследования подталкивают автомобильную промышленность ближе к экологически чистым автомобилям, работающим на топливных элементах прямого действия на этаноле — ScienceDaily

Исследования в области альтернативных источников энергии в Университете штата Орегон прокладывают путь к массовому внедрению экологически чистых автомобилей, работающих на топливных элементах прямого действия на этаноле.

Чжэньсин Фэн из инженерного колледжа ОГУ помог возглавить разработку катализатора, который решает три ключевые проблемы, давно связанные с DEFC, известными как клетки: низкая эффективность, стоимость каталитических материалов и токсичность химических реакций внутри клеток.

Фен и его сотрудники из штата Орегон, Университета Центральной Флориды и Университета Питтсбурга обнаружили, что введение атомов фтора в палладий-азот-углеродные катализаторы имело ряд положительных эффектов, в том числе поддержание стабильности энергоемких ячеек в течение почти 6000 часов. . Катализатор — это вещество, которое увеличивает скорость реакции без каких-либо постоянных химических изменений.

Результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature Energy .

Легковые и грузовые автомобили с бензиновыми или дизельными двигателями полагаются на сжигание ископаемого топлива, что приводит к выбросам углекислого газа, вызывающего парниковый эффект.Автомобили являются одним из основных источников атмосферного CO 2 , основного фактора изменения климата.

«Двигатели внутреннего сгорания производят огромное количество углекислого газа», — сказал Фэн, доцент кафедры химического машиностроения. «Для достижения целей с нейтральным выбросом углерода и нулевым выбросом углерода срочно необходимы альтернативные устройства преобразования энергии, использующие топливо из возобновляемых и устойчивых источников. Топливные элементы с прямым этанолом потенциально могут заменить системы преобразования энергии на основе бензина и дизельного топлива в качестве источников энергии .«

Фэн и его сотрудники ищут финансирование для разработки прототипов устройств DEFC для портативных устройств и транспортных средств.

«Если это удастся, мы сможем поставить устройство для коммерциализации через пять лет», — сказал он. «Надеюсь, что с большим количеством промышленных партнеров, автомобиль DEFC может быть реализован за 10 лет».

Этанол, также известный как этиловый спирт, состоит из углерода, водорода и кислорода — его химическая формула C 2 H 6 O — и является активным ингредиентом алкогольных напитков.Это происходит естественным образом в результате ферментации сахаров дрожжами и может быть получено из многих источников, включая кукурузу, пшеницу, зерно сорго, ячмень, сахарный тростник и сладкое сорго.

Большая часть этанола, производимого в Соединенных Штатах, производится на Среднем Западе, чаще всего из кукурузы.

Топливный элемент, объясняет Фэн, основан на химической энергии водорода или других видов топлива для экологически чистого и эффективного производства электроэнергии. Они могут использовать широкий спектр топлива и сырья и могут обслуживать системы величиной с коммунальную электростанцию ​​и такие маленькие, как портативный компьютер.

«В технологии DEFC этанол может быть получен из ряда источников, в частности из биомассы, такой как сахарный тростник, пшеница и кукуруза», — сказал Фэн. «Преимущество использования биологических источников для производства этанола состоит в том, что растения поглощают атмосферный углекислый газ».

Жидкий этанол, который легко хранить и транспортировать, может обеспечивать больше энергии на килограмм, чем другие виды топлива, такие как метанол или чистый водород. Кроме того, отмечает Фэн, инфраструктура для производства и распределения этанола уже существует, что делает DEFC привлекательным вариантом для замены двигателей внутреннего сгорания.

«Первый автомобиль с топливным элементом на основе этанола был разработан в 2007 году», — сказал Фенг. «Однако дальнейшее развитие автомобилей с DEFC значительно отстает из-за низкой эффективности DEFC, затрат, связанных с катализаторами, и риска отравления катализатора монооксидом углерода, образующимся в реакциях внутри топливного элемента».

Для решения этих проблем исследовательская группа, в которую также входили Маою Ван из OSU и ученые из Южного научно-технического университета в Китае и Аргоннской национальной лаборатории, разработала высокоэффективные катализаторы из сплава палладия, которые используют меньше драгоценного металла, чем нынешние катализаторы на основе палладия. катализаторы.

Палладий, платина и рутений — элементы, ценимые за их каталитические свойства, но дорогие и труднодоступные.

