P1161201 - Estrutura, Dinámica e Funcionalidade de Coloides e Interfases (Módulo de Especialización) - Curso 2013/2014

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 6.00
• Total: 6.0
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 18.00
• Clase Interactiva Laboratorio: 12.00
• Clase Interactiva Seminario: 12.00
• Horas de Titorías: 6.00
• Total: 48.0

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
• Departamentos: Física Aplicada, Física da Materia Condensada, Química Física
• Áreas: Física Aplicada, Física da Materia Condensada, Química Física
• Centro: Facultade de Física
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: Primeiro Curso (1º 1ª vez)

Profesores

Nome	Coordinador
NOVO RODRIGUEZ, MARIA DE LA MERCED.	NON
RUSO VEIRAS, JUAN MANUEL.	SI

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo /CLE_01	Ordinario	Clase Expositiva	NON	NON
Grupo /CLIL_01	Ordinario	Clase Interactiva Laboratorio	NON	NON
Grupo /CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	NON	NON
Grupo /TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Obxectivos da materia
O obxectivo desta materia é proporcionar ao alumno unha sólida formación nos materiais coñecidos como Materia Branda, facendo especial énfase nos coloides de asociación. Inténtase familiarizar ao alumno con este tipo de materiais tan importantes no mundo actual: como se caracterizan e inflúen as propiedades moleculares nas súas propiedades físicas macroscópicas que lles fan útiles nas súas aplicacións. Outro obxectivo é que o alumno aplique os coñecementos de Física adquiridos na Termodinámica, Mecánica, Mecánica e Física Estatística no campo da Materia Branda. A materia que abarca esta materia estrutúrase en dous partes: (a) Fundamentos, no que se expón unha visión xeral das propiedades, así como a súa clasificación, dos coloides e polímeros en xeral, para posteriormente centrarse no estudo do que se coñece como Fluídos Complexos, e (b) un estudo detallado dos Coloides de Asociación.


Contidos
Tema 1 O Dominio Coloidal
Notas históricas. - Sistemas Coloidais: clasificación. - Coagulación e floculación. - Sistemas Coloidais: a súa utilidade na industria. - Dispersividade en sistemas coloidais: distribución de tamaños das partículas coloidais- Métodos para a determinación do tamaño e masa das partículas

Tema 2 Interaccións de repulsión. Interaccións atractivas
Introdución. - A dobre capa eléctrica. - Modelo de Stern da dobre capa. -Orixe molecular da atracción de van der Waals, interacción Debye, interacción Keesom, interacción London. - Teoría DLVO

Tema 3 Fenómenos electrocinéticos
Fenómenos electrocinéticos. Plano de deslizamiento e potencial zeta. - Mobilidade electroforética, ecuacións de: Hückel, Smoluchowski e Henry. - Electroósmosis. - Potenciais de sedimentación e de fluxo.

Tema 4 Coloides de Asociación.
O efecto dos iones na estrutura e propiedades da auga. - A presenza de moléculas apolares no medio acuoso: solvatación hidrófoba, o efecto hidrófobo e a interacción hidrófoba.- Moléculas anfifílicas: fenómenos de autoasociación. - Aspectos estruturais dos agregados. - Diagrama de fases: cristais líquidos, micelas inversas e microemulsións.

Tema 5 Termodinámica de Formación de Agregados: a Concentración Micelar Crítica.
A concentración micelar crítica: a súa definición. Factores que afectan á CMC: temperatura e forza iónica. - Modelo de separación de fases. - Modelo de acción de masas. - Comparación de ambos os modelos Determinación experimental da CMC. - Conductividade eléctrica: conductividades específica e equivalente.- Cálculo do grao de ionización: ecuación de Evans.

Tema 6 Termodinámica de Superficies. Monocapas.
A interfase: tensión superficial e interfacial. - Angulo de contacto: relación de Young, relación de Neumann. - Capa plana entre fases.- Interfase líquido-vapor dunha sustancia pura. - Tensión interfacial das disolucións: tensión superficial entre unha disolución binaria líquida e o seu vapor saturado. - Métodos experimentais de medida da tensión superficial e o ángulo de contacto.- Monocapas e multicapas. - Monocapa Langmuir: fases en dúas dimensións. - Monocapa Gibbs: superficie de exceso, isoterma de absorción de Gibbs, resultados experimentais: solutos orgánicos, electrólitos e solutos anfifílicos.

Bibliografía básica e complementaria
Bibliografía básica e complementaria


Textos guía de carácter xeral
- EVANS, D. F, WENNERSTRÖM, H. “The Colloidal Domain. Where Physics, Chemistry, Biology and Tecnology Meet”. Ed. VCH Publishers Inc, NY. 1994.
- HIEMENZ, P. C., RAJAGOPALAN, R. “Principles of Colloid and Surface Chemistry”. Ed. Marcel Dekker Inc., NY, 1997
- HUNTER, R. J. “Foundations of Colloid Science I, II”. Ed. Claredon Press, Oxford, 1995.
- “SOFT MATTER PHYSICS”. Ed. M. Daoud, C. E. Williams, Springer-Verlag Berlín, 1999

Obras de carácter específico
- HUNTER, R. J. “Zeta Potential in Colloid Science. Principles and Applications”. Ed. Academic Press, NY. 1982
- ISRAELACHVILI, J. C. “Intermolecular and Surface Forces”. Ed. Academic Press, Londres, 1995
- MOROI, E. “Micelles, Theoretical and Applied Aspects”. Ed. Plenum Publishing Corporation, NY, 1992
- OHSHIMA, H. “Electrical Phenomena at Interfaces. Fundamentals, Measurements, and Applications”. Ed. H. Ohshima, K. Furusawa, Marcel

Competencias
Saber aplicar os coñecementos das ciencias de carácter fenomenolóxico ao estudo dos materiais brandos. Principalmente a Termodinámica.


Metodoloxía da ensinanza
O contido teórico de cada tema será exposto en clases presenciais de forma continuada. O primeiro día lectivo que corresponda, entregaráselle a cada alumno unha carpetilla contendo o programa detallado da materia que inclúe a bibliografía básica.
O contido teórico de cada tema será exposto en clases presenciais.
Programa detallado das partes teórica e práctica:
Parte teórica: Ver programa.
Parte Práctica: Realización de prácticas no laboratorio consistentes no cálculo da concentración micelar crítica dun tensioactivo a partir dos datos obtidos mediante diferentes técnicas de medida (conductividad, ultrasonidos, tensión superficial, densimetría) así como as diferentes magnitudes termodinámicas asociadas ao proceso de agregación.


Sistema de evaluación
O contido teórico de cada tema será exposto en clases presenciais de forma continuada. O primeiro día lectivo que corresponda, entregaráselle a cada alumno unha carpetilla contendo o programa detallado da materia que inclúe a bibliografía básica.
O contido teórico de cada tema será exposto en clases presenciais.
Programa detallado das partes teórica e práctica:
Parte teórica: Ver programa.
Parte Práctica: Realización de prácticas no laboratorio consistentes no cálculo da concentración micelar crítica dun tensioactivo a partir dos datos obtidos mediante diferentes técnicas de medida (conductividad, ultrasonidos, tensión superficial, densimetría) así como as diferentes magnitudes termodinámicas asociadas ao proceso de agregación.


Tempo de estudo e traballo persoal
2 horas á semana durante o período de clases.


Recomendacións para o estudo da materia
Asistir a clase, e ter claros os conceptos da Termodinámica, Óptica.