Course syllabus

Kurs-PM

KTK116 KTK116 Yt- och materialkemi lp3 VT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Kemi och kemiteknik

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan

Kontaktuppgifter

Kursens 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. 

Schema

Länk till schema i TimeEdit

Kurslitteratur

Krister Holmberg, Yt- och kolloidkemi (in Swedish), Chalmers 2007. Cremona.
Thomas Hjertberg, Helena Andersson, Inledande polymervetenskap (in Swedish), Chalmers 2011. Cremona.
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) 

Struktur

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

Lärandemål

- 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

Examination

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

KTK116_schema_2023_LP3.pdf