Okruhy otázek ke SZZ: Koloidní soustavy a jejich interakce Definice a vlastnosti koloidů, fázová rozhraní (L/S/G), rozdělení koloidních soustav, příprava koloidních systémů, klíčové vlastnosti koloidů, intermolekulární síly a interakce mezi koloidními částicemi, typy interakcí, rozdíly mezi molekulami a koloidy - jejich dosah a důležitost pro koloidní (ne)stabilitu. 2. Povrchové a mezifázové napětí Definice povrchového a mezifázového napětí, hlavní rozdíly pro polární a nepolární látky, závislost na teplotě, způsoby jejich měření, metody výpočtu (Parachor, Hansen), pokročilé teorie (Fowkesova rovnice, Oss-Good), aplikace, adhezní/kohezní práce, Dupreho rovnice, rozestíratelnost, rozestírací koeficient na rozhraní dvou kapalin. 3. Základní zákony koloidní a povrchové chemie Youngova rovnice, kontaktní úhel, limity platnosti Youngovy rovnice a vliv hrubosti povrchu, hystereze kontaktního úhlu, adhezní práce pro rozhraní pevná látka - kapalina, Young-Laplaceova rovnice pro částice/bublinky, praktické důsledky, Kelvinova rovnice - kondenzace a skrytý var, Ostwaldovo zrání, Gibbsova rovnice adsorpce a její aplikace. 4. Povrchově aktivní látky Surfaktanty, samouspořádávání a hydrofobní interakce, klasifikace dle ionicity, HLB, kritický parametr balení (CPP), micelizace povrchově aktivních látek, kritická micelární koncentrace a její závislost na prostředí, Krafftův bod, aplikace micel, detergenty, aplikační vlastnosti. 5. Smáčení a adheze Smáčení ideálních a reálných povrchů, úhel smáčení a jeho měření, povrchová energie pevných látek, modely pro výpočet povrchové energie (Zismanova závislost a kritické povrchové napětí), souvislost Youngovy rovnice a adhezní práce pro studium smáčení a adheze, aplikace smáčení, teorie adheze (Oss-Good), typy adheze, adhezní síly, praktické uplatnění adheze a její limity. 6. Adsorpce Definice adsorpce, typy adsorpce, základní adsorpční izotermy (Langmuirova, BET), adsorpce z kapalin, kompozitní adsorpční izotermy, multikomponentní adsorpce, adsorpce surfaktantů a polymerů. 7. Kinetika koloidů Brownův pohyb a difuze, Stokesova rovnice, Stokes-Einsteinova rovnice, difúzní koeficient, sedimentační rovnováha v gravitačním/odstředivém poli, sedimentační koeficient, využití sedimentace v praxi. Osmóza a osmotický tlak. 8. Rheologie koloidů Definice, vztah mezi smykovým napětím a smykovou rychlostí u koloidních soustav, rozdíl proti Newtonovským kapalinám, smykově řídnoucí a houstnoucí soustavy, Binghamovo pseudoplastické chování, limitní viskozita, metody popisu, a vztah mezi limitní viskozitou a molekulovou hmotností (Mark-Houwnik), závislost na tvaru částic, náboji, velikosti atd. 9. Optické vlastnosti koloidních soustav Absorpce záření a Lambert-Beerův zákon, Tyndallův jev, statický rozptyl světla, Rayleighova teorie, Mieho teorie, závislost na vlnové délce, rozptyl světla v polymerních roztocích - stanovení molekulové hmotnosti (SLS), dynamický rozptyl světla (DLS), princip metody a její využití. Turbidimetrie a nefelometrie, mikroskopie koloidů - optická, AFM, SEM, TEM. 10. Stabilita koloidů Křivka potenciální energie dvou částic, van der Waalsovy síly a elektrostatické interakce (rozdíly, jejich vliv na stabilitu, na čem závisí), elektrická dvojvrstva, Debieho délka a zetapotenciál, jeho měření, repulze částic, Schulze-Hardyho pravidlo a Kritická koagulační koncentrace 11. Stabilizace koloidů a kinetika agregace Koloidní stabilita a její popis (DLVO teorie), faktory ovlivňující stabilitu, metody stabilizace koloidů, Hofmeisterova série, agregace, flokulace, koagulace, koalescence, kinetika agregace, stabilitní poměr, využití agregace. 12. Emulze Příprava emulzí, aplikace a charakterizace emulzí, emulzní stabilita, stabilizace a destabilizace emulzí. Emulzifikátory, Bancroftovo pravidlo a HLB. Mikroemulze. 13. Pěny Definice, tvorba pěn, stabilita pěn, stárnutí pěn - pěnový sloupec, aplikace pěn, charakterizace pěn, destabilizace pěn - difúze plynu.
|
-
Bartovská, L., Šišková, M. Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. Praha: VŠCHT, 2005. ISBN 80-7080-579-X.
-
BIRDI, K.S. Handbook of Surface and Colloid Chemistry.. Boca Raton: CRC Press, 2015. ISBN 9781466596689.
-
CHEHIMI, M.M., PINSON, J. Applied Surface Chemistry of Nanomaterials. New York: Nova Science Publishers, 2013. ISBN 978-1-62808-351-4.
-
KONTOGEORGIS, G.M., KIIL, S. Introduction to Applied Colloid and Surface Chemistry. Chichester: Wiley Blackwell, 2016. ISBN 9781118881187.
-
NEUMANN, A.W., DAVID, R., ZUO, Y. Applied Surface Thermodynamics. Boca Raton: CRC Press, 2017. ISBN 9781420009668.
-
SHAW, D. Introduction to Colloid and Surface Chemistry. 4th Ed.. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2013. ISBN 9780750611824.
|