Mikroemulzije u primijenjenoj kemiji

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Istaknuti studentima važnost i širinu područja primjene mikroemulzija u raznim industrijskim granama kao što su prehrambena, farmaceutska, kozmetička, tekstilna, kao i u biomedicini, biotehnologiji i sintezi nanočestica. Stjecanje temeljnih znanja o fizikalno-kemijskim svojstvima klasičnih mikroemulzija i novih mikroemulzijskih sustava bez prisustva surfaktanta temeljenih na zelenoj kemiji (”Green Chemistry”).

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći:
- opisati strukturnu građu mikroemulzija i mikroemulzijskih sustava bez prisustva surfaktanta tzv. surfactant-free-microemulsions; definirati razlike u odnosu na emulzije
- objasniti ulogu surfaktanta i važnost termodinamičkih parametara u postizanju stabilnog mikroemulzijskog sustava
- odrediti veličinu i oblik mikroemulzijskih agregata te objasniti dinamiku njihovog rasta
- opisati osnovne principe i mogućnosti primjene različitih metoda (spektroskopija, konduktometrija, viskozimetrija, mjerenje napetosti površine, AFM, TEM, SANS) u istraživanju mikroemulzijskih sustava
- prepoznati principe na temelju kojih zelena kemija smanjuje negativne utjecaje kemijskih procesa i tehnologije na okoliš
- planirati laboratorijske postupke i samostalno provesti eksperiment u skladu s planom istraživanja
- primijeniti odgovarajuće računalne programe za numeričku obradu eksperimentalnih podataka i grafičko prikazivanje dobivenih rezultata; raspraviti dobivene rezultate i donijeti zaključak na kraju rada.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

Predavanja:
1. tjedan: Uvod u mikroemulzije.
2. tjedan: Svojstva i struktura mikroemulzija.
3. tjedan: Razlike između mikroemulzija i emulzija.
4. tjedan: Uvjeti ravnoteže i fazni dijagrami.
5. tjedan: Surfaktanti i kosurfaktanti i njihove karakteristike.
6. i 7. tjedan: Reologija mikroemulzijskih i emulzijskih sustava.
8. tjedan: 1. Parcijalni ispit
9. i 10. tjedan: Metode i eksperimentalne tehnike istraživanja mikroemulzijskih sustava.
11. tjedan: Napetost površine i kritična micelizacijska koncentracija (c.m.c.).
12. tjedan: Mikrostruktura mikroemulzijskih agregata.
13. tjedan: Mikroemulzije bez prisustva surfaktanta.
14. tjedan: Primjena mikroemulzija. Primjeri.
15. tjedan: 2. Parcijalni ispit
Laboratorijske vježbe:
1.Ternarni fazni dijagram - utvrđivanje karakterističnih područja mikroemulzijskog sustava.
2. Konduktometrijsko određivanje kritične micelizacijske koncentracije (c.m.c.) i termodinamika micelizacijske reakcije uz prisustvo surfaktanta.
3. Određivanje solvatacijskih svojstava mikroemulzija primjenom UV-Vis spektroskopije - efikasnost ekstrakcije toksičnog analita iz kontaminiranog tla te usporedba s klasičnim otapalima.
4. Konduktometrijsko određivanje nanostrukture u mikroemulzijama bez prisustva surfaktanata.
5. Viskozimetrijsko utvrđivanja perkolacijskog praga mikroemulzijskog sustava.
6. Određivanje veličine i oblika mikroemulzijskih agregata.
Seminar:
Student će odabranu temu iz sadržaja predmeta usvojenu kroz predavanja, samostalno pretraživanje literature i laboratorijske vježbe izložiti u pisanom obliku putem seminarskog rada te usmenim izlaganjem uz Power Point prezentaciju pred svim studentima koji slušaju Predmet.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Pohađanje nastave, pohađanje vježbi, pretraživanje literature, priprema i izlaganje seminarskih radova, izlazak na ispit.