PředmětyPředměty(verze: 811)
Předmět, akademický rok 2014/2015
  
Produktové inženýrství I - N409017
Anglický název: Product Engineering I
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Platnost: od 2013
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neomezen (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: Kosek Juraj prof. Dr. Ing.
Grof Zdeněk Ing. Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (20.12.2012)

Moderní chemické inženýrství se zabývá nejen procesy, ale také vývojem nových a inovacemi stávajících produktů. Předmět se nejdříve zabývá dvěma širokými kategoriemi tzv. měkké hmoty - polymery a koloidnímy systémy. V každé z těchto kategorií jsou studenti seznámeni se základními teoretickými koncepty a jejich praktickými důsledky pro návrh nových či inovaci stávajících produktů. Následně jsou na několika případech demonstrovány postupy produktového inženýrství.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (20.12.2012)

Po absolvování předmětu budou studenti:

1. Rozumět souvislostem mezi molekulární architekturou a aplikačními vlastnostmi polymerů.

2. Rozumět vlivu reakčních podmínek na vlastnosti polymerů.

3. Ovládat základní teoretické koncepty související s koloidy.

4. Umět využít znalosti z koloidů pro jejich stabilizaci či přípravu.

5. Chápat podstatu produktového inženýrství a odlišnost cílů produktového inženýrství od klasického procesně orientovaného chemického inženýrství.

Literatura -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (20.12.2012)

Z: Cussler E.L., Moggridge G.D.: Chemical product design (2nd edition), Cambridge Univ. Press (2011). ISBN-13: 978-0-521-16822-9.

Z: Young R.J., Lovell P.A.: Introduction to Polymers (3rd edition), CRC Press (2011). ISBN-13: 978-0-8493-3929-5.

Z: Hunter R.J.: Introduction to Modern Colloid Science, Oxford University Press (1996). ISBN: 0-19-855386-2.

D: Hamley I.W.: Introduction to Soft Matter, Wiley (2003). ISBN: 0-471-89952-6.

Studijní opory -
Poslední úprava: TAJ409 (07.10.2013)

Prezentace budou poskytnuty po přednáškách.

Metody výuky -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (25.09.2013)

Přednášky a cvičení.

Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (25.09.2013)

Dva testy během semestru. Dvě otázky u ústní zkoušky.

Sylabus -
Poslední úprava: Kosek Juraj prof. Dr. Ing. (20.12.2012)

1. Měkká hmota. Vlastnosti meso-strukturovaných materiálů. Krystalické, semikrystalické a amorfní materiály.

2. Polymery. Souvislost mezi molekulární architekturou a morfologií polymerů na meso-měřítku.

3. Distribuce délek polymerních řetězců. Momenty distribuce. Polydispersita. Gelová permeační chromatografie.

4. Polykondenzace. Vliv chemické rovnováhy a stechiometrie na polykondenzaci. Gelace.

5. Volně-radikálová polymerace. Reakční mechanismus. Vliv mechanismu terminace na distribuci délek řetězců.

6. Mechanické vlastnosti materiálů a jejich závislost na teplotě. Houževnatost.

7. Silové interakce mezi atomy, molekulami a tělesy. Typy nekovalentních interakcí. Hamakerova konstanta.

8. Typy a vlastnosti disperzí. Suspenze, emulze, kouře, mlhy, pěny, pasty, aerosoly, slitiny.

9. Koloidy a jejich klasifikace a obecné vlastnosti. Silové interakce v koloidech.

10. Elektrostatické interakce koloidních částic. Elektrická dvojvrstva. Teorie DLVO. Stabilita koloidů a koagulace.

11. Povrchové a mezifázové napětí. Smáčivost hladkých a drsných materiálů. Adsorpce. Laplaceova a Kelvinova rovnice. Pěny.

12. Surfaktanty (povrchově aktivní látky). Langmuirova adsorpční isoterma. Detergenty. Kritická koncentrace micel.

13. Produktové inženýrství specialit vs chemické inženýrství pro komoditní chemikálie. Inovační procesy.

14. Praktické studie produktového inženýrství: šálek na kávu, vytápění domu s větráním a zdravou vlhkostí, výfuk, ...

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: TAJ409 (07.10.2013)

Fyzikální chemie I nebo ekvivalent.

Chemické inženýrství I.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1,5 42
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 112 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Průběžné a zápočtové testy 50
Ústní zkouška 50

 
VŠCHT Praha