«Наша команда показала, что введение атомов фтора в катализаторы палладий-азот-углерод изменяет среду вокруг палладия, и это улучшает как активность, так и долговечность двух важных реакций в клетке: реакции окисления этанола и реакции восстановления кислорода», — сказал Фэн сказал. «Продвинутая синхротронная рентгеновская спектроскопия, проведенная в Аргонне, позволяет предположить, что введение атома фтора создает более богатую азотом поверхность палладия, что благоприятно для катализа.Долговечность повышается за счет ингибирования миграции палладия и уменьшения углеродной коррозии ».

Поддержку этому исследованию оказали Национальный научный фонд и Министерство энергетики США.

Автомеханики и механики

Обзор специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков

Новые методы ремонта и изменяющиеся технологии важны для техников и механиков по обслуживанию автомобилей, имеющих формальное образование.Высшее образование предоставит хорошие возможности для работы, в то время как те, у кого нет такой подготовки, будут конкурировать за рабочие места начального уровня.

Характер работы техников и механиков по обслуживанию автомобилей

Специалисты по обслуживанию автомобилей проверяют и обслуживают легковые и грузовые автомобили, которые работают на бензине, используют электричество или топливо, такое как этанол. В их обязанности входит базовое техническое обслуживание, включая замену шин, замену масла, тестирование и диагностику более сложных проблем, а также выполнение ремонта.Ремонт мотоциклов, скутеров, мопедов и вездеходов выполняется мотористами.

Работа специалиста по обслуживанию автомобилей изменилась с простого механического ремонта на более сложную работу с новыми электронными системами, которые контролируют и регулируют работу автомобиля в дороге. Техник и механик по обслуживанию автомобилей должны уметь использовать традиционные инструменты, а также использовать компьютеризированное торговое оборудование с электронными компонентами.

Техник по обслуживанию автомобилей сначала получает описание проблемы от владельца, который пишет смету.Использование диагностического подхода и систем тестирования помогает механику выявить проблему или проблемы в двигателе автомобиля. Технику может потребоваться тест-драйв с использованием различного диагностического оборудования, включая датчики и компьютеры. Важно обеспечить точную и эффективную диагностику и ремонт, чтобы вернуть довольных клиентов.

Регулярные осмотры могут помочь найти и изолировать изношенные детали, которые требуют замены, до того, как они выйдут из строя. Контрольный список используется для того, чтобы обрабатывать список всех элементов, которые необходимо проверить, и чтобы не пропустить проблемные элементы.

Использование различных инструментов очень важно для специалистов по обслуживанию автомобилей. Пневматические ключи могут использоваться для снятия ремней, токарные и шлифовальные станки используются для восстановления тормозов, сварочного оборудования для снятия выхлопных систем и домкратов для подъема автомобиля. Маленькие инструменты, такие как плоскогубцы, отвертки и гаечные ключи, используются для работы на небольших площадях. Техники часто предоставляют свои собственные ручные инструменты.

Компьютерные распечатки используются техническими специалистами для сравнения руководств и стандартов, рекомендованных производителем.Сервисные бюллетени и автоматические обновления предоставляются из пакетов программного обеспечения, а также в Интернете, что позволяет техническим специалистам оставаться в курсе и получать информацию о новых методах и общих проблемах.

Компьютерное оборудование, которое управляет всем в автомобиле, требует для ремонта высокотехнологичных инструментов. Некоторые роскошные автомобили оснащены системами глобального позиционирования и системами предотвращения аварий. Технику и механику по обслуживанию автомобилей также необходимо будет ознакомиться с транспортными средствами, работающими на альтернативных видах топлива.

В более крупных магазинах, как правило, есть ремонтники, специализирующиеся на определенных видах ремонта. Техники по трансмиссии работают с зубчатыми передачами, насосами, муфтами и другими деталями трансмиссии. Специалисты по настройке регулируют газораспределение и клапаны автомобиля и могут использовать электронные испытательные устройства, чтобы найти проблемы и внести коррективы.

Мастер по ремонту автомобильных кондиционеров занимается установкой и ремонтом кондиционеров и их частей. Эти работники пройдут специальную подготовку по федеральным и государственным правилам обращения с хладагентами и их утилизации.Передний механик выравнивает механизмы рулевого управления колес, мастера по ремонту тормозов регулируют тормоза, накладки и колодки, а также производят другой ремонт тормозной системы.

40-часовая рабочая неделя является стандартной, в то время как около 24% работают сверхурочно и сверхурочно. В выходные и вечерние часы также работают некоторые ремонтники. Работа в хорошо освещенной ремонтной мастерской — обычное дело, хотя в некоторых стандартных мастерских шумно и прохладно.

