Department Department Department Department Department Department Department

Αιωρήματα & Γαλακτώματα

Στοιχεία Μαθήματος
Διδάσκων (Διδάσκοντες):
Κουτσούκος Πέτρος
 
Προπτυχιακά Μαθήματα, 10ο Εξάμηνο
ΘΕ: Εφαρμοσμένη Φυσικοχημεία – Μηχανική Χημικών και Ηλεκτροχημικών Διεργασιών
Ελληνικά
Κωδικός Μαθήματος: CHM_E_Β6
Διδακτικές Μονάδες: 3
Μονάδες ECTS:4
https://eclass.upatras.gr/

Επιδιωκόμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα
  1. Βασικές έννοιες για τα αιωρήματα και τα γαλακτώματα.  Κατανόηση του ρόλου της διαφασικής επιφάνειας στα συστήματα διασποράς
  2. Η απόκλιση από την ιδανική συμπεριφορά λόγω ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων.  Κατανόηση σε επίπεδο αλληλεπιδράσεων ιόντος-ιόντος και επέκταση σε φορτισμένα σωματίδια.
  3. Κατανόηση του μηχανισμού δημιουργίας ηλεκτρικού φορτίου σε φορτισμένα σωματίδια σε αιωρήματα και σε γαλακτώματα.
  4. Μέθοδοι μετρήσεως ηλεκτρικού φορτίου και δυναμικού επιφανείας σε αιωρούμενα σωματίδια και κατανόηση των παραμέτρων στις οποίες  πρέπει να αποδίδεται προσοχή προκειμένου οι μετρήσεις να έχουν νόημα.
  5. Ιδιαιτερότητες των υμενίων και των αφρών.
  6. Κατανόηση των παραγόντων οι οποίοι καθορίζουν την σταθερότητα των αιωρημάτων και των γαλακτωμάτων.

Δεξιότητες
  • Εξοικείωση με την κατηγορία των υλικών τα οποία χαρακτηρίζονται ως συστήματα διασποράς
  • Κατανόηση των παραγόντων οι οποίοι καθορίζουν την σταθερότητα των αιωρημάτων και των γαλακτωμάτων.
  • Επιλογή των κατάλληλων μετρήσεων προκειμένου να επιτευχθεί ο έλεγχος της σταθερότητας ενός αιωρήματος ή γαλακτώματος.
  • Γνώση των πειραματικών μεθόδων μέτρησης των παραμέτρων οι οποίες καθορίζουν την σταθερότητα συγκεκριμένων τύπων αιωρημάτων ή γαλακτωμάτων

Προαπαιτήσεις

Δεν υπάρχουν τυπικά προαπαιτούμενα μαθήματα. Γνώση της φυσικοχημείας είναι σημαντική.

Περιεχόμενα (Ύλη) Μαθήματος

Τα συστήματα διασποράς.  Λιποσώματα  και Γαλακτώματα. Διαφασικές επιφάνειες και η σημασία τους. Η θεωρία DEBYE-HUCKEL για τα ηλεκτρολυτικά διαλύματα. Επέκταση της θεωρίας Debye-Huckel σε συστήματα με ηλεκτρικό φορτίο.  Η φορτισμένη ηλεκτρική διπλοστιβάδα. Αρνητική προσρόφηση. Ισορροπίες Donnan.  Ιοντοανταλλαγή. Το σημείο μηδενικού φορτίου.  Η θερμοδυναμική της ηλεκτρικής διπλοστιβάδας. Η ηλεκτροτριχοειδής καμπύλη (Εξίσωση Lippmann). Πειραματικές μετρήσεις και η σημασία τους.  Η σημασία της ειδικής προσρόφησης. Ποτενσιομετρικές τιτλοδοτήσεις και θερμοδυναμιή ανάλυση.  Επιφανειακό και δυναμικό ζ. Τα ηλεκτροκινητικά φαινόμενα. Υμένια και αφροί. Βασικές αρχές.  Η σταθερότητα των υμενίων. Ο σταθεροποιητικός ρόλος των τασιενεργών ενώσεων.  Μηχανισμοί διαρροής. Οι δυνάμεις στα υμένια. Τέλος διαρροής. Σταθερότητα υμενίων. Απωστικές δυνάμεις κατἀ την προσέγγιση επίπεδων ηλεκτρικών διπλοστιβάδων. Αλληλεπίδραση κατά την προσέγγιση σφαιρικών ηλεκτρικών διπλοστιβάδων. Σταθερότητα λυοφοβικών κολλοειδών σωματιδίων. Η θεωρία DLVO. Παράλληλες πλάκες και σφαιρικά σωματίδια. Ο κανόνας Schultze-Hardy. Η ολική αλληλεπίδραση μεταξύ δύο σωματιδίων. Για τον συντελεστή Hamaker. Η συγκέντρωση συσσωμάτωσης

Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι

Παραδόσεις με χρήση συμβατικών ή και ηλεκτρονικών μέσων.  Αναλυτική παρουσίαση επιλεγμένων παραδειγμάτων.

Μέθοδοι Αξιολόγησης/Βαθμολόγησης

Ασκήσεις  κατ οίκον για εμπέδωση της θεωρίας.  Η βαθμολογία συνάγεται από την τελική γραπτή εξέταση