GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 9103055201999 | Emulsions | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 2 | 8,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Kimya Mühendisliği Termodinamiği dersinde görülen arayüzey dinamiği ve denge kavramlarının, emülsiyon tasarımı, üretimi ve nitelendirilmesine uygulanması. Ürün tasarımının temel ilkeleri. Tüketici isteklerine göre emülsiyon bileşiminin ve cinsinin seçimi. Emülsiyon üretim yöntemi ile akışkanlar mekaniği ve yüzey olaylarının ilişkilendirilmesi. Emülsiyonların kararlılık, reolojik davranış ve nitel özellikler açısından değerlendirilmesi.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Şerife Şeref Helvacı Dr. Öğretim Üyesi Berrin İkizler
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Emülsiyonların yapısına göre reolojik davranışının ve kararlılığının değerlendirilebilmesi. |
| 2 | Değişik türde emülsiyonların tasarım ve üretiminin öğrenilmesi. |
| 3 | Belirli bir amaca yönelik emülsiyon hazırlayabilmek için bilgi araştırması, sentezi ve sunumu. |
| 4 | Makro ölçekte emülsiyon özellikleri ile arayüzey filmlerinin özellikleri arasında ilişki kurabilme. |
| 5 | Arayüzey filmlerinin özelliklerinin ve faz davranışlarının tanımlanabilmesi. |
| 6 | Emülsiyonların kitlesel fazlarında kulanılan katkı maddeleri: koruyucular, UV ışınlarını absorplayan maddeler, nemlendiriciler, vitaminler. |
| 7 | Yüzey aktif maddelerin arayüzey özelliklerine etkilerini kavrayabilme. |
| 8 | Emülsiyon içinde tutuklanan maddelerin salgılanmalarının kontrolu. |
| 9 | Kullanım amaçlarına ve müşteri isteklerine göre emülsiyon bileşiminin ve üretim yönteminin seçilmesi. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
ChE 216 Kimya Mühendisliği Termodinamiği, ChE 210 Akışkanlar Mekaniği derslerini almış ve geçmiş olmaları tavsiye edilir.
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Bu ders ChE 435 dersini almayan öğrenciler için yüksek lisans düzeyinde hazırlanmış bir derstir. Öğrencilerden tüketiciye yönelik son ürün tasarımına ilgi duyması beklenir.
Dersin İçeriği
Emülsiyonların yapı taşları yüzey aktif maddelerin kimyasal ve fiziksel özellikleri. Yüzey aktif maddelerin arayüzey filmlerindeki yönelimi. Arayüzey filmlerinin emülsiyon yapısı ve kararlılığı üzerine etkisi. Emülsiyon tipleri: normal, çoklu, çokfazlı, yüksek içfaz oranlı ve mikroemülsiyonlar, bu emülsiyonların yapılabilmesi için yüzey aktif madde seçimi, ve üretim yöntemleri. Emülsiyonların yapısal değişimlerinin göstergesi olarak reolojik davranışı, ve kararlılığı. Emülsiyonlarda kullanılan katkı maddeleri ve bu maddelerin salınımının kontrolu. Tüketici isteklerine göre emülsiyon tasarımı.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Yüzey aktif maddelerin kimyasal özellikleri: anyonik, katyonik, iyonik olmayan ve çift iyonik yapıda yüzey aktif maddeler, moleküler yapıları, HLB oranı, arayüzeyde konumu ve kullanım alanları. | ||
| 2 | Yüzey aktif maddelerin fiziksel özellikleri: çözünürlük ve faz diyagramları; arayüzey adsorpsiyonu; misel oluşumu ve yüzey aktif maddenin moleküler yapısı ile misel yapısı arasındaki ilişki. Sıvı kristal oluşumu. | ||
| 3 | Arayüzey filminin esnekliği, kararlılığı ve emülsiyon yapısı ile ilişkisi. Damla oluşum mekanizması ve ilgili enerji değişimleri. Faz dönüşümü. | ||
| 4 | HLB kavramı. Su/yağ ve yağ/su emülsiyonlarının oluşumu için yüzey aktif madde seçimi. Yüzey aktif madde yapısı ile meydana gelen emülsiyonun özelliklerinin ayarlanması. | ||
| 5 | Su/yağ/su veya yağ/su/yağ çoklu emülsiyonların özellikleri, üretim yöntemleri ve kullanım alanları. | ||
| 6 | Çok fazlı emülsiyonlar ve yüksek iç fazlı emülsiyonlar. Üretim yöntemleri, yüzey aktif madde seçimi ve kullanım alanları. | ||
| 7 | Mikroemülsiyonlar. Üretim yöntemleri, yüzey aktif madde seçimi ve kullanım alanları. | ||
| 8 | ARA SINAV | ||
| 9 | Laboratuvarda emülsiyon üretim yönteminin ve önemli noktaların gösterilmesi. | ||
| 10 | Emülsiyonlarda kullanılan katkı maddeleri: Koruyucular, UV ışını absorplayan maddeler, nemlendiriciler, vitaminler. | ||
| 11 | Emülsiyonların reolojik davranışı. Reolojik davranış üzerine yüzey aktif madde ve damla konsantrasyonu etkisi. | ||
| 12 | Emülsiyonların kararlılığı ve kararlılık testleri. Hızlandırılmış test yöntemleri. | ||
| 13 | Değişik amaçlarla kullanım için emülsiyon tasarımı. Tasarım örnekleri. | ||
| 14 | Dönem projesi sunumu | ||
| 15 | Dönem projesi sunumu | ||
| 16 | FİNAL SINAVI |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
DERS KİTAPLARI: 1. Rieger, M.M., Rhein, L.D., Surfactants in Cosmetics. Marcel-Dekker Inc., New York, 1997. 2. Lissant, K., ed., Emulsions and Emulsion Technology. Surfactant Science Series, Vol. 6., Marcel-Dekker Inc., New York, 1984. 3. Laba, D., ed., Rheological Properties of Cosmetics and Toiletries. Marcel-Dekker Inc., New York, 1993. YARDIMCI KİTAP: 1. Jönsson, B., Lindman, B., Holmberg, K., Kronberg, B., Surfactants and Polymers in Aqueous Solution. John Wiley and Sons, Chichester, 1999. ÖNERİLEN DİĞER KAYNAKLAR: Internet araştırması. Ticari ürün bileşimlerinin araştırılması.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 3 | 3 |
| Final Sınavı | 1 | 3 | 3 |
| Derse Katılım | 16 | 3 | 48 |
| Problem Çözümü | 5 | 2 | 10 |
| Takım/Grup Çalışması | 4 | 4 | 16 |
| Proje Hazırlama | 1 | 15 | 15 |
| Proje Sunma | 1 | 1 | 1 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 2 | 28 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 14 | 3 | 42 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 15 | 15 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 15 | 15 |
| Okuma | 15 | 3 | 45 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 241 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | |||||
| ÖÇ 2 | 5 | ||||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | |||||
| ÖÇ 4 | 4 | ||||||
| ÖÇ 5 | 4 | ||||||
| ÖÇ 6 | 5 | ||||||
| ÖÇ 7 | 5 | ||||||
| ÖÇ 8 | 5 | 5 | |||||
| ÖÇ 9 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek