Aplicar conceitos termodinâmicos e cinéticos à química de sistemas coloidais e aos fenômenos interfaciais, correlacionando estes conceitos com o preparo, caracterização e estabilidade desses sistemas.
A química dos sistemas coloidais abrange desde campos de pesquisa básicos até o desenvolvimento de diversos processos tecnológicos. Porém, os conceitos físico- químicos que envolvem o preparo de caracterização destes sistemas não são correlacionados com conteúdos abordados nos cursos de graduação. Tais conceitos serão aprofundados nesta disciplina de forma a oferecer ferramentas aos pós-graduandos para obtenção e caracterização de materiais oriundos destes sistemas. Serão oferecidas aulas práticas envolvendo as técnicas de caracterização propostas no conteúdo programático da disciplina, utilizando-se amostras preparadas pelos próprios alunos.
1. Sistemas coloidais: classificação, características estruturais e preparo: nucleação, crescimento e purificação.
2. Interfaces líquido-gás e líquido-líquido: Energia livre de superfície: Teoria molecular da Tensão superficial e interfacial. Adsorção e orientação em interfaces. Tensoativos e formação de micelas: colóides de associação e filmes monomoleculares: Filmes Langmuir-Blodgett.
3. Interface sólido-líquido: Molhabilidade e ângulo de contato, adsorção a partir de solução e detergência. Energia livre de superfícies sólidas: componentes dispersivas e polares da energia livre superficial: a equação de Owens e Wendt. Adesão em superfícies sólidas
4. Estabilidade de colóides: Forças intermoleculares de curto e longo alcance. Estrutura e termodinâmica de interfaces carregadas: origem da dupla camada elétrica, potenciais eletrocinéticos e suas implicações. Coagulação, floculação, mecanismos de estabilização, estabilidade entálpica e entrópica.
5. Caracterização: Medidas de ângulo de contato e determinação da energia livre de superfícies planas. Espalhamento dinâmico de luz e potencial zeta (dispersões e superfícies planas). Microscopias.
1. Jafari, S.M. Handbook of Food Nanotechnology: Applications and Approach, Elsevier, 2020.
2. Da Roz, A.L. Tecnicas de Nanocaracterização, Elsevier, V.3, 2015.
3. Shaw, D.J. Introduction to colloid and surface chemistry, 4th ed., Butterworth-Heimann, Oxford, 1992.
4. Adamson, A. W.; Physical Chemistry of Surfaces, 4rd edition, New York, Wiley Interscience Publications, 1997
5. Mittal, V. Nanocomposites with Biodegradable Polymers, Oxford University Press, 2011.
6. Fainerman, V.B., Möbius, D., Miller, R. Surfactants: Chemistry, Interfacial Properties, Applications, Elsevier, Amsterdã, 2001.
7. Schwarz, J.A., Contescu, C.I. Surfaces of Nanoparticles and Porous Materials, Marcel Dekker, New York, 1999.
8. Barnes, G.T. and Gentle, I.R. Interfacial Science: an introduction, Oxford, 2nd edition, 2011.
9. Scientific articles published in high-impact specialized journals like Langmuir, Macromolecules, Colloids and Surfaces B, and Advanced Materials, among others.
Apresentação de seminário e uma prova escrita ao final da disciplina, aos quais serão atribuídas notas de 0 a 10.
O aluno deverá obter nota final maior ou igual a 5,0 (cinco), calculada da seguinte forma:
Nota Final = 0,5 N.S. + 0,5 N.P
Onde: N.S. = nota do seminário
N.P. = nota da prova
CONCEITOS FINAIS:
Média = 8,0-10,0 - Conceito "A" – Excelente Média = 6,0-7,9 - Conceito "B" – Bom Média = 5,0-5,9 - Conceito "C" – Regular
Média < 5,0 - Conceito "R" – Reprovado (sem direito a crédito)