9350-3017/02 – Textura a chování pevných látek (TCHPL)
| Garantující katedra | Institut environmentálních technologií | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | Ing. Lenka Matějová, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Lenka Matějová, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | doktorské |
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:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Seminární práce pokrývající řešenou problematiku související se zaměřením disertační práce za použití monografií i primárních literárních pramenů a dalších dostupných informačních zdrojů.
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.