PředmětyPředměty(verze: 954)
Předmět, akademický rok 2023/2024
  
Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav - B403012
Anglický název: Physical Chemistry of Surfaces and Colloidal Systems
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2021
Semestr: oba
Body: 4
E-Kredity: 4
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 2/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: zimní:neomezen / neomezen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Randová Alena Ing. Ph.D.
Hovorka Štěpán Ing. Ph.D.
Záměnnost : N403036
Pro tento předmět jsou dostupné online materiály
Anotace -
Předmět je věnován problematice disperzních systémů - jejich klasifikace, vzniku a stability s důrazem na disperze koloidních rozměrů a nanorozměrů. První část se zabývá jevy na fázových rozhraních, které výrazně ovlivňují vlastnosti koloidně disperzních soustav (rovnováha na zakřiveném rozhraní ve dvoufázových systémech, rovnováha na rozhraní tří fází, adsorpce na fázových rozhraních). Ve druhé části jsou probírány vlastnosti disperzních systémů ovlivňované stupněm disperzity - difuzivita, schopnost sedimentovat, membránové jevy, reologické a optické vlastnosti. Třetí část je věnována popisu jednotlivých typů disperzních systémů.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Výstupy studia předmětu -

Studenti budou umět:

Analyzovat a optimalizovat procesy, v nichž se významně uplatňují fázová rozhraní a to jak praktické (např. detergence, příprava vodovzdorných povrchů, ochranných povrchových vrstev, aplikace instekticidů,..), tak mnohé inženýrské problémy (přenos tepla v zařízeních, kde hlavní úlohu hraje vypařování a kondenzace, flotace aj.).

Získají přehled o různých typech disperzí, zvláště koloidních a nanodisperzí, jejichž vlastnosti se v důsledku velké plochy fázového rozhraní liší od vlastností analytických i hrubých disperzí.

Aplikovat metody koloidní chemie a nanochemie na studium biologických systémů i při vývoji nových materiálů v keramice, lékařství, při těžbě minerálů a ropy, při úpravě vody nebo při řešení ekologických problémů.

Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Literatura -

skripta Fázová rozhraní, koloidy a nanosystémy (L. Bartovská, A. Randová) 978-80-7592-050-8.

sbírka Počítejte si! (L. Bartovská, A. Randová) 978-80-7592-066-9.

Z: Bartovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, VŠCHT Praha, 2010,9788070807453.

D: Adamson A.W.: Physical Chemistry of Surfaces, New York 1990, 0471610194.

D: Shaw D.J.: Introduction to Colloid and Surface Chemistry, London 1980, 0750611820

D: Hiemenz P.C., Rajagopalan R.: Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd Ed., New York 1997,0824793978.

D: Myers D.: Surfaces, Interfaces, and Colloids, VCH Publishers, Inc., New York 1999. 1560810335.

D: Pashley R.M., Karaman M.E.: Applied Colloid and Surface Chemistry, John Wiley & Sons, Ltd. 2004,0470868821

Poslední úprava: Randová Alena (15.09.2023)
Studijní opory -

Bartovská L., Šišková M.: Co je co v povrchové a koloidní chemii - elektronický výkladový slovník verze 1.0, 2005 (https://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/publikace?uid=uid_es-001).

Poslední úprava: Randová Alena (15.09.2023)
Sylabus -

1. Fázová rozhraní, rozdíl mezi povrchovou energií a povrchovým napětím, tvar kapek, příklady povrchového napětí ve světě kolem nás, příklady měření povrchového napětí

2. Metody měření povrchového napětí podrobně, hodnoty čistých kapalin, závislost povrchového napětí na teplotě, odhad povrchového napětí

3. Povrchové napětí roztoků, mezifázové napětí

4. Zakřivená fázová rozhraní, Laplaceova-Youngova rovnice, Kelvinova rovnice

5. Rovnováha na třífázovém rozhraní, smáčení a rozestírání, Youngova rovnice. Kapilární jevy. Povrchové filmy nerozpustných látek na kapalných a pevných površích, filmy Langmuira a Blodgettové

6. Kinetika adsorpce a adsorpční rovnováha, Gibbsova adsorpční izoterma, adsorpce plynů na pevných látkách, adsorpce z roztoků na pevných látkách

7. Elektrické vlastnosti fázových rozhraní

8. Disperzní soustavy, jejich klasifikace a charakterizace, rozdělovací funkce, stabilita disperzí

9. Kinetické vlastnosti disperzních soustav ovlivňované stupněm disperzity, tepelný pohyb, difuze, sedimentační jevy, osmóza, membránové jevy

10. Viskozita disperzních soustav, Einsteinova rovnice, plasticita, pseudoplasticita a dilatance

11. Optické vlastnosti disperzních systémů

12. Heterogenní disperze – lyofobní soly, emulze, pěny, aerosoly, soustavy s tuhým disperzním prostředím

13. Koloidní povrchově aktivní látky, kritická micelární koncentrace

14. Makromolekulární koloidní roztoky, soustavy se spojitým disperzním podílem, reverzibilní a ireverzibilní gely

Poslední úprava: Randová Alena (15.09.2023)
Studijní prerekvizity -

Fyzikální chemie II nebo Fyzikální a koloidní chemie

Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -

Získání zápočtu (splnění výpočetní části)

Složení zkoušky (písemný test, ústní zkouška)

Poslední úprava: Řehák Karel (02.03.2018)
Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 2.1 60
Účast na seminářích 0.5 14
4 / 4 102 / 112
 
VŠCHT Praha