PředmětyPředměty(verze: 805)
Předmět, akademický rok 2016/2017
  
Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav - N403036
Anglický název: Physical Chemistry of Surfaces and Colloidal Systems
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Platnost: od 2013
Semestr: letní
Body: letní s.:4
E-Kredity: letní s.:4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: 40 / 40 (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Bartovská Lidmila doc. Ing. CSc.
Hovorka Štěpán Ing. Ph.D.
Pro tento předmět jsou dostupné online materiály
Anotace -
Poslední úprava: Bartovská Lidmila doc. Ing. CSc. (14.11.2012)

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.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: TAJ403 (18.11.2012)

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.

Literatura -
Poslední úprava: TAJ403 (18.11.2012)

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

Studijní opory -
Poslední úprava: KNOBLOCL (10.06.2013)

http://vydavatelstvi.vscht.cz/katalog/uid_isbn-978-80-7080-745-3

http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/bartovska/N403036.html

Bartovská L., Šišková M.: Co je co v povrchové a koloidní chemii - elektronický výkladový slovník verze 1.0, 2005 - přístup zdarma (http://vydavatelstvi.vscht.cz/informace/uid_es-001_cze.html).

Sylabus -
Poslední úprava: TAJ403 (18.11.2012)

1. Vliv fázových rozhraní na vlastnosti disperzních systémů, termodynamika systémů s velkou plochou fázového rozhraní. Molekulární pohled na fázová rozhraní.

2. Mezifázová energie, mezifázové napětí, závislost na teplotě, metody měření.

3. Zakřivená fázová rozhraní, Laplaceova-Youngova rovnice. Vliv zakřivení na tlak nasycené páry, na rozpustnost za konstantní teploty. Vliv zakřivení na rovnováhu mezi kapalina-pára a mezi pevná fáze-kapalina za konstantního tlaku

4. Rovnováha na třífázovém rozhraní. Smáčení a rozestírání, Youngova rovnice.

5. 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. Elektrická dvojvrstva, elektrokinetické jevy.

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. Rozptyl světla.

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.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: TAJ403 (18.11.2012)

Fyzikální chemie II nebo Fyzikální a koloidní chemie

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,2 5
Obhajoba individuálního projektu 0,2 5
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,2 5
Práce na individuálním projektu 0,9 26
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 111 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 10
Obhajoba individuálního projektu 20
Protokoly z individuálních projektů 10
Zkouškový test 30
Ústní zkouška 30

 
VŠCHT Praha