9350-3017/01 – Texture and behavior of solids (TCHPL)
Gurantor department | Institute of Environmental Technology | Credits | 10 |
Subject guarantor | Ing. Lenka Matějová, Ph.D. | Subject version guarantor | Ing. Lenka Matějová, Ph.D. |
Study level | postgraduate | Requirement | Choice-compulsory type B |
Year | | Semester | winter + summer |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 2019/2020 | Year of cancellation | |
Intended for the faculties | FMT | Intended for study types | Doctoral |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
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.
Teaching methods
Individual consultations
Summary
Cílem předmětu je prohloubit znalosti studentů ohledně texturních vlastností pevných látek a způsobů jejich vyhodnocování a kvantifikace.
Compulsory literature:
Gregg,S.J., Sing,K.S.W.: Adsorption, Surface Area and Porosity (2nd edition), Academic Press, London, 1982.
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
Seminar work covering solved issues related to the dissertation focus using monographs, primary literary sources, and other available information sources.
E-learning
Other requirements
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.
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
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.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.