PředmětyPředměty(verze: 913)
Předmět, akademický rok 2022/2023
  
Colloid and Surface Chemistry - AP403006
Anglický název: Colloid and Surface Chemistry
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:0
E-Kredity: zimní s.:0
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Jiné [HT]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
Garant: Vopička Ondřej doc. Ing. Ph.D.
Dendisová Marcela Ing. Ph.D.
Záměnnost : D403006, P403006
Anotace -
Poslední úprava: Vopička Ondřej doc. Ing. Ph.D. (21.05.2019)
Přednášky pro doktorandy jsou zaměřeny na moderní pohled do koloidní a povrchové chemie, její teorii a aplikace. Předmět je věnován problematice jevů na fázových rozhraních a jejich aplikaci při popisu základních charakteristik disperzních soustav, jejich členění, vzniku a stability, povrchových interakcí a specifických fyzikálně chemických vlastností (molekulárně kinetických, optických, elektrických a rheologických). Zvláštní pozornost je věnována soustavám s nanoskopickými částicemi, tj. koloidním soustavám, a jejich využití při studiu adsorbátů a povrchových reakcí.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Vopička Ondřej doc. Ing. Ph.D. (21.05.2019)

Doktorandi budou:

1. znát principy metod charakterizace disperzních soustav a heterogenních materiálů, relevantní modely pro jejich popis, a vybrané průmyslových aplikace,

2. umět kriticky zhodnotit korelativní a prediktivní vlastnosti příslušných modelů,

3. umět sami vyvinout nové modely nebo adaptovat stávající modely popisující souvislosti mezi mikrostrukturou a vlastnostmi disperzních soustav a heterogenních materiálů a tyto modely aplikovat ve vlastní výzkumné práci.

Literatura -
Poslední úprava: Vopička Ondřej doc. Ing. Ph.D. (03.05.2022)

Z: Bartovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, VŠCHT Praha, 2005. http://147.33.74.135/knihy/uid_isbn-80-7080-579-X/pages-img/ . ISBN: 80-7080-579-X

A: Butt, H.-J., Graf, K., Kappl, M.: Physics and Chemistry of Interfaces (3rd Edition), Wiley-VCH Verlag GmbH, 2013. ISBN: 978-3-527-41216-7

A: Butt, H.-J., Kappl, M.: Surface and Interfacial Forces (2nd Edition), John Wiley & Sons, 2018. ISBN: 978-3-527-80436-8. https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpSIFE0001/surface-interfacial-forces/surface-interfacial-forces

D: Adamson A.W., Gast A.P.: Physical Chemistry of Surfaces, Wiley, 1997. ISBN: 978-0-471-14873-9

D: Everet D.H.: Basic Principles of Colloid Science, RSC, 1988. http://pubs.rsc.org/en/Content/eBook/978-0-85186-443-3 . ISBN: 978-0-85186-443-3, PDF eISBN: 978-1-84755-020-0

D: Hiemenz P.C., Rajagopalan R.: Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd Ed., New York 1997. ISBN 9780824793975

A: Myers D.: Surfaces, Interfaces, and Colloids, Wiley, 1999. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/0471234990 . Print ISBN:9780471330608

A: Tovey G.D.: Pharmaceutical Formulation - The Science and Technology of Dosage Forms, Royal Society of Chemistry (RSC), 2018, ISBN 978-1-84973-941-2, https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-84973-941-2 , https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpPFTSTDF4/pharmaceutical-formulation/pharmaceutical-formulation

D: Bartovská L., Šišková M.: Co je co v povrchové a koloidní chemii - elektronický výkladový slovník, 2005. https://vydavatelstvi-old.vscht.cz/knihy/uid_es-001/ebook.help.htm

Studijní opory -
Poslední úprava: Vopička Ondřej doc. Ing. Ph.D. (03.05.2022)

Bartovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, VŠCHT Praha, 2005. http://147.33.74.135/knihy/uid_isbn-80-7080-579-X/pages-img/. ISBN: 80-7080-579-X

Bartovská L., Šišková M.: Co je co v povrchové a koloidní chemii - elektronický výkladový slovník, 2005. https://vydavatelstvi-old.vscht.cz/knihy/uid_es-001/ebook.help.htm

Langmuir. https://pubs.acs.org/journal/langd5

Metody výuky -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

Přednášky, vypracování projektu zaměřeného na popis dějů v systémech s výrazným vlivem fázových rozhraní.

Sylabus -
Poslední úprava: Vopička Ondřej doc. Ing. Ph.D. (03.05.2022)

1. Vliv fázových rozhraní na vlastnosti disperzních systémů, termodynamika a molekulární náhled. Povrchová energie, povrchové napětí, experimentální techniky.

2. Termodynamika zakřivených fázových rozhraní: Laplaceova-Youngova, Kelvinova, Thomsonova a Ostwaldova-Freundlichova rovnice.

3. Klasifikace a modely adsorpce, adsorpční teplo, specifický povrch, sorpce vodní páry a hygroskopičnost, adsorpce směsí, kinetika adsorpce, difuze. Gibbsova adsorpční izoterma.

4. Rovnováhy na rozhraní tří fází. Smáčení a rozestírání, Youngova rovnice, výpočty povrchové energie na bázi fyzikálních modelů (Zismanův model, Fowkesův model, atd.). Povrchové filmy, filmy Langmuira a Blodgettové.

5. Elektrická dvojvrstva, zeta potenciál, elektrokinetické jevy.

6. Disperze - klasifikace a charakterizace, stabilita, kinetické vlastnosti. Brownův pohyb, difuze, difuzně řízená disoluce léčiv (Noyesův–Whitneyův model, atd.), sedimentace, osmóza, Donnanova rovnováha, dialýza.

7. Newtonské a nenewtonské systémy, pseudoplasticita, dilatance, tření a lubricita. Optické vlastnosti disperzních soustav, rozptyl světla.

8. Heterogenní disperze. Lyosoly, emulze, pěny, aerosoly, tuhé soly. Asociativní koloidy, kritická micelární koncentrace, roztoky makromolekul, gely.

9. Možnosti využití nanočásticových systémů pro studie adsorbátů. Mikroskopické a nanoskopické techniky pro charakterizaci nanočásticových systémů a adsorbátů.

10. Prezentace individuálního projektu zaměřeného na popis dějů v systémech s výrazným vlivem fázových rozhraní.

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

Základy fyzikální chemie

 
VŠCHT Praha