GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 9103055412002 | Properties and Behavior of Particulate Systems | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 1 | 8,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Öğrencilere endüstriyel uygulamalarda çok fazla karşılaştığımız taneli sistemlere bir giriş yaparak bu sistemlerdeki etkili mekanizmalar ile ilgili teorileri ve uygulama alanlarını, öncelikle nano tane ve ince film üretimini incelemektir.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Şerife Şeref Helvacı Dr. Öğretim Üyesi Berrin İkizler
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Çok çeşitli endüstrilerde karşılaşılan emülsiyonlar, köpükler, süspansiyonlar gibi taneli (kolloidal) sistemleri tanıyabilme. |
| 2 | Elektrokinetik özelliklerin ve olayların taneli sistemlere etkilerini kavrayabilme. |
| 3 | Arayüzey özelliklerinin taneli sistemlere etkilerini kavrayabilme. |
| 4 | Emülsiyonları, köpükleri ve süspansiyonları sınıflandırabilme ve karakterize edebilme. |
| 5 | Taneli sistemlerin pratik ve endüstriyel uygulamaları konularında genel bilgi edinebilme. |
| 6 | Dağıtılmış taneli sistemlerin hazırlanışı, kısıtlanması ve bozundurulması konularında bilgilenme. |
| 7 | Yüzey ve kitlesel faz ile ilgili momentum, kuvvet, arayüzey, elektrokinetik reolojik ve termodinamik denklikleri ilişkilendirebilme. |
| 8 | Taneli sistemlerin, üretim ve malzeme bilimi konularındaki uygulamaları hakkında bilgi edinebilme: Nano tane üretimi, nano tane içeren sistemlerle yüzey kaplama ve ince film üretimi. |
| 9 | Analitik /Nümerik teknikler kullanabilme; bu tekniklerle taneli sistemlerle ilgili denklikleri çözebilme. |
| 10 | Arayüzey ve elektrokinetik özelliklerin taneli sistemlerin kararlılığına ve reolojisine etkilerini kavrayabilme. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Kolloidal sistemler: Emülsiyonların, köpüklerin ve süspansiyonların sınıflandırılması, karakterizasyonu ve kararlılığı; Yüzey alanı, gözeneklilik, geçirgenlik, boyut ve boyut dağılımı, iletkenlik, çökelme, kremalaştırma ve santrifüjleme; Arayüzey özellikleri-yüzey aktiflik: Yüzey alanı; yüzey ve arayüzey gerilimi, basınç ve eğri yüzeyler, temas açısı ve ıslanabilirlik; Yüzey aktif maddeler ve miseller; Yüzey aktiflik ve elektrokinetik uygulamaları: Yüklü arayüzeyler, elektriksel çift tabaka, elektroforesis, zeta potensiyali, elektrodializ, sulu olmayan ortamların elektrostatik özellikleri; Kolloidal kararlılık ve reoloji; Dağıtılmış taneli sistemlerin hazırlanışı, kıstlanması ve bozundurulması, pratik ve endüstriyel uygulamaları: Emülsiyonlarınların, köpüklerin ve süspansiyonların genel kullanım alanları; Çevre, madencilik ve mineral işleme, petrol, gıda ve tarımsal endüstrilerdeki uygulamaları, Biyolojik, ilaç ve kişisel bakım ürünlerindeki, üretim ve malzeme bilimindeki uygulamaları; Nano tane ve ince film üretimleri.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Giriş: Taneli (Kolloidal) sistemler, emülsiyonların, köpüklerin ve süspansiyonların sınıflandırılması, karakterizasyonu ve kararlılığı. | ||
| 2 | Dağıtılmış taneli sistemlerin Karakterizasyonu: Yüzey alanı, gözeneklilik ve geçirgenlik; Boyut ve boyut dağılımı; İletkenlik; Çökelme, kremalaştırma ve santrifüjleme; emülsiyonların, köpüklerin ve süspansiyonların karakterizasyonu | ||
| 3 | Arayüzey özellikleri-yüzey aktiflik: Yüzey alanı; yüzey ve arayüzey gerilimi, basınç ve eğri yüzeyler, temas açısı ve ıslanabilirlik ; Yüzey aktif maddeler ve miseller; Yüzey aktiflik uygulamaları: Emülsiyon haline getirme, köpürme,yüzdürme, süspansiyon, ıslatma, temizleme; Diğer kolloidal sistemler: Mikroemülsiyonlar colloids: microemulsions. | ||
| 4 | ElektrokinetikYüklü arayüzeyler, elektriksel çift tabaka, elektrokinetik olaylar: Elektroforesis, zeta potansiyeli, elektrodializ; Sulu olmayan ortamların elektrostatik özellikleri. | ||
| 5 | Taneli (Kolloidal) sistemlerin kararlılığı. | ||
| 6 | Taneli (Kolloidal) sistemlerin reolojisi | ||
| 7 | Dağıtılmış taneli sistemlerin hazırlanışı, kıstlanması ve bozundurulması. | ||
| 8 | ARA SINAV | ||
| 9 | Dağıtılmış taneli sistemlerin pratik ve endüstriyel uygulamaları: Emülsiyonlarınların, köpüklerin ve süspansiyonların genel kullanım alanları; Çevre, madencilik ve mineral işleme, petrol, gıda ve tarımsal endüstrilerdeki uygulamaları, Biyolojik, ilaç ve kişisel bakım ürünlerindeki uygulamaları | ||
| 10 | Malzeme bilimi ve üretimi konusundaki uygulamalar: Giriş, kağıt üretimi, yol yapımında kullanılan emülsiyonlar, metal işleme, temizleme işlemleri, boya ve mürekkep içeren yüzey kaplamaları, polimer sentezi, seramik üretimi, yangın söndürme köpükleri. | ||
| 11 | Nano tane üretimi. | ||
| 12 | Nano tane içeren karışımlarla yüzey kaplama. | ||
| 13 | Nano tane içeren ince filmlerin üretimi. | ||
| 14 | Nano tane veya ince film üretimi hakkında deneysel ve/veya literatür çalışması. | ||
| 15 | Nano tane veya ince film üretimi konusunda yapılan deney ve/veya literatür araştırmasının sözlü sunumu | ||
| 16 | FİNAL SINAVI |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
DERS KİTAPLARI: 1. Hidalgo-Alvarez, R., Structure and Functionalroperties of Colloidal Systems, CRC Press Taylor &Francis Group, Boca Raton, 2010. 2. Butt, H.J., Ka, M., Surface and Interfacial Forces, Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA, Weinheim, 2010. 3. Bavykin, D.V., Walsh, F.C., Titanate and Titania Nanotubes-Synthesis Properties and Applications, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2010. 4. Savage, N., Diallo M., Duncan, J., Street, A., Sustich, R., Nanotechnology Applications for Clean Water, William Andrew Inc., Norwich, NY, 2009. 5. Schramm, L., Emulsions, Foams, and Suspensions: Fundamentals and Applications, Wiley-VCH Verlag GmbH and Co.KgaA, Weinheim, 2005. 6. Mullin, J.W., Crystallization, 4. Baskı, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001. 7. Jones, A.G., Crystallization Process Systems, Butterworth-Heinemann,Oxford, 2002. 8. Peker, S. M., Helvacı, Ş.Ş., Solid-Liquid Two Phase Flow, Elsevier, Amsterdam, 2008. 9. Israelachvili, J. N., Intermolecular and Surface Forces, Bölüm 9 – 15, 16, 17. Academic Press, 2.Baskı, 1991. 10. Schmid, G. (Editor), "Nanoparticles: From Theory to Application", WILEY Co., 2004, s.50-230. 11. Fendler, J.H.(Editor), “Nanoparticles and Nanostructured Films: Preparation, Characterization and Applications”, WILEY Co., 1998. ÖNERİLEN DİĞER KAYNAKLAR: Konu ile ilgili bilimsel makaleler.
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 | 14 | 3 | 42 |
| Rehberli Problem Çözümü | 6 | 1 | 6 |
| Problem Çözümü | 6 | 2 | 12 |
| Tartışma | 14 | 0 | 7 |
| Soru-Yanıt | 14 | 0 | 7 |
| Takım/Grup Çalışması | 6 | 2 | 12 |
| Proje Hazırlama | 3 | 3 | 9 |
| Proje Sunma | 1 | 1 | 1 |
| Bireysel Çalışma | 16 | 4 | 64 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 16 | 3 | 48 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 7 | 7 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 7 | 7 |
| Okuma | 14 | 1 | 14 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 242 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 5 | ||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 5 | ||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | ||||
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
| ÖÇ 5 | 5 | ||||||
| ÖÇ 6 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
| ÖÇ 7 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| ÖÇ 8 | 5 | ||||||
| ÖÇ 9 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| ÖÇ 10 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek