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.

Students will be able to:

• analyze and optimize the processes, which are relaed to chemistry of phase interfaces

• distinguish and properly describe different types of dispersions: colloid dispersions and nanodispersions, analytical and macroscopic dispersions

• apply methods of colloid and surface chemistry and nano-chemistry in the research and description of biological systems and at a development of new materials in ceramics, medicine, petrol industry, water treatment, etc.

Získání zápočtu (splnění výpočetní části)

Složení zkoušky (písemný test, ústní zkouška)

Acquiring credit (meeting the minimum requirements of the computational part)

The exam (comutational test + oral exam)

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

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

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

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

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

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

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

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

1. Influence of phase boundaries on the properties of the dispersion systems. Thermodynamics of the systems with the great interface area. Molecular view on the interface.

2. Interface energy, interface tension, temperature dependence, methods of measurement.

3. Curved interfaces. Laplace-Young equation. The influence of interface curvature on the vapour pressure and on the solubility at constant temperature. The influence of interface curvature on the vapour-liquid equilibrium and solid-liquid equilibrium at constant pressure.

4. Three-phase equilibrium. Wetting and spreading. Young equation.

5. Capillary phenomena. Surface films of non-soluble substances on liquids. Langmuir-Blodgett films.

6. Adsorption kinetics and equilibrium. Gibbs adsorption isotherm. Gas adsorption on solids. Adsorption from solutions on solids.

7. Electric properties of interfaces. Electrical double layer, electrokinetic phenomena.

8. Dispersion system, classification and characterisation. Distribution functions. Stability of dispersions.

9. Kinetic properties of dispersions influenced by the dispersity degree. Thermic motion, diffusion, sedimentation velocity, sedimentation equilibria, osmosis, membrane phenomena.

10. Viscosity of dispersions. Einstein equation. Plastic, pseudoplastic, and dilatant systems.

11. Optical properties of dispersion. Light scattering.

12. Heterogeneous dispersions. Lyosols, emulsions, foams, aerosols. solid sols.

13. Associative colloids. Critical micelle concentration.

14. Macromolecular solutions. Reversible and irreversible gels.

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).

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

http://vydavatelstvi.vscht.cz/informace/uid_es-001_cze.html

Fyzikální chemie II nebo Fyzikální a koloidní chemie

Physical Chemistry II or Physical Chemistry of Colloidal Systems