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Angewandte Nanotechnologie II (AngNano II)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Applied Nanotechnology II)
(Prüfungsordnungsmodul: Angewandte Nanotechnologie II)
Modulverantwortliche/r: Wolfgang Peukert Lehrende:
Wolfgang Peukert
Startsemester: |
SS 2016 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
135 Std. | Sprache: |
Deutsch und Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Grenzflächen in der Verfahrenstechnik (SS 2016)
(Vorlesung, 2 SWS, Nicolas Vogel et al., Mi, 14:15 - 15:45, H11; Do, 14:15 - 15:45, H8; im Wechsel mit Übung)
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Übung zu Grenzflächen in der Verfahrenstechnik (SS 2016)
(Übung, 1 SWS, Doris Segets et al., im Wechsel mit Vorlesung)
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Mechanische Verfahrenstechnik (WS 2016/2017)
(Vorlesung, 3 SWS, Wolfgang Peukert, Di, 16:15 - 17:45, HG; Mi, 14:15 - 15:45, H11; im Wechsel mit Übung; Anmerkung: Die erste Veranstaltung findet am 18.10 im HG statt.)
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Übungen zur Mechanischen Verfahrenstechnik (WS 2016/2017)
(Übung, 1 SWS, Stefan Romeis, Zeit und Raum n.V.)
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Tutorien zur Mechanischen Verfahrenstechnik (WS 2016/2017)
(Tutorium, 2 SWS, Stefan Romeis)
Inhalt:
Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
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
Mechanische Verfahrenstechnik I
Die Vorlesung führt in die wichtigsten Grundlagen disperser Partikelsysteme ein.
Ausgehend von der Kennzeichnung disperser Systeme (Partikelgröße und Partikelform) wird zunächst die Bewegung einzelner Partikeln in Fluiden behandelt. Dann werden Partikelgrößenverteilungen eingeführt, Grundlagen des Trennens und des Mischens behandelt. Mit Hilfe der Dimensionsanalyse wird auch das Mischen und Rühren in Flüssigkeiten angeschnitten. Als Beispiele für Wechselwirkungen in dispersen Systemen werden die Benetzung als Grundlagen der Entfeuchtung sowie Haftkräfte als Grundlage für die Agglomeration behandelt. Als Beispiel für die Partikelproduktion wird das Zerkleinern behandelt. Die Dynamik disperser Systeme wird durch Populationsbilanzen beschrieben. Die Kennzeichnung von Packungen sowie deren Durchströmung werden anschliessend behandelt. Wirbelschicht, Förderung und eine Einführung in das Fliessen von Schüttgütern schliessen die Vorlesung ab.
Lernziele und Kompetenzen:
Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
Die Studierenden:
verfügen über Grundkenntnisse zur physikalischen und chemischen Beschreibung von Grenzflächen (z.B. zur Benetzung, zur Keimbildung, Adsorption, Adhäsion und zur Stabilität kolloidaler Systeme)
können entsprechende Ansätze erklären und auf Fragen der Verfahrenstechnik anwenden
sind fähig, grenzflächenbestimmte Prozesse im Zusammenhang mit verfahrenstechnischen Herausforderungen zu analysieren und entsprechende Lösungsansätze zu erarbeiten
Mechanische Verfahrenstechnik I
Die Studierenden:
erlernen die Grundlagen der Partikeltechnik
verstehen die Bewegung von Partikeln und deren Partikelgrößenverteilungen
verstehen den Aufbau von Packungen und Schüttgütern sowie deren Durchströmung
erwerben Grundlagen über die Prozesse des Trennens, Mischens, Zerkleinerns und Fluidisierens sowie deren Beschreibung über Dimensionsanalysen und Populationsbilanzen
können durch zusätzliches Vertiefen in Übungen und Tutorien das Erlernte auf verfahrenstechnische Fragenstellungen anwenden und so eigenständig Probleme aus dem Bereich der mechanischen Verfahrenstechnik lösen
können die erlernten Grundlagen in wissenschaftlichen Experimenten anwenden und sind in der Lage diese zu planen und eigenständig durchzuführen
können die Ergebnisse der eigenständig durchgeführten Experimente protokollieren, analysieren sowie kritisch diskutieren
Literatur:
Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
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
Mechanische Verfahrenstechnik
Peukert: Skriptum zur Vorlesung
H. Rumpf: Particle Technology
Stiess: Mechanische Verfahrenstechnik
Schubert: Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Nanotechnologie (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2008 | TechFak | Nanotechnologie (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Angewandte Nanotechnologie II)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Abschlussklausur Angewandte Nanotechnologie II (Prüfungsnummer: 57231)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 7.5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: WS 2016/2017, 1. Wdh.: SS 2017
1. Prüfer: | Wolfgang Peukert |
- Termin: 31.03.2017, 08:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 05.10.2017, 11:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 16.03.2018, 11:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
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