9350-3017/01 – Textura a chování pevných látek (TCHPL)

Garantující katedraInstitut environmentálních technologiíKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Boleslav Taraba, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Boleslav Taraba, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
TAR01 prof. Ing. Boleslav Taraba, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 0+0
kombinovaná Zkouška 0+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

V rámci předmětu se studenti seznámí s texturními vlastnostmi pevných látek -morfologie, vnější, vnitřní povrch, objem a distribuce pórů, se způsoby jejich vyhodnocování a kvantifikace. Probrány budou adsorpční metody studia povrchu látek za statických i dynamických podmínek. Detailně budou uvedeny teorie monomolekulární, vícevrstevné adsorpce, teorie kapilární kondenzace a teorie objemového zaplňování mikropórů. Pozornost bude věnována metodě vysokotlaké rtuťové porozimetrie, metodě inverzní plynové a kapalinové chromatografie a také způsobu hodnocení textury z pohledu fraktální geometrie. Bude ukázána souvislost mezi texturními parametry a chováním pevných látek.

Vyučovací metody

Individuální konzultace

Anotace

Cílem předmětu je prohloubit znalosti studentů ohledně texturních vlastností pevných látek a způsobů jejich vyhodnocování a kvantifikace.

Povinná literatura:

Ponec,V., Knor,Z., Černý,S.: Adsorpce na tuhých látkách, Praha SNTL, 1968. Gregg,S.J., Sing,K.S.W.: Adsorption, Surface Area and Porosity (2nd edition), Academic Press, London, 1982.

Doporučená literatura:

Rouquerol, F., Rouquerol, J., Sing, K.: Adsorption by powders and porous solids, Academic Press, London, 2009, ISBN 0-12-598920-2. Adamson, A. W., Gast, A. P.: Physical Chemistry of Surfaces, John Willey and sons, New York, 1997. R.Ch.Bansal, J.B.Donnet, F.Stoeckli: Active Carbon, Marcel Dekker Inc., New York, 1988.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Míra pochopení odborné problematiky vymezené tímto předmětem je ověřovaná prezenční/ústní zkouškou. Před danou zkouškou studenti odevzdávají k posouzení vyřešení sady praktických, výpočtových příkladů na témata předmětu. Správnost řešení příkladů je se studenty individuálně verifikována před vlastním zkoušením.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Texturní vlastnosti pevných látek – význam pro průmyslové aplikace i pro chování látek v přírodě. Základní texturní parametry (vnější, vnitřní povrch, zdánlivá (rtuťová) a skutečná (héliová) hustota pevných látek, celkový objem pórů, distribuce pórů), charakterizace a rozdělení pórů dle velikosti, 2. Teorie adsorpce na pevných látkách – základní pojmy (adsorbent – adsorbát – adsorptiv), charakterizace adsorpčních míst – homogenní, heterogenní povrchy, interakce adsorbát –adsorbent, kvantifikace adsorpčních sil (Lennard –Jonesův potenciál), adsorpční izotermy, Brunnauerova klasifikace adsorpčních izoterem. 3. Experimentální postupy stanovení texturních parametrů: adsorpční metody –dynamické, statické (gravimetrické, volumometrické); metoda inverzní plynové a kapalinové chromatografie, 4. Adsorpce z kapalného prostředí, kalorimetrické metody, pyknometrické metody, metoda vysokotlaké rtuťové porometrie (Washburnova rovnice, odvození), rozptyl RTG záření pod malými úhly. 5. Typy adsorpčních izoterem, teorie monomolekulární adsorpce, Langmuirova izoterma – popis, odvození, linearizace, stanovení vnitřního povrchu, praktické příklady. 6. Teorie vícevrstevné adsorpce (BET), odvození, linearizace, výpočet vnitřního povrchu, bod B. 7. Adsorpce v mikropórech – teorie objemového zaplňování mikropórů, Polányiho potenciál, Dubinin – Polányiho (Dubinin- Raduškevičova) izoterma, Dibininovy postuláty, přepočet DP izotermy na jiné teploty a adsorbáty, výpočet povrchu mikropórů dle Medka. 8-9 Adsorpce v mezopórech, kapilární kondenzace, Kelvinova rovnice, výpočet distribuce póru podle velikosti. Adsorpce v průtočném uspořádání, Glueckaufova metoda stanovení adsorpčních izoterem. 10-11 Sorpce z kapalného (vodného) prostředí, vyhodnocování experimentálních dat, charakterizace adsorpčních míst pro sorpci iontů kovů, organických polutantů. Hodnocení textury látek z pohledu fraktální geometrie, význam a možnosti stanovení fraktální dimenze D. 12 Průtok plynů a kapalin porézním prostředím (viskozní tok, Knudsenova difuze), specifická permeabilita, souvislost mezi permeačními charakteristikami a texturními parametry pevných látek, experimentální postupy.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0712D130002) Chemické a environmentální inženýrství P čeština Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0712D130002) Chemické a environmentální inženýrství K čeština Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0712D130002) Chemické a environmentální inženýrství P čeština Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku