Anvendt kolloid- og grænsefladekemi

• evaluere og beskrive kolloide nanoteknologiske og kemiske systemer, processer og produkter
• anvende forskellige teorier til beregning af overfladespænding og grænsefladespænding og bruge dette til estimeringen af bla. befugtning og andre systemkarakteristika
• genkende mekanismer for adhæsion mellem overflader og materialer samt bruge forskellige metoder til estimere denne
• beskrive de vigtigste fundamentelle teorier i overfladekemi
• forklare tensiders dannelse af miceller samt kende til målinger heraf og kunne beregne afhgængigheder af saltkoncentration, systemtemperatur, tensid kædelængde
• sammenligne og forstå adsorption i gas-væske og faststof-væske overflader og kunne foretage kvantitative adsorptionsberegninger
• beregne molekylvægt og form af kolloide partikler og polymerer ud fra eksperimentelle data
• beskrive vekselvirkningen mellem kolloide partikler og identificere ligheder og forskelle mellem de styrende molekylære kræfter og vekselvirkninger
• forklare de vigtigste parametre i teorier for kolloid vekselvirkning og foretage beregninger med disse
• beskrive betingelserne for stabilitet af kolloide systemer og kunne diskutere og sammenligne forskellige stabiliserings-mekanisker
• beskrive stabiliseringsmekanismer for emulsioner og skum og designe emulsioner og skum ved hjælp af forskellige semi-empiriske metoder

i. Fælles præsentation af kolloide og overflade fænomener
ii. Teorier til beregning af overfladespænding (mod luft), væske-væske grænsefladespænding samt grænsefladespændinger i faststof-overflader
iii. Fundamentelle teorier (Young-Laplace, Kelvin ligning, Young’s ligning for kontakt vinkel samt Gibbs adsorptionsteori)
iv. Tensider – vaskemidler: micellersdannelse (kritisk micelledannelse koncentration, CMC) adsorption af tensider på overflader
v. Adsorption i gas-væske, væske-væske og faststof-væske overflader. Langmuir og BET teorier
vi. Befugtning og vedhæftning – mekanismer og beregninger inkl. Zisman’s plot
vii. Kinetiske, optiske og elektriske egenskaber af kolloide partikler
viii. Eksperimentelle metoder til karakterisering af kolloide partikler – estimering og måling af struktur, størrelse og form
ix. Intermolekylære og interpartikle kræfter: van der Waals og double-layer kræfter (zeta potentiel, Debye tykkelse, Hamaker konstant)
x. Stabilitet af kolloide systemer. DLVO teori og sterisk stabilisering
xi. Emulsioner og skum, (HLB, Bankroft-reglen, m.m)

26201, En relevant Bachelor grad

Klasseundervisning og gruppearbejde

Kurset anbefales i sammenhæng med januarkurset 28316, som er det eksperimentelle sidestykke til dette teorikursus.
Følgende lærebog anvendes i kurset: G. M. Kontogeorgis og S. Kiil, Introduction to Applied Colloid and Surface Chemistry, 2016, Wiley.