Kursplan för Yt- och materialkemi

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2023-02-08 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnSurface and material chemistry
  • KurskodKTK116
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTKIEK
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeKemiteknik
  • InstitutionKEMI OCH KEMITEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 51113
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0106 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		0 hp0 hp7,5 hp0 hp0 hp0 hp
  • 16 Mar 2024 em J
  • 07 Jun 2024 em J
  • 20 Aug 2024 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

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

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Syfte

Syftet med kursen är att göra studenterna förtrogna med betydelsen av yt- och kolloidkemi och av materialkemi, vilket omfattar såväl polymera material som oorganiska material, för en lång rad industriella tillämpningar. Tensider och ytaktiva polymerer utgör yt- och kolloidkemins verktygslåda, och ett mål med kursen är att få studenterna att förstå hur ytaktiva ämnen uppför sig i lösning och vid ytor. Praktiskt viktiga tillämpningar på deras beteende kommer att illustreras i kursen. Ett annat mål med kursen är att få studenterna att förstå hur polymerer beter sig både i lösning och i det fasta tillståndet och hur plaster kan formuleras utgående från polymerer och additiv. Ytterligare ett mål med kursen är att göra studenterna förtrogna med metaller, legeringar, metalloxider samt skapa förståelse kring hur sammansättning och mikrostruktur påverkar materialegenskaper. Olika kemikaliers miljöpåverkan är en angelägen fråga idag, och ytterligare ett syfte med kursen är att få studenterna att förstå hur myndigheterna ser på sådana frågor.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

- beskriva hur ytaktiva ämnen självassocierar i lösning och vid gränsytor
- förklara hur en balans mellan attraktiva och repulsiva krafter styr stabiliteten hos dispersa system
- förklara hur tensider fungerar som emulgeringsmedel, dispergeringsmedel, vätmedel och skumbildande ämne
- beskriva emulsionspolymerisationn och grundläggande koncept för färg

- redogöra för de grundläggande termodynamiska skillnaderna mellan polymerer och lågmolekylära ämnen
- beskriva fenomen relaterade till polymerer i det fasta tillståndet såsom semikristallinitet, glasomvandling och kedjeorientering
- redogöra för skillnader mellan de vanliga bulk- och konstruktionsplasterna, samt dess olika användningsområden
- argumentera för/emot polymeranvändning i perspektivet av en hållbar samhällsutveckling

- beskriva i allmänna termer några teknologiskt viktiga metaller, legeringar och keramer
- redogöra de viktigaste defekter i kristallina material och hur de påverka materialegenskaper-beskriva kristaller i kristallografiska termer
- beskriva vanliga strukturer samt enkla struktur-egenskapsamband
- redogöra för praktiska tillämpningar

Innehåll

Kursen baseras på 6 tvåtimmarsföreläsningar i vardera yt- och kolloidkemi, polymera material och oorganisk materialkemi. Förutom föreläsningarna ingår en obligatorisk projektuppgift (grupparbete) som presenteras skriftligt och muntligt samt en experimentell laboration.

Föreläsningarna i yt- och kolloidkemi omfattar följande områden:
- introduktion, historisk utveckling, dispersioner, ytspänning
- tensider och deras fysikalisk-kemiska egenskaper
- emulsioner, suspensioner och mikroemulsioner
- emulsionspolymerisation och färg
- skum, vätning, kapillärkrafter

Föreläsningarna i polymera material omfattar följande områden:
- introduktion, historisk utveckling, definition av polymerer, grundkoncept
- löslighet och polymerlösningar, bestämning av molekylvikt
- stereostruktur, kristallinitet
- faser och fasövergångar, viskoelastiska egenskaper
- processbearbetning av polymerer, polymera material
- polymerer och miljön

Föreläsningarna i oorganisk materialkemi omfattar följande områden:
- introduktion, viktiga materialklasser, kemisk bindning
- klassificering av kristallstrukturer, elektronegativitet, bindningstyper
- kristallplan, symmetri, enhetsceller
- defekter i kristallina material, samband mellan mikrostruktur och materialegenskaper
- fasdiagram och gasövergångar
- metoder för materialanalys, framförallt röntgendiffraktion och svepelektronmikroskopi

Organisation

Kursen inleds med ett tvåveckors block med yt- och kolloidkemi, följt av ett tvåveckors block med polymera material och slutligen ett tvåveckorsblock med oorganiska material. Under sjunde veckan ges repetitionsseminarier. Varje block består av 6 tvåtimmarsföreläsningar. I kursen ingår också en litteratursökning, vilken utförs i grupp och avrapporteras muntligt inför klassen. Dessutom ingår ett laborativt moment. Både grupparbete och laboration är obligatoriska, även närvaro vid den muntliga redovisningen.

Litteratur

Krister Holmberg, Yt- och kolloidkemi, Chalmers 2007.
Thomas Hjertberg, Helena Andersson, Inledande polymervetenskap, Chalmers 2011.
Oorganisk materialkemi baseras på utvalda stycken av "Physical Foundations of Materials Science", G. Gottstein, ISBN: 978-3-642-07271-0, (E-book på Chalmers bibliotek)

Examination inklusive obligatoriska moment

Examinationen baseras på en skriftlig tentamen, betygskala TH, där ovanstående lärandemål kontrolleras. De praktiska tillämpningarna kontrolleras särskilt genom en godkänt genomförd projektuppgift och laboration.

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.

Kursplanen innehåller ändringar

  • Ändring gjord på kurstillfälle:
    • 2023-10-18: Examinator Examinator ändrat från Torbjörn Jonsson (tj) till Romain Bordes (bordes) av Viceprefekt
      [Kurstillfälle 1]