|
Vyučující
|
-
Lapčíková Barbora, doc. Mgr. Ph.D.
-
Lapčík Lubomír, prof. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Koloidní soustavy: definice základních fyzikálních pojmů, jednotek a veličin, hmotnostní bilance,význam povrchové energie malé částice, klasifikace disperzních soustav, tvar a velikost částic, agregace, polydisperzita. 2. Koloidní soustavy: střední hodnoty, distribuční funkce podle velikosti částic, diferenciální a integrální rozdělovací funkce dle velikosti částic, histogram. 3. Sedimentace: sedimentační rychlost, sedimentační analýza. 4. Difúze: Brownův pohyb, Fickovy zákony, sedimentační rovnováha. 5. Osmotický tlak: ideální roztok, 2. viriální koeficient, vyloučený objem, Donnanova rovnováha. 6. Osmotický tlak: osmotický tlak nabitých koloidů, dialýza, reverzní osmóza. 7. Viskozita zředěných disperzí: Einsteinův vztah pro relativní viskozitu, limitní viskozitní číslo, ne-Newtonské kapaliny, závislost viskozity na smykové rychlosti, Markova - Howinkova rovnice, Schulzova - Blaschkeho rovnice. 8. Rozptyl světla: klasická teorie, fluktuační teorie, stanovení velikosti, tvaru a interakcí koloidní částice. 9. Rozptyl světla: Rayleighova rovnice, Zimmova závislost, disimetrie. 10. Povrchové energie a smáčecí úhel: povrchově aktivní látky, funkce, struktura, micelární, makromolekulární, povrchové napětí, povrchová energie, tenze par, rozpustnost, smáčení, flotace. 11. Povrchové filmy nerozpustných látek: povrchový tlak, Gibbsova rovnice, povrchově aktivní látky, adsorpce z roztoku, adsorpce na povrchu tuhé látky, fyzikální adsorpce a chemisorpce, adsorpční teplo, základní typy adsorpčních izoterem (Langmuirova, Freundlichova adsorpční izoterma). Emulze, emulgátory, mikroemulze, pěny. 12. Adsorpce na rozhraní plyn - tuhá látka: vícevrstvová adsorpce, BET izoterma, stanovení měrného povrchu, hystereze adsorpční izotermy. 13. Elektrická dvojvrstva: kondenzátorový model dvojvrstvy, difůzní modely, DLVO teorie, koagulace, flokulace, Smoluchowského rovnice rychlé koagulace, Schulzovo - Hardyho pravidlo. 14. Elektrokinetické jevy: zeta - potenciál, elektroosmóza, elektroforéza, kapilární elektroforéza, proudový potenciál, koeficient elektroforetického zbržďování, aplikace elektroforetických jevů v potravinářském průmyslu.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Laborování
- Účast na výuce
- 16 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 30 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 30 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 44 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Znalosti základních kurzů předmětů z oblasti fyziky a fyzikální chemie. |
| Znalosti základních kurzů předmětů z oblasti fyziky a fyzikální chemie. |
| Výsledky učení |
|---|
| Student má znalosti o základních fyzikálně-chemických procesech, vlastnostech a charakteristikách studovaných koloidních soustav. |
| Student má znalosti o základních fyzikálně-chemických procesech, vlastnostech a charakteristikách studovaných koloidních soustav. |
| Student dokáže posoudit rozdělení koloidních systémů dle vybraných kritérií, jako např. velikosti částic dispergované fáze, rozdělení dle fází (pevná, kapalná, plynná) pro kombinace disperzního prostředí a dispergované fáze. |
| Student dokáže posoudit rozdělení koloidních systémů dle vybraných kritérií, jako např. velikosti částic dispergované fáze, rozdělení dle fází (pevná, kapalná, plynná) pro kombinace disperzního prostředí a dispergované fáze. |
| Student dokáže posoudit typy koloidních soustav vzhledem k jejich vzájemné interakce (lyofilní, lyofóbní), charakteru disperze (reverzibilní, irreverzibilní). |
| Student dokáže posoudit typy koloidních soustav vzhledem k jejich vzájemné interakce (lyofilní, lyofóbní), charakteru disperze (reverzibilní, irreverzibilní). |
| Student dokáže posoudit reologické chování disperzních soustav vzhledem k průběhu tokových křivek např. závislost dynamické viskozity na smykové rychlosti. |
| Student dokáže posoudit reologické chování disperzních soustav vzhledem k průběhu tokových křivek např. závislost dynamické viskozity na smykové rychlosti. |
| Student dokáže posoudit schopnost koloidních soustav ke vzájemnému mísení, rozestírání a tvorbě micelárních soustav vzhledem k povrchovému napětí jednotlivých komponent. |
| Student dokáže posoudit schopnost koloidních soustav ke vzájemnému mísení, rozestírání a tvorbě micelárních soustav vzhledem k povrchovému napětí jednotlivých komponent. |
| Student dokáže posoudit a navrhnout vhodný způsob stabilizace koloidních disperzí, určit jejich kritickou koagulační koncentraci. |
| Student dokáže posoudit a navrhnout vhodný způsob stabilizace koloidních disperzí, určit jejich kritickou koagulační koncentraci. |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Student dokáže určit distribuční funkci podle velikosti částic metodou sítové analýzy a dynamického rozptylu světla. |
| Student dokáže určit distribuční funkci podle velikosti částic metodou sítové analýzy a dynamického rozptylu světla. |
| Student dokáže změřit zeta potenciál koloidních disperzí a posoudit jejich koloidální stabilitu. |
| Student dokáže změřit zeta potenciál koloidních disperzí a posoudit jejich koloidální stabilitu. |
| Student dokáže změřit tokové křivky kapalných systémů na rotačním viskozimetru. |
| Student dokáže změřit tokové křivky kapalných systémů na rotačním viskozimetru. |
| Student dokáže určit povrchovou energii pevných substrátů, a povrchové napětí kapalin. |
| Student dokáže určit povrchovou energii pevných substrátů, a povrchové napětí kapalin. |
| Student dokáže určit viskozitně střední molární hmotnost dispergované fáze z měření koncentrační závislosti redukované viskozity. |
| Student dokáže určit viskozitně střední molární hmotnost dispergované fáze z měření koncentrační závislosti redukované viskozity. |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednášení |
| Přednášení |
| Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming) |
| Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming) |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Laborování |
| Laborování |
| Praktické procvičování |
| Praktické procvičování |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Ústní zkouška |
| Známkou |
| Známkou |
| Ústní zkouška |
|
Doporučená literatura
|
-
ATKINS, P.W. Physical Chemistry. Oxford: Oxford University Press, 1994. ISBN 0-19-855731-0.
-
Bartovská L., Šišková M. Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. Praha, 2005. ISBN 80-7080-579-X.
-
Hiemenz, P.C., Rajagopalan, R. Principles of Colloid and Surface Chemistry. New York : Marcel Dekker, 1997. ISBN 0-8247-9397-8.
-
METIU, H. Physical Chemistry. Thermodynamics. New York: Taylor and Francis, 2006. ISBN 0-8153-4091-5.
-
Mittal, K.L. Partcles on Surfaces 5&6: Detection, Adhesion and Removal. Utrecht : VSP, 1999. ISBN 90-6764-312-2.
-
POUCHLÝ, J. Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav. Praha: VŠCHT Praha, 2001. ISBN 80-7080-422-X.
|