Chimie coloidală

S.04.O.027   Credite 5

Semestrul IV
Titular de curs: doctor habilitat, profesor iniversitar Rusu Vasile, e-mail: [email protected]
Eligibilitatea: licenţă, specialitatea Chimie, Biologie, Biologie Moleculară
Pre-rechizit: diplomă de bacalaureat

Structura:
curs teoretic – 30 ore (2 ore săptămânal)
seminare – 30 ore (2 ore săptămânal)
activităţi individuale ale studentului – 90  ore

Activităţi formative
Programa disciplinei “Chimie coloidală” este destinată studenţilor cu studii de licenţă, specialitatea “Chimie”. Ea urmăreşte scopul de a evidenţia importanţa studiului chimiei coloidale, tratează starea coloidală ca o stare aparte sub care se manifestă materia, subliniind universalitatea stării coloidale. Se propune însuşirea de către studenţi a noţiunilor fundamentale ale sistemelor disperse în general şi a stării coloidale în special. Având în vedere larga răspândire în natură a sistemelor coloidale, se urmăreşte cunoaşterea de către studenţi a proprietăţilor nespecifice şi specifice ale stării coloidale, de asemenea înţelegerea şi posibilitatea abordării din punct de vedere teoretic şi practic a domeniilor reprezentative din chimia coloidală.

Conţinutul cursului
Noţiuni fundamentale ale stării coloidale. Sisteme disperse, definiţie, clasificare. Mărimi caracteristice, suprafaţa specifică, diametrul mediu statistic, masa medie statistică. Analiza dispersă. Formarea sistemelor disperse prin metoda condensării şi dispersării. Metode de purificare şi concentrare a sistemelor disperse. Proprietăţi nespecifice. Proprietăţile optice ale sistemelor disperse. Fenomenul Faraday-Tyndall şi legea lui Rayleigh. Culoarea sistemelor disperse. Activitatea optică a sistemelor disperse. Proprietăţi cinetico-moleculare. Fenomene de transport: difuzia, sedimentarea, echilibrul sedimentare – difuzie. Mişcarea browniană. Proprietăţi specifice. Fenomene generale superficiale. Tensiunea superficială. Fenomenul de umectare. Presiunea capilară. Fenomene de adsorbţie. Adsorbţia la suprafaţa lichidelor. Relaţia dintre tensiunea superficială şi adsorbţie. Ecuaţia lui Siskovski. Izoterma de adsorbţie a lui Gibbs. Izoterma lui Langmuir. Regula lui Traube. Structura şi ecuaţia de stare a stratului de adsorbţie. Adsorbţia vaporilor şi gazelor la suprafaţa solidelor. Izoterma de adsorbţie. Adsorbţia la interfaţa solid-lichid. Adsorbţia neelectroliţilor. Adsorbţia electroliţilor. Cinetica adsorbţiei. Aplicaţii ale adsorbţiei. Cromatografia. Fenomene electrocinetice. Structura stratului dublu electric. Potenţial electrocinetic. Electroosmoza. Electroforeza. Potenţial de curgere şi sedimentare. Stabilitatea şi distrugerea sistemelor disperse liofobe. Stabilizarea prin intermediul factorului electrostatic şi steric. Factori care influenţiază repulsia dintre paricule prezentînd strat dublu electric. Potenţial zeta, concentraţia electrolitului şi valenţa. Teoria stabilităţii coloidale, teoria DLVO. Distrugerea sistemelor disperse prin coagulare şi floculare. Mase molare medii la polimeri. Polidispersitatea moleculară a substanţelor macromoleculare. Metode de fracţionare a polimerilor. Construirea curbelor de distribuţie a maselor moleculare. Suspensii. Emulsii. Spume. Aerosoli. Coloizi de asociaţie (semicoloizi). Clasificare. Tenside ionice şi neionice. Formarea de asociaţii (micele).

Lista surselor bibliografice obligatorii la curs
L. Odochian, ,,Chimie coloidală şi macromoleculară – Partea I – Chimie coloidală”, curs, I. P. Iaşi, 1989; R.J. Hunter, Foundations of Colloid Science, Clarendon Press, Oxford, 1993; E. Chifu,  ,,Chimia  coloizilor  şi  a  interfeelor”,  Presa Universitară  Clujeană,  Cluj-Napoca, 2000; D. Myers, „Surfaces, Interfaces and Colloids: Principles and Applications”, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., 1999; D. H. Everett, „Basic Principles of Colloid Science”, Royal Society of Chemistry, 1988; Adamson A.W., Gast A. Physical chemistry of surfaces. John Wiley and Sons, Inc., 1997; Suciu Gabriela: Electrochimie, Litografiat UMF Tg.Mureş, 2004; Suciu Gabriela: Sisteme heterogen disperse, Casa de editură Mureş, Tg.Mureş, 2004; Colloid Science: Principles, Methods and Applications, Ed. by Terence Cosgrove, Blackwell Publishing Ltd., 2005; St. Dima, (2005) „Chimie fizică si coloidală –Aplicaţii în  Ştiinţa si Ingineria Alimentelor”, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucuresti; P. W. Atkins, (2004) „Tratat de chimie fizică”, Editura AGIR, Bucuresti; P. C. Hiementz, R. Rajagopolan, (1997), „Principles of Colloid and Surface Chemistry”, Marcel Deker Ink. New York; M. Olteanu (1993), „Coloizi”, Ed. Ars Docendi, Bucureşti

Evaluarea
Activitatea studentului va fi monitorizată la fiecare tip de activitate si va fi apreciată prin note. La sfârsitul cursului va avea loc examenul final (120 min., scris), care va include un test complex de intrebări la nivel de cunoastere, integrare si aplicare a cunostintelor. Nota finală se va constitui din reusita academică demonstrată la lucrările de control (20 %), activităţile individuale (teme, referate, proiecte, studii de caz etc.) (20 %), testarea periodică prin lucrări de control aplicatiile practice in laborator (20 %) si examenul final (40 %).