Обучение, другая квалификация и повышение квалификации для специалистов по обслуживанию автомобилей и механиков

С развитием автомобильных технологий рабочие ищут тех, кто имеет среднее образование.Сертификация Национальным институтом повышения квалификации в области автомобильного обслуживания важна для тех, кто ищет работу в больших городах.

Наилучшим вариантом обучения является завершение программы профессионального обучения в области технологий обслуживания автомобилей. Некоторые программы для старших классов участвуют в AYES или Службе автомобильного образования для молодежи, которая сотрудничает с программами ремонта автомобилей, производителями и автомобильными дилерами. Это отличная программа, которая позволяет студентам, завершившим эти программы, начать работу с должностей технического специалиста начального уровня.Курсовая работа по ремонту автомобилей наряду с электроникой, физикой, химией, английским языком и компьютерами обеспечивает хорошее образование и основу для студентов, начинающих работать в этой области.

Программы послесреднего обучения обеспечивают интенсивную профессиональную подготовку с обучением в классе и на практике. Торговые и технические школы часто предлагают программу от 6 месяцев до 1 года, а местные колледжи присуждают степень младшего специалиста или сертификат. Получение степени младшего специалиста займет 2 года и будет включать основные занятия по английскому языку, математике и другим предметам, а также ремонт автомобилей.

Производители автомобилей и представительства также спонсируют двухлетнюю программу получения степени младшего специалиста в средних школах по всей стране. Чередование 6–12-недельных периодов посещения занятий и работы в дилерских центрах позволяет получить практический опыт во время учебы.

Начинающие рабочие начинают как стажеры, помощники или рабочие, занимающиеся смазкой, и приобретают опыт, отрабатывая свои навыки. Некоторые начинающие работники будут получать повышение и продвижение по службе через несколько месяцев, но обычно требуется от 2 до 5 лет опыта, чтобы стать полностью квалифицированным техником по обслуживанию или механиком.Для более сложных специальностей, например, ремонта трансмиссии, может потребоваться еще несколько лет опыта.

Спонсируемое производителем обучение может быть доступно для перспективных новичков или опытных технических специалистов для повышения или поддержания своих навыков. Учебные классы также могут быть предложены представителями завода.

Хорошие рассуждения и способность диагностировать проблемы — важная часть работы техника по обслуживанию автомобилей и механика. Также важна способность идти в ногу с новыми технологиями и изучать новые процедуры обслуживания.

Специалисты по обслуживанию автомобилей также нуждаются в обучении в области электроники из-за важности безопасности электрических компонентов.

Сертификация

не является обязательной для работников автомобильного сервиса, хотя она распространена и доступна в 8 различных областях автомобильного сервиса, от электрических систем до кондиционирования воздуха.

Самые популярные школы автомобильной техники / автомобильной механики

1. MMI-Phoenix, Phoenix (Эйвондейл, Аризона)
2.Профессиональные школы WyoTech (несколько кампусов)
3. Технический институт NASCAR, Мурсвилл (Мурсвилл, Северная Каролина)
4. Mech-Tech College, Кагуас (Кагуас, Пуэрто-Рико)
5. Lincoln Tech, Нашвилл (Нашвилл, Теннесси)
6. Линкольн-тек, Филадельфия (Филадельфия, Пенсильвания)
7. Техническая школа Апекс (Нью-Йорк, Нью-Йорк)
8. Джефферсон-Комьюнити и технический колледж, Луисвилл (Луисвилл, Кентукки)

См. Все школы автомобилей / автомобильной механики / техников

Онлайн-школа: Ashworth College — Онлайн-школа

Трудоустройство и перспективы работы для техников и механиков автомобильного сервиса

Автомобильные дилеры и мастерские по ремонту и техническому обслуживанию нанимают большинство рабочих, и около 16 процентов работают не по найму.Ожидается, что рост числа рабочих мест для работников автомобильной промышленности будет медленнее, чем в среднем, при этом большинство вакансий будет открываться после выхода на пенсию. Будут востребованы работники с опытом работы в определенных областях. Консолидация в автомобильной промышленности ограничит возможности для новых сотрудников. Помимо роста, многие вакансии будут открыты благодаря выходящим на пенсию техническим специалистам. Те, у кого есть высшее образование и сертификация ASE, будут востребованы, в то время как вакансии начального уровня будут доступны для работников без какого-либо формального обучения.Большинство вакансий будет в дилерских центрах и независимых магазинах.

Заработная плата техников и механиков по обслуживанию автомобилей

Средняя почасовая заработная плата техников и механиков по обслуживанию автомобилей, включая комиссионные, составляет 17,03 доллара США. Средние 50 процентов зарабатывают от 12,49 до 22,71 доллара в час. Самые низкие 10 процентов зарабатывают менее 9,54 доллара, а самые высокие 10 процентов зарабатывают более 28,81 доллара в час.

