PředmětyPředměty(verze: 965)
Předmět, akademický rok 2024/2025
  
Koloidní a povrchová chemie - P403006
Anglický název: Colloid and Surface Chemistry
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2024
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: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
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.
Je záměnnost pro: AP403006
Anotace -
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.
Poslední úprava: Vopička Ondřej (21.05.2019)
Výstupy studia předmětu -

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.

Poslední úprava: Vopička Ondřej (21.05.2019)
Literatura -

Povinná:

  • Fázová rozhraní, koloidy a nanosystémy, Bartovská, Lidmila, Randová, Alena, 2019
  • Physics and chemistry of interfaces, Butt, Hans-Jürgen, Garf, Karlheinz, Kappl, Michael, 2006
  • Surface and interfacial forces, Butt, Hans-Jürgen, Kappl, Michael, 2010
  • Physical chemistry of surfaces, Adamson, Arthur W., Gast, Alice P., 1997
  • Surfaces, interfaces, and colloids, principles and applications, Myers, Drew, 1999

Poslední úprava: Vopička Ondřej (23.08.2024)
Metody výuky -

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

Poslední úprava: Vopička Ondřej (22.06.2018)
Sylabus -

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.

Poslední úprava: Vopička Ondřej (09.05.2022)
Studijní opory -

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

Poslední úprava: Vopička Ondřej (09.05.2022)
Vstupní požadavky -

Základy fyzikální chemie

Poslední úprava: Vopička Ondřej (21.08.2018)
 
VŠCHT Praha