karakterisera olika typer av kolloidala system samt kunna relatera egenskaper till molekylär struktur och dispersionsmediets egenskaper
använda grundläggande ytkemiska begrepp för att lösa relevanta problem avseende ytspänning, vätning, spridning och kapillaritet
analysera resultat från ytspänningsmätningar för att dra kvantitativa slutsatser om molekylers adsorption vid gränsytor
använda grundläggande modeller för kolloidala partiklars växelverkan, termodynamik och kinetik för att lösa relevanta problem avseende kolloidala systems stabilitet
beskriva egenskaper och stabiliseringmekanismer hos emulsioner och skum
utföra enklare laborativa mätningar samt kunna analysera, diskutera och skriftligt rapportera resultaten från dessa
Kursinnehåll
Kursen inleds med en översikt där olika exempel på kolloider presenteras. Klassificering, terminologi och framställningsprinciper tas också upp. Kopplingen mellan kolloidkemin och ytkemin betonas. Olika metoder för karakterisering diskuteras. Kolloidala partiklars rörelse i medier analyseras (Brownsk rörelse, diffusion, sedimentation). Ytspänningens betydelse för droppar och bubblors fysikaliska egenskaper studeras (Laplace ekvation, Kelvins ekvation) samt dess betydelse för vätning av ytor (Youngs ekvation). Gibbs adsorptionsisoterm härleds och diskuteras, speciellt i samband med micellbildning. Monolagers fysikaliska egenskaper behandlas i samband med diskussion av ytvågen. Tensiders fysikaliska kemi diskuteras med fokus på micellers termodynamik och struktur (CMC, Krafftpunkt, hydrofob växelverkan, solubilisering, kritisk packningsparameter). Ytelektriska egenskaper behandlas utgående från Gouy-Chapmanmodellen av det elektriska dubbelskiktet. Resultaten utnyttjas för att beskriva elektrokinetiska fenomen (Hückels, Henrys, och Smoluchowskis ekvationer för elektroforetisk mobilitet) och växelverkan mellan kolloidala partiklar med DLVO-teorin, vilken i sin tur utnyttjas för att förstå kolloidal stabilitet (Schulze-Hardys regel, koagulationskinetik). Egenskaperna hos skum (dränering, ytelasticitet, ytviskositet) och emulsioner (HLB-tal) samt mikroemulsioner behandlas också. En kort diskussion av polymermodellen fritt ledad kedja (entropisk fjäder, storleksmått) ingår också i kursen.