Konkurs chemiczny dla licealistów. Zbiór zadań

Deklarację zgodności dla opakowań przeznaczonych do kontaktu z żywnością uznaje się za jeden z najlepiej znanych oraz najbardziej spornych dokumentów odnoszących się do materiałów do opakowań dla produktów spożywczych. Od wielu lat to zagadnienie jest przedmiotem licznych dyskusji i polemik. Jednakże warto również zwrócić uwagę na inny aspekt i poddać go krytycznej analizie, a mianowicie zagadnienie przydatności technologicznej w przemyśle spożywczym. Biorąc pod uwagę przepisy unijne, niniejsze zagadnienie jest niezwykle istotne ze względu na bezpieczeństwo i legalne stosowanie pojemników dla żywności. Z drugiej strony brak jest dokładnej definicji przydatności technologicznej w obowiązujących obecnie przepisach czy standardach jakościowych, chociaż wspomina się o tym w literaturze naukowej. Ponadto niezbędne jest przeanalizowanie zagadnienia przydatności technologicznej z perspektywy różnych oddziałujących na nią czynników jak: skład chemiczny pojemników dla żywności czy materiałów będących z nią w kontakcie; klasyfikacja technologiczna pojemników; profil chemiczny pakowanej żywności; proces produkcji i pakowania; oraz zagadnienie właściwych procedur przechowywania materiałów do produkcji opakowań i pakowanych produktów. Niniejsza praca ma za zadanie przedstawić kilka praktycznych zastosowań w nawiązaniu do relacji między składem chemicznym materiałów do produkcji opakowań a przewidywalnym zachowaniem pojemników w „normalnych warunkach”.

Chemia obliczeniowa stała się w ostatnich latach jednym z podstawowych narzędzi badawczych zarówno w samej chemii, jak i naukach pokrewnych. Dynamiczny rozwój tej dziedziny był możliwy dzięki ogromnemu wzrostowi dostępnych mocy obliczeniowych, ale też dzięki postępowi dokonanemu na polu samych metod obliczeniowych oraz poprawie wydajności algorytmów i implementującego je oprogramowania
Niniejsza książka została napisana z myślą o dostarczeniu krótkiego i łatwo przyswajalnego wstępu do wszystkich kluczowych metod i technik używanych w dziedzinie. W szczególności obejmuje ona zagadnienia związane z opisem struktury elektronowej metodami chemii kwantowej, mechaniką molekularną, zagadnieniami optymalizacji geometrii, technikami symulacji molekularnych, mechaniką statystyczną oraz metodami o charakterze hybrydowym. Zamiast systematycznego opisu chemii teoretycznej, nacisk został w niej położony na wyjaśnienie kluczowych aspektów związanych z zasadami działania poszczególnych metod. Z rozmysłem zrezygnowano również z rozbudowanego opisu matematycznego omawianych zagadnień.

Książka jest adresowana przede wszystkim do studentów wyższych lat studiów licencjackich, jednakże może się również okazać wartościowa dla studentów studiów wyższych stopni oraz naukowców planujących podjęcie badań z wykorzystaniem metod chemii obliczeniowej. Co więcej, w obecnych czasach, niemal każda osoba zajmująca się naukowo chemią napotka w literaturze dotyczącej przedmiotu swoich badań prace obliczeniowe. Książka ta może się w takich przypadkach okazać pomocna przy identyfikacji zastosowanych tam metod oraz ocenie wiarygodności prezentowanych wniosków.

W książce zostały omówione cztery systemy środowiskowe: atmosfera, litosfera, hydrosfera i antroposfera. Osią przewodnią opracowania jest geochemia, efekty jej zmian i wpływ działalności antropogenicznej człowieka na chemię komponentów środowiska. Geochemiczna historia Ziemi jest związana z czasem geologicznym i reakcjami chemicznymi zachodzącymi w cyklu geochemicznym - ogólnie w czasoprzestrzeni, w której w najstarszych dziejach Ziemi bardzo wysokie ciśnienia, atmosfera beztlenowa, brak dostępu promieni słonecznych spowodowały, że skały ulegały erozji ze względu na niekorzystne czynniki, a ruchy górotwórcze, kształtowanie się kontynentów i oceanów miały wpływ na chemizm powstających skał i minerałów. Następujące w czasie geologicznym przemiany odegrały doniosłą rolę w dziejach Ziemi.

Skrypt podzielono na dwie części A i B. Zadania obliczeniowe, przede wszystkim z dziedziny stężeń, stechiometrii i elektrolitów, stanowią część A. Część B ma ułatwić Czytelnikowi poznanie zasad tworzenia nazw związków nieorganicznych i organicznych, zapisywania równań reakcji chemicznych.Każdy rozdział zawiera wprowadzenie teoretyczne, przykłady rozwiązywania zadań oraz zestawy zadań.

W pracy przedstawiono w sposób przystępny historie odkryć pierwiastków chemicznych szeregując je nie według miejsc zajmowanych w układzie okresowym, a w oparciu o okres czasu, w którym zostały zidentyfikowane. Cezura czasowa nie jest jedynym kryterium jakie Autor zastosował do przedstawienia historii odkryć liter chemicznego alfabetu. Drugim kryterium są odkrycia naukowe skutkujące powstaniem metod stosowanych do zgłębienia zagadek budowy otaczającego świata, a które doprowadziły do odkrycia szeregu pierwiastków chemicznych. Ostatnia grupa opisanych w książce pierwiastków to otrzymane sztucznie ciężkie, nietrwałe, pierwiastki chemiczne. Najcięższe z nich otrzymały swoje nazwy dopiero w roku 2016. Książka przeznaczona jest dla studentów pierwszego stopnia chemii, może również stanowić doskonałe źródło wiadomości dla nauczycieli przedmiotów przyrodniczych w szkołach ponadpodstawowych. Ponadto, ponieważ napisana została w sposób nie wymagający od czytelnika szerszego przygotowania z zakresu chemii, może być inspirująca dla osób zaczynających swoją przygodę z naukami przyrodniczymi.

Książka jest wynikiem wieloletnich doświadczeń zebranych podczas projektowania i nauki maszynoznawstwa chemicznego realizowanego na Wydziale Chemicznym i innych wydziałach pokrewnych Politechniki Gdańskiej, Wydziale Wzornictwa Przemysłowego ASP w Gdańsku oraz w Instytucie Politechnicznym Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej w Elblągu. Tematyka książki dotyczy głównie zagadnień spotykanych w budowie i eksploatacji elementów aparatury chemicznej oraz instalacji i konstrukcji przemysłowych. Każdy rozdział poprzedzony jest wprowadzeniem teoretycznym, a następnie przedstawiony jest tok rozwiązywania przykładowych zadań, w których podane są ilustracje miejsc występowania i rodzaje występujących naprężeń, podstawowe wzory, oznaczenia, obliczenia i końcowe wyniki. Podana teoria utrzymana jest w tradycyjnej, klasycznej konwencji wytrzymałości materiałów, ale w ujęciu uproszczonym, umożliwiającym zrozumienie podstaw wytrzymałości nie tylko mechanikom, ale także chemikom, specjalistom od ochrony środowiska i innych inżynierskich specjalności, a nawet studentom ASP i uczniom techników.