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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
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| UNIDADE: INSTITUTO DE QUÍMICA | ||
| DEPARTAMENTO: DEPTO. DE FISICO-QUIMICA | ||
| DISCIPLINA: Coloides e Fenômenos de Superfície para Engenharia Química | ||
| CARGA HORÁRIA: 45 | CRÉDITOS: 3 | CÓDIGO: QUI05-17371 |
| MODALIDADE DE ENSINO: Presencial | TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência | |
| STATUS | CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S) |
| Obrigatória | QUI - Engenharia Química (versão 6) QUI - Engenharia Química (versão 7) |
| TIPO DE AULA | CRÉDITO | CH SEMANAL | CH TOTAL |
| Teórica | 3 | 3 | 45 |
| TOTAL | 3 | 3 | 45 |
EMENTA:
Importância do estudo de fenômenos de superfície; definição de interface; relação área/volume. Coloides:
definição, contexto histórico, classificação, propriedades e características de sistemas coloidais. Exemplos na
indústria, no cotidiano e na natureza.
? Estabilidade de sistemas coloidais: interações entre partículas; coagulação e floculação; interações entre
meio contínuo e meio disperso; solvatação; interações de Hamaker; teoria dlvo; propriedades elétricas de
sistemas coloidais; origem da carga superficial; interações de coulomb.
? Modelos de dupla camada elétrica: teorias de Helmholtz-Perrin, de Gouy-Chapmann e de Stern; equação de
Poisson-Boltzmann; modificações da teoria dlvo.
? Cálculo em termos de energia e de força devido a interações entre duplas camadas; formulação do critério de
estabilidade em termos de energia e em termos de força. Introdução à modelagem de sistemas coloidais em
múltiplas escalas.
? Soluções de macromoléculas; curva de titulação de proteínas; estabilidade de soluções de proteínas
globulares; efeitos de Hofmeister; propriedades ópticas e cinéticas de sistemas coloidais. Efeito Tyndall;
movimento browniano.
? Termodinâmica de interface: tensão superficial; tensão interfacial; tensiometria; relações fundamentais;
equação de Laplace-Young; ângulo de contato. Tensoativos.
? Emulsões: classificação, formação, estabilidade, regra de Bancroft, balanço hidrofílico-lipofílico (hlb);
cremeação; coalescência; inversão catastrófica e inversão trasicional; estabilidade do filme líquido; reologia
interfacial e reologia clássica de sistemas coloidais.
? Adsorção: conceitos; adsorção física e adsorção química; tipos de adsorventes; isotermas clássicas; aplicação
de regressão de dados para o cálculo dos parâmetros das isotermas; adsorção multicomponente; introdução
ao uso da adsorção como operação unitária; colunas de adsorção; adsorção em vaso agitado; colunas de
troca iônica.
? Capilaridade; molhabilidade; coeficiente de espalhamento; equação de Young-Dupré; técnicas de
recuperação avançada de petróleo; número capilar.
? Emulsões e aerossóis em processos químicos; reação em emulsão. Aplicação de fenômenos de superfície em
flotação; dispersão de gases em difusores e pratos; nucleação e crescimento.
? Aplicações de coloides e fenômenos de superfície na indústria: tratamento de água; produção de cosméticos,
alimentos e fármacos, dentre outras.
OBJETIVO(S):
Identificar, classificar e compreender conceitos e aplicações de Fenômenos de interface no cotidiano e na
indústria;
? Inferir sobre condições de maior ou menor estabilidade de sistemas coloidais;
? Identificar, classificar e compreender conceitos e aplicações relacionados à adsorção.
| PRÉ-REQUISITO 1: IME01-17356 Cálculo Diferencial e Integral II |
BIBLIOGRAFIA: Adamson, A. W.; Gast, A. P., Physical Chemistry of Surfaces, 6th Ed., J. Wiley et Sons Inc, Nova York, 1997.
? Hunter, R. J., Introduction to Modern Colloid Science, Oxford Science Publications, 1993, Ny.
? Shaw, D.J., Introduction to Colloid and Surface Chemistry, Elsevier Science Ltd., Oxford, 1992.
? Israelachvili, J. N. Intermolecular and Surface Forces. 3. Ed. Burlington: Academic Press, 2011.