Katedra fyzikálnej chémie
.: Úvodná stránka KFCH :.

4-21-63 Koloidná chémia

Ukončenie predmetu: skúška
Druh predmetu: Špecializácia
Typ predmetu: Povinný
Rozsah výuky: 2/0/0
Počet kreditov: 3
Prednášajúci: Bleha

Anotácia predmetu

V rámci predmetu sa rozoberajú najdôležitejšie poznatky o fyzikálnej chémii povrchov, o koloidno-disperzných a makromolekulových sústavách a ich vlastnostiach a funkciách v živej a neživej prírode. Pozornosť sa venuje aplikáciám týchto poznatkov v modernej technickej a potravinárskej praxi ako aj v biomedicíne a v nanotechnológiach.

Sylaby

Termodynamika povrchov. Zakrivené fázové rozhrania, Kelvinova rovnica a kapilárne javy. Povrchové napätie roztokov, Gibbsova adsorpčná izoterma, štruktúra amfifilných molekúl. Povrchový tlak, monomolekulové filmy, využitie nanovrstiev na podložke. Zmáčanie a roztieranie kvapalín, Youngova rovnica, adhézia a úpravy uhla zmáčania. Adsorpcia na tuhom povrchu, Langmuirova izoterma, viacvrstvová adsorpcia, charakterizácia povrchov, porozita adsorbentov, využitie adsorpcie.
Klasifikácia koloidných sústav, veľkosť a tvar častíc. Stabilita koloidných disperzií. Van der Waalsove interakcie medzi časticami. Potenciál a hrúbka elektrickej dvojvrstvy, DLVO teória stability disperzií, vplyv iónovej sily a vysolovanie. Zeta potenciál a elektrokinetické javy. Špecifické vlastnosti nanomateriálov. Micelárne koloidy, teória asociácie amfifilov a štruktúra miciel. Kritická micelárna koncentrácia a solubilizácia látok. Samousporiadané nanoštruktrúry v roztoku: vezikuly, dvojvrstvy a lipidické membrány. Molekulárno-kinetické vlastnosti disperzných sústav: osmometria, difúzia a Brownov pohyb, sedimentácia v gravitačnom poli a v centrifúge, viskozita, optické metódy a rozptyl svetla.
Konformačná štatistika ohybných makromolekúl a parametre náhodného klbka. Termodynamika zriedených roztokov polymérov s vylúčeným objemom. Teória stredného pola pre koncentrované roztoky. Mikrofázová separácia v polymérnych zmesiach a blokových kopolyméroch. Pravidelné konformácie biopolymérov, prechody závitnica-klbko a globula-klbko. Molekulové usporiadanie a funkcie polysacharidov, nukleových kyselín a globulárnych a fibrilárnych bielkovín. Metódy charakterizácie syntetických a biologických polymérov. Makromolekulové siete a gély.

Erik Klein, 2004/2005