Yt- och kolloidkemi
Surface and colloid chemistry

KFK025F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2021
Beslutad av: Margareta Sandahl
Datum för fastställande: 2021-04-15

Allmänna uppgifter

Avdelning: Livsmedelsteknologi
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: KFKN05
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursen syftar till att ge en beskrivning av tekniska ytkemiska och kolloidala fenomen på en molekylär nivå.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• visa förståelse för grundläggande principer för ytaktivitet och ytaktiva ämnens egenskaper och funktion i dispersa system.
• redogöra för och kvalitativt beskriva kolloidala växelverkningar mellan partiklar och utifrån dessa kunna bedöma kolloidal stabilitet och instabilitet.
• kunna beskriva sambanden mellan makroskopiska materialegenskaper och mikroskopiska strukturer.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna göra kvantitativa bedömningar av dispersa systems struktur, formulering och stabilitet.
• visa insikt i ytkemisk och kolloidal teori och utifrån denna bedöma tekniska frågeställningar och utifrån dessa föreslå experimentella studier och tekniska lösningar.
• kunna genomföra och utvärdera experimentella undersökningar av kolloidal funktionalitet i tekniska system.
• skriftligt och muntligt kunna beskriva hur grundläggande kolloidala principer styr stora tekniska processer och/eller vanliga konsumentprodukters funktion.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna värdera en tillverkningsprocess komplexitet i förhållande till funktion för konsument och påverkan på yttre och inre miljö utifrån given bakgrundsinformation.
• självständigt kunna söka, kritiskt granska och värdera information i vetenskapliga artiklar som behandlar kolloidala system.

Kursinnehåll

Yt- och kolloidkemi är ett kunskapsområde med många tillämpningar inom biotekniken och kemiteknikens olika områden. Till exempel är nästan all livsmedel, talrika läkemedel, biologiska system, bakteriesuspensioner, många polymera material, alla keramiska material, alla flerfasprocesser och flertalet kemisk tekniska konsumentprodukter, emulsioner eller på annat sätt kolloidala. Vi utgår i kursen från ytaktiva ämnen. Både syntetiska och biomolekylära system behandlas. Tensiders olika faser (micellära, flytande kristallina, mikroemulsioner) och aggregat som vesiklar och biologiska membraners uppbyggnad studeras. Ett centralt koncept är interpartikulära växelverkningar i förhållande till kolloidala systems stabilitet. Ytaktivitetens roll för att styra växelverkan genom adsorption eller icke adsorption diskuteras i samband med olika tekniska tillämpningar hos emulsioner/mikroemulsioner, dispersioner och skum. Ytaktivitetens roll för tekniska operationer såsom vätning, filtrering, avvattning och sintring diskuteras. En generellt viktig aspekt är hur dispersa systems materialegenskaper påverkas av kolloidala interaktioner och fenomen. Övningsdelen av kursen behandlar kvantitativa aspekter på teorin och ytkemisk problemlösning. Laborationsdelen belyser hur olika yt- och kolloidkemiska system kan vara uppbyggda och hur de kan fungera. Laborationerna redovisas skriftligen. Projektarbetet består av att analysera ytkemiska aspekter på en konsumtionsprodukt eller en industriell process. Det kan syfta på tillverkning, formulering eller användningstekniska egenskaper. Projektarbetena kan utföras i överensstämmelse med teknologernas individuella linjeval. Projektet skall redovisas muntligt och skriftligt.

Kurslitteratur

• Pashley, R. & Karaman, M.: Applied Colloid and Surface Chemistry. John Wiley & Sons, 2004. ISBN 9780470868836.
• Goodwin, J.: Colloids and interfaces with surfactants and polymers, an introduction. John Wiley & Sons, 2007. ISBN 9780470841433.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, seminarier, laborationer, övningar, projekt

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, skriftlig rapport, inlämningsuppgifter, seminarieföredrag av deltagarna. Obligatoriska laborationer (2), obligatorisk inlämningsuppgift och obligatorisk seminarieuppgift med muntlig och skriftlig redovisning. Skriftlig tentamen. Student som ej kunnat fullgöra enskilt obligatoriskt moment kan få detta utbytt mot en annan uppgift som täcker aspekter och tränar samma färdigheter. Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ, jämfört med en student utan funktionsnedsättning, kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav: Forskarstuderande vid Lund Universitet eller annat universitet
Förutsatta förkunskaper: Studenten förutsätts ha grundläggande kunskaper i allmän och fysikalisk kemi.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga: