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Stabilität disperser Systeme

Stabilität disperser Systeme
Typ: Vorlesung
Lehrstuhl: Angewandte Mechanik
Ort:

Geb. 50.31, Raum 210 (2.OG)

Zeit:

Di. 14:00 - 15:30 Uhr

Beginn: 17.10.2017
Dozent:

Norbert Willenbacher
Claude Oelschlaeger

SWS: 2
LVNr.: 22916

Stabilität von Dispersionen, Emulsionen und Schäumen – kolloidwissenschaftliche Aspekte und Grundlagen

 

Inhalt

 

Grundlagen

- Chemisches Potential

- Entropie und Brown’sche Bewegung, Diffusion, Sedimentation

- Thermodynamik von Oberflächen, Grenz- und Oberflächenspannung und Benetzung, Gibbs   
  Adsorptionsgleichung

- Kolloidale Wechselwirkungen

   - van der Waals-Anziehung, Dispersionskräfte
   - elektrostatische Wechselwirkungen, DLVO-Theorie
   - Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen
   - sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung

 

Dispersionen

- elektostatische und sterische Stabilisierung

- Flockung und Koagulation

   - schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung)
   - langsame Koagulation
   - strömungsinduziert Koagulation
 

Emulsionen

- Herstellung von Emulsionen

- Stabilisierung durch Tenside, Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Stabil.)

- Aufrahmung und Sedimentation

- Koaleszenz

- Ostwald-Reifung

- Phaseninversion

 

Schäume

- Struktur- und Topologie

- Koaleszenz

- Disproportionierung

- Drainage

- Filmstabilität und –kollaps

 

Praxisbeispiele

- Messmethoden

  optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWS

- Zentrifugation

- Elektrokinetik

- Dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit

- Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie

  statische und dynamische Schäumtests

 

Literatur

Allgemein

Russel, Saville and Schowalter "Colloidal Dispersions" Cambridge University Press, 1989

D. Fennel Evans, Hakan Wennerström "The Colloidal Domain" Wiley VCH, 1994

Paul C. Hiemenz and Raj Rajagopalan "Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd Ed."
Marcel Dekker, 1997

G. Lagaly, O. Schulz R. Zimehl "Dispersionen und Emulsionen" Steinkopff, 1997

Ian D. Morrison, S. Ross "Colloidal Dispersions Suspensions, Emulsions+Foams" Wiley Interscience, 2002

Schramm, Laurier L. "Emulsions, Foams, and Suspensions - Fundamentals and Applications" Wiley-VCH, Weinheim, 2005

Tadros, Tharwat F. (Hrsg.) Colloid Stability, Volume 1: "The Role of Surface Forces - Part I"
"Colloids and Interface Science Series" (Band 1), Wiley-VCH, Weinheim, 2006

 

Spezielle Themen

Goodwin, Jim "Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers - An Introduction" John Wiley & Sons, 2004

Jerome Bibette, Fernando Leal-Calderon, Veronique Schmitt, and Philippe Poulin "Emulsion Science: Basic Principles, An Overview" Springer, 2002

P. Becher "Emulsions: Theory and Practice, 3rd Ed." American Chemical Society, 2001

Denis Weaire, Stefan Hutzler "The Physics of Foams" Oxford University Press, 1999

B. P. Binks, Ed. "Modern Aspects of Emulsion Science" Royal Society of Chemistry, 1998