Química das Superfícies e Interfaces

Mestrado em Tecnologia Química
6 ECTS; 1º Ano, 1º Semestre, 30,0 T + 16,0 PL + 14,0 TP

Docente(s)
- Valentim Maria Brunheta Nunes

Pré-requisitos
Não aplicável

Objetivos
Os alunos devem ser capazes de descrever os principais modelos que descrevem o comportamento físico-químico das superfícies e interfaces. Devem saber aplicar estes conceitos a sistemas importantes no âmbito da Tecnologia Química.

Programa
1. Sistemas coloidais. Classificação dos sistemas coloidais. Características estruturais. Importância industrial.
2. Interface líquido/gás. Tensão superficial. Equação de Young-Laplace. Efeitos de capilaridade. Equação de Kelvin. Solutos com actividade superficial. Isotérmica de Gibbs.
3. Interface líquido/liquido. Tensão interfacial. Colóides de Agregação e Tensioactivos. Espalhamento: trabalho de coesão e trabalho de adesão. Monocamadas. Aplicações a sistemas coloidais. Emulsões. Estabilidade Termodinâmica vs Estabilidade Cinética. Regra de Bancroft. Balanço hidrofílico e lipofílico. Temperatura de inversão de fases.
4. Interface sólido/gás. Adsorção química e adsorção física. Isotérmicas de adsorção. Modelos de Langmuir e BET. Termodinâmica de adsorção. Calores isostéricos de adsorção. Zeólitos e carvões activados.
5. Interface sólido/líquido. Molhabilidade e ângulo de contacto. Equação de Young. Algumas aplicações em detergência, flotação, extracção petrolífera, tintas e revestimentos. Adsorção a partir de soluções. Reologia. Trabalhos práticos: Medição da tensão superficial; Isotérmicas de adsorção; Reologia de macromoléculas.

Metodologia de avaliação
Elaboração de uma pequena monografia sobre um tema da Química de Superfícies e Interfaces e relatórios (30%). Frequência ou Exame final escrito (70%).

Bibliografia
- Adamson, A. (1997). Physical Chemistry of Surfaces. New York: John Wiley & Sons Inc
- Shaw, D. (1999). Introduction to Colloid and Surface Chemistry. Oxford: Butterworth Heineman
- Rajagopalan, R. e Hiemenz, P. (1997). Principles of Colloid and Surface. New York: Marcel Dekker Inc.,
- Pashley, R. e Karaman, M. (2004). Applied Colloid and Surface Chemistry. Chichester: Wiley

Método de interação
Aulas Teóricas de exposição da matéria. Aulas Práticas com resolução de exercícios e trabalhos práticos de aplicação.

Software utilizado nas aulas
Não aplicável