Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav - B403012
Anglický název: Physical Chemistry of Surfaces and Colloidal Systems
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2021
Semestr: oba
Body: 4
E-Kredity: 4
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 2/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: zimní:neomezen / neomezen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: bakalářské
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Randová Alena Ing. Ph.D.
Hovorka Štěpán Ing. Ph.D.
Záměnnost : N403036
Termíny zkoušek   
Pro tento předmět jsou dostupné online materiály
Anotace -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (15.01.2018)
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: Pátková Vlasta (15.01.2018)

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: Randová Alena Ing. Ph.D. (15.09.2023)

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: Randová Alena Ing. Ph.D. (15.09.2023)

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: Randová Alena Ing. Ph.D. (15.09.2023)

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: Pátková Vlasta (15.01.2018)

Fyzikální chemie II nebo Fyzikální a koloidní chemie

Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (02.03.2018)

Získání zápočtu (splnění výpočetní části)

Složení zkoušky (písemný test, ústní zkouška)

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 2.1 60
Účast na seminářích 0.5 14
4 / 4 102 / 112