Годовая заработная плата техников и механиков по обслуживанию автомобилей

В среднем специалисты по обслуживанию автомобилей и механики зарабатывают 35 420 долларов в год .

10% 25% 75% 90% 19 840 $ / год 25 970 $ / год 47240 $ / год 59 920 долларов США в год

Почасовая оплата техников и механиков по обслуживанию автомобилей

В среднем специалисты по обслуживанию автомобилей и механики зарабатывают 17,03 доллара в час .

10% 25% 75% 90% 9,54 долл. США 12,49 $ 22,71 доллара США 28,81 $

Источник: Справочник прогнозов по профессиональной деятельности Бюро статистики труда

Нужны ли какие-либо курсы для карьеры в автомеханике? | Образование

Большинство владельцев автомобилей полагаются на автомехаников для обслуживания и ремонта своих автомобилей.Автомеханики и техники проверяют детали, выявляют проблемы и выполняют работы по техническому обслуживанию различных легковых и грузовых автомобилей. По мере того как автомобили становятся более технологически интегрированными, возрастает потребность в должным образом обученных специалистах по обслуживанию. У автомехаников есть несколько вариантов работы в сфере ремонта автомобилей, включая подготовку к средней школе, высшее образование и обучение на рабочем месте.

Подготовка к старшей школе

Профессиональные и технические средние школы, предлагающие программы по автомобильным технологиям, обеспечивают основу для работы начального уровня для начинающих механиков.Программы средней школы, аккредитованные Национальным образовательным фондом автомобильных техников, предоставляют учащимся курсовые работы, соответствующие отраслевым стандартам или превышающие их. Комплексные программы предусматривают практическое обучение рулевому управлению и подвеске, тормозным системам, характеристикам двигателя, электронике, общему техническому обслуживанию и управлению магазином. В рамках среднего курса также будут изучены стандарты английского языка и математики для подготовки учащихся к обучению в высших учебных заведениях.

Профессиональный и общественный колледж Подготовка

Программы профессионального и общественного колледжа предлагают дипломы младшего специалиста по профессиональным исследованиям или прикладных наук в области автомобилестроения, подготавливая студентов к работе в дилерских центрах и независимых магазинах в качестве механиков, техников и специалистов.Студенты участвуют в аудиторных и лабораторных занятиях в течение двух лет, охватывая темы технического обслуживания и ремонта. По завершении двухгодичной программы послесреднего образования студенты могут выбрать специализацию, получив степень бакалавра. Многие автопроизводители работают напрямую с программами автомобильной отрасли, предоставляя специализированное обучение студентам, желающим работать в дилерских центрах. Эти спонсируемые программы предлагают оплачиваемые стажировки, которые часто покрывают большую часть стоимости обучения в колледже.

Обучение без отрыва от производства

Независимо от того, получает механик формальное образование или нет, он должен пройти обучение без отрыва от производства.В зависимости от уровня образования механик может потратить от одного до пяти лет обучения на рабочем месте, прежде чем перейти в категорию техников полного цикла. Те, кто вступает в профессию с минимальной подготовкой или без нее, начнут работать в качестве помощников или выполнять базовые задачи, пока не ознакомятся с различными методами ремонта и технического обслуживания.

Лицензия и сертификаты

Получение лицензий и сертификатов предоставляет автомобильным техникам больше возможностей для продвижения по службе. По данным Бюро статистики труда, Агентство по охране окружающей среды требует, чтобы все специалисты по обслуживанию получили лицензию на обращение с хладагентами.Кроме того, Национальный институт качества автомобильного обслуживания предлагает программы сертификации в более чем 40 специализированных областях. Технические специалисты, желающие получить сертификат, должны сдать экзамены и соответствовать требованиям к опыту.

Информация о заработной плате техников и механиков по обслуживанию автомобилей за 2016 год

Техники и механики по обслуживанию автомобилей в 2016 году получали среднюю годовую зарплату в размере 38 470 долларов США, согласно данным Бюро статистики труда США. Что касается нижнего предела, то специалисты по обслуживанию автомобилей и механики получали зарплату 25-го процентиля в размере 28 140 долларов, то есть 75 процентов зарабатывали больше этой суммы.Заработная плата 75-го процентиля составляет 52 120 долларов, что означает, что 25 процентов зарабатывают больше. В 2016 году 749 900 человек были наняты в США в качестве техников по обслуживанию автомобилей и механиков.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *