Kolloidprozesstechnik

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Inhalt

Kolloide sind Systeme, bei denen Teilchen mit charakteristischen Größen von 1nm bis 1µm in einem anderen Stoff – meistens einer Flüssigkeit – feinverteilt (dispergiert) sind. Die Teilchen sind also größer als Moleküle, aber kleiner als makroskopische Körper. Sie besitzen eine sehr große Grenzfläche zu ihrer Umgebung, d.h. dem Dispersionsmittel.

Die Veranstaltung führt zunächst in die Kolloidchemie und Kolloidphysik ein, die die Grundlagen für die Kolloidprozesstechnik darstellen. Kolloidprozesstechnik beschäftigt sich mit der Verfahrenstechnik von Kolloiden und ihrer Verarbeitung zu Materialien. Ihre Beherrschung bildet die Voraussetzung für die Herstellung vieler Systeme, in denen Nanopartikel eingesetzt werden, wie z.B. Pasten, Papier, Farben und Lacken, keramischen Festkörpern und spielen bei wichtigen Prozessen zur Herstellung von Nanopartikeln eine wesentliche Rolle.

Themen der Veranstaltung sind unter anderem:

  • Wechselwirkung in kolloidalen Systemen
  • Dynamik von Kolloiden
  • Oberflächen- und Grenzflächenchemie
  • Funktionalisierung
  • Dispergierung und Stabilisierung
  • Grenzflächenerzeugung: Sole und Gele
  • Materialien aus Kolloiden
  • Rheologie

Dabei werden die physikalischen und chemischen Grundlagen, die entsprechende Messtechnik und Anwendungen behandelt.

Lehrbücher

zur Einführung:

  • G. Brezesinski und H.-J. Mögel, Grenzflächen und Kolloide, Spektrum Akad. Vlg., Hdg. (1993)
  • R. J. Hunter, Introduction to Modern Colloid Science, Oxford Science Publisher 1994

zur Vertiefung:

  • D. F. Evans and H. Wennerström, The Colloidal Domain – Where Physics, Chemistry, Biology and Technology meet, Wiley-VCH 1999
  • P. C. Hiemenz and R. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, CRC 1997
  • C. J. Brinker and G. W. Scherer, Sol-Gel-Science, Academic Press 1990
  • H.-D. Dörfler, Grenzflächen und kolloid-disperse Systeme, Springer 2002
  • J. Israelachvili, Intermolecular & Surface Forces, Elsevier 2005

Moodle

Link zum moodle-Kurs: https://moodle.uni-due.de/course/view.php?id=23493

Material zur Vorlesung

  1. Einführung (6.11.2020)

Literatur zur Vorlesung

Literatur zum Seminar