SubjectsSubjects(version: 955)
Course, academic year 2019/2020
  
Characterization of Particles and Microstuctures - N107025
Title: Charakterizace částic a mikrostruktur
Guaranteed by: Department of Glass and Ceramics (107)
Faculty: Faculty of Chemical Technology
Actual: from 2019 to 2020
Semester: summer
Points: summer s.:4
E-Credits: summer s.:4
Examination process: summer s.:
Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
Capacity: unknown / unknown (unknown)
Min. number of students: unlimited
State of the course: taught
Language: Czech
Teaching methods: full-time
Teaching methods: full-time
Level:  
Is provided by: M107013
Guarantor: Gregorová Eva Ing. CSc.
Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min.
Is interchangeable with: M107013
Examination dates   Schedule   
Annotation -
Předmět podává přehled o metodách charakterizace částic, částicových soustav a mikrostruktur heterogenních materiálů, včetně nanočástic, nanokrystalických a nanoporézních materiálů. V první části jsou přesně definovány parametry velikosti, tvaru a uspořádání malých částic, zrn a pórů v mikrostruktuře materiálů, a podrobně je probrána statistika malých částic, zrn a pórů, včetně kvantilů, středních hodnot, momentů a momentových poměrů. V druhé části jsou detailně probrány jednotlivé metody charakterizace částic, zrn a pórů, od sedimentačních metod přes laserovou difrakci, dynamický rozptyl světla, obrazovou analýzu, rentgenovou difrakci, adsorpční metody a rtuťovou porozimetrii až k méně obvyklým metodám charakterizace částic a mikrostruktur. Zvláštní důraz je kladen na vyhodnocení planárních řezů mikrostruktury za použití stereologických vztahů a integrálních transformací ke korekci problému nahodilých řezů. Část předmětu se zabývá disperzními soustavami, včetně suspenzí a nanofluidů a metodami charakterizace jejich elektrokinetického chování. Předmět je vhodný pro studenty všech oborů a lze ho doporučit všem, v jejichž práci je nutno charakterizovat soustavy částic nebo mikrostruktury heterogenních materiálů.
Last update: Pabst Willi (07.12.2017)
Aim of the course -

Studenti budou umět:

Správně používat všechny koncepty související s velikostí a tvarem částic, zrn a pórů.

Správně interpretovat distribuce velikosti částic, zrn a pórů na základě statistiky malých částic.

Používat správnou terminologii při prezentaci výsledků a rozumět teoretickým základům běžných metod charakterizace částic a mikrostruktur do té míry, která je nezbytná pro plné pochopení moderní literatury.

Kvalifikovaně vybrat adekvátní metody charakterizace částic, částicových soustav a správně je používat.

Správně aplikovat stereologické vztahy a integrální transformace ke korekci problému nahodilých řezů.

Last update: Pabst Willi (07.12.2017)
Literature -

R - Allen T.: Particle Size Measurement (two volumes, fifth edition). Chapman & Hall, London 1997. (ISBN 0-412-75350-2).

R - van de Hulst H. C.: Light Scattering by Small Particles. Dover, New York 1981. (ISBN 0-486-64228-3).

R - Xu R.: Particle Characterization - Light Scattering Methods. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2000. (ISBN 1-4020-3-0357-9).

R - Gregg S. J., Sing K. S. W.: Adsorption, Surface Area and Porosity (second edition). Academic Press, London 1982. (ISBN 0-12-300956-1).

R - Russ J. C., Dehoff R. T.: Practical Stereology (second edition). Kluwer Academic, New York 2000. (ISBN 0-306-46476-4).

Last update: Pabst Willi (01.08.2013)
Learning resources -

Pabst W., Gregorová E.: Characterization of particles and particle systems. VŠCHT Praha 2007 (accesssible via

http://www.vscht.cz/sil/keramika/Characterization_of_particles/CPPS%20_English%20version_.pdf ).

Last update: Pabst Willi (01.08.2013)
Syllabus -

1. Introduction (equivalent and statistical diameters)

2. Particle shape, particle surface, fractals

3. Particle packing, coordination numbers

4. Small particle statistics I: Basic types of distributions, quantiles, basic statistical parameters

5. Small particle statistics II: Analytical functions, moments, moment ratios

6. Sedimentation methods and shape characterization procedures

7. Laser diffraction I: Theory (Mie, Fraunhofer, Rayleigh)

8. Laser diffraction II: Practice

9. Other methods (electrozone sensing, dynamic light scattering / DLS, ELS, OPC)

10. Image analysis I: Free particles, quantitative shape determination

11. Image analysis II: Grains in polycrystalline materials, stereology

12. XRD grain size from line broadening

13. Adsorption methods (BET)

14. Suspensions, nanofluids and aerosols

Last update: Pabst Willi (07.12.2017)
Registration requirements -

none

Last update: Pabst Willi (01.08.2013)
Teaching methods
Activity Credits Hours
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0.5 14
Příprava na zkoušku a její absolvování 1.5 42
3 / 4 84 / 112
Coursework assessment
Form Significance
Regular attendance 40
Examination test 60

 
VŠCHT Praha