PředmětyPředměty(verze: 808)
Předmět, akademický rok 2017/2018
  
Disperzní systémy I - N409071
Anglický název: Dispersion systems I
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Platnost: od 2016
Semestr: oba
Body: 7
E-Kredity: 7
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 3/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)Rozvrh není zveřejněn, proto je tento údaj pouze informativní a může se ještě měnit.
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Další informace: http://předmět je vyučován pouze v letním semestru
Poznámka: předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Šoóš Miroslav doc. Ing. Ph.D.
Grof Zdeněk Ing. Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: Štěpánek František prof. Ing. Ph.D. (19.11.2012)

Cílem předmětu je seznámit studenty s inženýrským popisem jevů, a laboratorních a průmyslových procesů při nichž vznikají neho hrají klíčovou roli disperse a jiné strukturované vícefázové systémy.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Štěpánek František prof. Ing. Ph.D. (01.10.2013)

Po absolvování předmětu budou studenti umět:

  • klasifikovat dispersní systémy
  • kvalifikovaně rozhodnout o způsobu přípravy daného typu dispersního systému
  • posoudit faktory mající vliv na jeho stabilitu.
Literatura -
Poslední úprava: Štěpánek František prof. Ing. Ph.D. (19.11.2012)

Z: R.F. Probstein, Physicochemical hydrodynamics, Wiley, 1994

Z: L.L. Schramm, Emulsions, Foams and Suspensions, Wiley, 2005

Studijní opory -
Poslední úprava: Štěpánek František prof. Ing. Ph.D. (19.11.2012)

http://www.vscht.cz/uchi/ped/index.html

Sylabus -
Poslední úprava: TAJ409 (05.05.2010)

1. Klasifikace dispersních systémů (emulze, mlhy, pěny, polymery, …). Distribuce velikosti částic. Momenty distribucí. Log-normální distribuce.

2. Charakterizace velikosti částic. Problémy se vzorkováním dispersních systémů. Segregace. Silové interakce popsané makroskopickým přístupem podle Lifshitze. Existence repulzivních van der Waalsových interakcí a důležitost pro flotaci.

3. Silové interakce v částicových dispersích (aerosoly a emulze). Elektrostatické a osmotické interakce částic v kapalně-dispersních systémech. Sedimentace souboru mikro nebo nanočástic – limity platnosti klasického popisu.

4. Mechanismy adhese: van der Waalsovy síly, elektrostatické interakce, kapalný můstek, propletení polymerů. Srovnání adhesních sil a energií. Adhese a drsnost povrchu. Filtrace aerosolů: mechanismy záchytu částic na nanovláknech.

5. Dynamika koagulace a koalescence v dispersních systémech. Souvislost s DLVO teorií stability emulzí. Ostwaldovo zrání. Kinetická a termodynamická stabilita dispersí. Dynamika jednoduché monodispersní koagulace.

6. Přehled technologií pro přípravu dispersních systémů. Klasifikace podle typu připravované disperze a fyzikálních principů přípravy. Disperse kapaliny v plynu: rozprašování, atomizace kapalin (nebulizér), inkjet. Mlha.

7. Příprava aerosolů nano a mikročástic. Kondenzace par těkavých sloučenin. Problém nukleace a koagulace nanočástic. Elektrorozprašování. Výroba nanočástic v plameni a následné problémy s koagulací. Rozprašovací sušárna. Příklady: výroba sazí, nano-TiO2. Mletí.

8. Extrakce omezeně mísitelných rozpouštědel. Superkritická extrakce a vyluhování. Protiproudá a opakovaná extrakce. Fázové diagramy systémů voda-olej-surfaktant.

9. HLB surfaktantů (Hydrophile-Lipophile Balance number). Technické třídění surfaktantů. Příprava emulzí olej-ve-vodě, voda-v-oleji a zapouzdřených emulzí. Modifikace viskozity emulzí. Stabilita emulzí. Příklad: obličejový krém (voda, oleje, glycerin, surfaktanty, EDTA). Ultrasonifikace.

10. Disperse pevných částic v kapalině. Sol-gel precipitace. Příprava koloidní siliky. Příprava koloidního zlata. Koloidní krystaly.

11. Příprava dispersí emulzní a miniemulzní polymerací. Teorie nukleace a typy nukleací. Entropie miniemulzí a jejich termodynamická stabilita.

12. Porézní materiály. Pojem perkolace. Texturní analýza porézních materiálů. Difuze a adsorpce v porézních materiálech. Příprava porézních materiálů s otevřenými póry. Zeolity a porézní katalyzátory. Adsorpční monolity.

13. Pěnové materiály s otevřenými a uzavřenými celami a jejich příprava. Problém nukleace a řízení kvality pěnové struktury. Tepelné a zvukové isolační vlastnosti pěnových materiálů. Absorpce mechanické energie při nárazu.

14. Příprava nano-vláken pro netkané textilie. Electrospinning. Protlačování taveniny sítem a tvorba nanovláken proudem plynu s podzvukovou rychlostí. Výroba polymerních filmů vyfukováním a vláken vytlačováním.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Štěpánek František prof. Ing. Ph.D. (19.11.2012)

Fyzika I

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast v laboratořích (na exkurzi nebo praxi) 2 56
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 2 56
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 1 28
7 / 7 196 / 196
Hodnocení studenta
Forma Váha
Zkouškový test 50
Ústní zkouška 50

 
VŠCHT Praha