Kursplan för Ytkemi

Kursplan fastställd 2022-02-14 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnSurface chemistry
  • KurskodKTK096
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPMCN
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeKemiteknik
  • InstitutionKEMI OCH KEMITEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 30121
  • Max antal deltagare60
  • Min. antal deltagare12
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0121 Laboration 1,5 hp
Betygsskala: UG		1,5 hp
0221 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH		6 hp
  • 24 Okt 2022 em J
  • 04 Jan 2023 fm J
  • 18 Aug 2023 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Baskunskaper inom fysikalisk- och organisk kemi är nödvändiga för denna kurs.

Syfte

Kursen syftar till att beskriva ytkemiska principer och ytkemiska fenomen ur ett relativt tillämpat perspektiv. Avsikten är att bygga upp förståelse för de ytkemiska processer som spelar en så stor roll i många tekniska och biologiska sammanhang. Kursen har ett fokus på den "våta" ytkemin, och tensider och ytaktiva polymerers uppträdande i lösning är ett centralt tema. Kunskapsnivån efter avklarad kurs kommer att vara tillräcklig för att kunna förutsäga beteendet hos ytaktiva substanser inom olika applikationer. Applikationer för ytaktiva ämnen, d.v.s. tensider, ytaktiva polymerer och polära lipider finns inom en stor mängd industriella områden; allt från flottering av mineraler och papperskemikalier till läkemedel och livsmedel. Ytkemi är en mycket viktig del i överförandet från organiska lösningsmedel till vattenbaserade system inom områden som färg, skrivarbläck mm. Kursen ämnar bl.a. till att illustrera sådana möjligheter. Tensider är också en stor klass inom det som benämns som "specialty chemicals" och faller därmed inom det EU-baserade kontrollorganet REACH, vilket också diskuteras i kursen.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Beskriva hur tensider, ytaktiva polymerer, och polära lipider självaggregerar både i lösning och på ytor
  • Beskriva de miljörelaterade frågeställningarna rörande tensider
  • Förstå hur attraktiva och repulsiva krafter växelverkar och hur dessa kan stabilisera dispersioner
  • Förstå tensiders roll när de används som emulsionsmedel, vätningsmedel och som aktiv substans i tvättmedel.
  • Beskriva skillnaden i det fysikal-kemiska beteendet mellan lågmolekylära tensider och ytaktiva polymerer och relatera dessa till applikationer
  • Förstå hur kombinationer av tensider och polymererer växelverkar med varandra
  • Förstå de fundamentala skillnaderna mellan en mikroemulsion och en emulsion och beskriva fördelar samt nackdelar mellan de två systemen
  • Beskriva hur tensiders självaggregering kan användas för organisk och bioorganisk syntes samt för framställningen av oorganiska nanopartiklar
  • Förstå hur formuleringar innehållande organiska lösningsmedel kan ersättas med tensidbaserade som emulsioner och mikroemulsioner för att producera mer miljövänliga produkter
I kursen finns även ett obligatoriskt grupparbete med syfte att ge en entreprenöriell erfarenhet enligt Chalmers definition, vilket betyder: 1. att värde genereras för någon utanför Chalmers (kan vara ekonomiskt, ekologiskt, socialt, mentalt, fysiologist eller annat); 2. förstå processen för hur idéer skapas; och 3. ges möjlighet att reflektera över egna och andras begränsningar samt handskas med osäkerhet.

Innehåll

Kursen är baserad på följande föreläsningar. Dessutom ges fem obligatoriska övningar.
  • Introduktion till tensider
  • Micellbildning
  • Fasbeteendet hos tensidsystem med höga tensidkoncentrationer
  • Fysikal-kemiska egenskaper hos tensider och polymerer innehållande etylenoxid
  • Blandande miceller
  • Mikroemulsioner
  • Intramolekylära interaktioner och kolloidala krafter
  • Polymerer i lösning
  • Nya tensider
  • Ytaktiva polymerer
  • Tensid-polymer system
  • Ytspänning och adsorption vid luft-vatten gränsytor
  • Adsorption av tensider på fasta ytor
  • Vätning och vätningsmedel, och hydrofobiering
  • Skum av tensidlösningar
  • Emulsioner och emulgeringsmedel
  • Mikroemulsioner för smuts och oljeborttagning
  • Kemiska reaktioner i mikroheterogena system 

Organisation

Kursen innehåller föreläsningar, laborationer samt obligatorisk grupparbete.

Litteratur

Bengt Kronberg, Krister Holmberg, and Björn Lindman, Surface Chemistry of Surfactants and Polymers, Wiley 2014, ISBN 978-1-119-96124-6

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen, godkända laborationer samt godkänt grupparbete

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.