Chimica Fisica delle Interfasi

Corso di Laurea in Chimica
Università degli Studi di Cagliari
Laurea di 2° Livello (specialistica)
Chimica Fisica delle Interfasi
Docente
Prof. Maura Monduzzi
Tel.
+39 070 675 4385
Fax.
+39 070 675 4388
E-mail
[email protected]
Orario di ricevimento
Tutti i giorni dalle 9 alle 10
CFU
6
SSD
CHIM/02
Obiettivi Formativi:
Il corso di Chimica di Chimica Fisica delle Interfasi ha come obiettivi formativi la conoscenza delle
problematiche relative ai sistemi reali complessi caratterizzati da stabilità termodinamica oppure solo
cinetica. Considerate le peculiarità dei vari stati di aggregazione della materia e delle caratteristiche
chimico-fisiche delle varie interfasi vengono analizzate e discusse le forze intermolecolari responsabili
degli equilibri tra le fasi e dei fenomeni di autoassociazione.
Il superamento dell’esame implica l’acquisizione da parte dello studente della capacità di razionalizzare e
prevedere i meccanismi di formazione e stabilizzazione di un sistema chimico multicomponente ed
eventualmente multifasico, partendo dalla natura chimica e dalla forma delle molecole costituenti.
Conoscenze richieste:
Il corso è consigliato agli studenti che abbiano superato gli esami di profitto
dei corsi di Chimica Fisica I (corso triennale)
Programma:
Il corso riguarda lo studio dei sistemi colloidali, dalle dispersioni eterogenee e termodinamicamente instabili come le
emulsioni, ai sistemi aggregati ordinati e termodinamicamente stabili come micelle, cristalli liquidi e microemulsioni. Il
corso consiste in una serie di lezioni teoriche accompagnate da alcune dimostrazioni in laboratorio riguardanti la
caratterizzazione di alcuni sistemi reali, mediante tecniche ottiche, elettrochimiche e spettroscopiche.
Argomenti specifici:
1) Classificazione dei sistemi colloidali, definizione di interfase, tipo di interfase (solido-gas, solido-liquido, liquidogas, liquido-liquido) e sue caratteristiche.
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2) Isoterme di adsorbimento
3) Tensione superficiale e tensioattivi
4) Bagnabilita' e angolo di contatto: detergenza e flottazione
5) Forze intermolecolari e stabilita' dei sistemi dispersi. Interfasi cariche: origine ed influenza del doppio strato elettrico.
Forze attrattive di van der Waals. Fenomeni di flocculazione e coagulazione. Detergenza.
6) Tensioattivi. Forma del tensioattivo e relazioni geometriche di Tanford. Diagrammi di fase e tipologia dei fenomeni
di aggregazione in relazione alle caratteristiche del tensioattivo. Sistemi binari acqua-tensioattivo e ternari acqua-oliotensioattivo. Struttura di micelle e cristalli liquidi liotropici. Microemulsioni: formazione spontanea e microstruttura.
Modelli.
7) Sistemi termodinamicamente instabili: emulsioni e schiume. Formazione, stabilizzazione e processi di
destabilizzazione.
Testi consigliati:
- Dispense disponibili
- Lezioni da 'Emulsioni, Schiume, Sistemi Dispersi', Scuola Nazionale Gruppo
Colloidi SCI, Rimini 1995
- "The Colloidal Domain", D.F. Evans, H. Wennerstrom, VCH 1994
- "Intermolecular and Surface Forces", J. Israelachvili, Acad. Press II ed., 1992
Modalità di verifica/esame:
X Prove di verifica intermedie
Esame scritto
X Esame orale
Prova di laboratorio
Descrizione: 3 test di verifica in itinere e colloquio orale finale:
1) Natura e Caratteristiche delle Interfasi, 2) Forze Intermolecolari, 3) Fenomeni di autoassociazione
Il colloquio orale potrà riguardare anche la discussione dei test di verifica intermedi.
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