PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Charakterizace částic a mikrostruktur - M107013
Anglický název: Characterization of Particles and Microstuctures
Zajišťuje: Ústav skla a keramiky (107)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:5
E-Kredity: zimní s.:5
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:3/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: 10 / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Pabst Willi prof. Dr. Dipl. Min.
Záměnnost : N107025
Anotace -
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl. Min. (15.02.2018)
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 náhodných řezů. Dvě přednášky se týkají i slinování částic a disperzních soustav, včetně suspenzí a nanofluidů a metod charakterizace jejich elektrokinetického chování. Předmět je vhodný pro studenty všech oborů chemie a materiálové vědy a technologie. Lze ho doporučit všem, v jejichž práci je nutno charakterizovat soustavy částic nebo mikrostruktury heterogenních materiálů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Fialová Jana (04.01.2018)

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.

Literatura -
Poslední úprava: Fialová Jana (04.01.2018)

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

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

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

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

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

Studijní opory -
Poslední úprava: Fialová Jana (04.01.2018)

Pabst W., Gregorová E.: Charakterizace částic a částicových soustav. VŠCHT Praha 2007 (accesssible via

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

Sylabus -
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl. Min. (15.02.2018)

1. Úvod (ekvivalentní a statistické míry velikosti částic a nanočástic)

2. Velikost, tvar a povrch částic a nanočástic, zrn a pórů; fraktály

3. Uspořádání částic a slinování

4. Statistika malých částic I: Empirická rozdělení a statistická charakteristika

5. Statistika malých částic II: Analytické funkce rozdělení, momenty, momentové poměry

6. Sedimentační analýza, suspenze, nanofluidy a aerosoly

7. Adsorpce plynů a její využití pro charakterizaci částic a porézních materiálů

8. Laserová difrakce I: Teorie (od Maxwellovy teorie k Mieově teorii, Fraunhofer, Rayleigh)

9. Laserová difrakce II: Praktické použití a možnosti aplikace

10. Dynamický rozptyl světla (DLS) pro nanočástice a jiné metody charakterizace částic a suspenzí (ELS, OPC, ESA)

11. Stereologická charakterizace mikrostruktur pomocí mikroskopické obrazové analýzy

12. Určení rozdělení velikosti zrn a pórů, tomografické metody, míra lokální tloušťky (Hildebrand-Ruegsegger)

13. Určení velikosti zrn rentgenovou difrakcí a maloúhlový rozptyl (SAXS, SANS)

14. Rtuťová porozimetrie, a jiné metody charakterizace mikrostruktury porézních materiálů

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Fialová Jana (04.01.2018)

žádné

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl. Min. (15.02.2018)

Podmínka zakončení předmětu je úspěšné absolvování zkouškového testu a ústní zkoušky.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1,5 42
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1,5 42
Příprava na zkoušku a její absolvování 2 56
5 / 5 140 / 140
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 30
Zkouškový test 30
Ústní zkouška 40

 
VŠCHT Praha