Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen (VT1-ChTh-GF)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Foundations of Process Engineering - Phase Equilibria and Interfaces)
(Prüfungsordnungsmodul: Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 Phasengleichgewichte und Grenzflächen)

Lehrveranstaltungen:

• Im Rahmen dieses Moduls werden ab SS 2017 folgende Lehrveranstaltungen angeboten:

  • Vorlesung Chemische Thermodynamik für CBI, LSE, CEN und ET, 2 SWS,

  • Übung Chemische Thermodynamik für CBI, LSE, CEN und ET, 1 SWS,

  • Tutorium Chemische Thermodynamik für CBI, LSE und ET, 1 SWS,

  • Vorlesung Grenzflächen in der Verfahrenstechnik, 2 SWS,

  • Übung zu Grenzflächen in der Verfahrenstechnik, 1 SWS.

Inhalt:

Phasengleichgewichte:

Thermodynamische Beschreibung von Zwei- und Dreistoffgemischen: Dampf-Flüssigkeit, Flüssigkeit-Flüssigkeit, Feststoff-Flüssigkeit, osmotischer Druck. Modellierung dieser Phasengleichgewichte mit Aktivitäten und Fugazitäten. Anwendung dieser Phasengleichgewichte in Trennverfahren. Chemische Gleichgewichte mit Aktivitäten und Fugazitäten.

Grenzflächen:

• Einführung in Bedeutung von Grenzflächen in Natur und Technik

• Thermodynamik der Grenzflächen

• Keimbildung und Kristallwachstum

• Molekulare Wechselwirkungen

• Adsorption

• Adhäsion

• Kolloidale Partikelsysteme

• Detergenzien, Emulsionen und Schäume

• Biomoleküle und Zellen

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden:

• kennen grundlegende thermodynamische Begriffe und Gleichungen

• beschreiben thermodynamisch Mehrkomponentengemische

• modellieren Phasengleichgewichte

• beschreiben thermodynamisch Zustandsänderungen und Reaktionsgleichungen

• wenden die thermodynamischen Grundlagen zur Auslegung thermischer Trennverfahren an

• verfügen über Grundkenntnisse zur physikalischen und chemischen Beschreibung von Grenzflächen (z.B. zur Benetzung, zur Keimbildung, Adsorption, Adhäsion und zur Stabilität kolloidaler Systeme)

• erklären entsprechende Ansätze und wenden diese auf Fragen der Verfahrenstechnik an

• analysieren grenzflächenbestimmte Prozesse im Zusammenhang mit verfahrenstechnischen Herausforderungen und erarbeiten entsprechende Lösungsansätze

Literatur:

Grenzflächen:

• Lehrbuch: Butt, H.-J., Graf, K.; Kappl, M.; Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH, Berlin 2013, ISBN 978-3-527-41216-7

• Lehrbuch: Israelachvili J.; Intermolecular and Surface Forces, Rev. 3rd Edition, Academic Press, ISBN: 9780123919274

• Lehrbuch: Stokes, Robert J. / Evans, D. Fennell; Fundamentals of Interfacial Engineering, 1997; John Wiley & Sons; ISBN 978-0-471-18647-2

• Lehrbuch: Adamson, A., Physical chemistry of surfaces, Wiley-VCH, 1997

• Lehrbuch: Hunter, R. J., Introduction to modern colloid science, Oxford University Press, 1993

• Lehrbuch: Lyklema, J., Fundamentals of interface and colloid science, Elsevier, 2005

Organisatorisches:

Das Modul wird erstmals im SS 2017 angeboten

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemical Engineering - Nachhaltige Chemische Technologien (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 Phasengleichgewichte und Grenzflächen)