GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 9103055582017 | Principles and Applications of Membrane Emulsification | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 2 | 8,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Son yıllarda, klasik emülsiyon hazırlama yöntemleri ile karşılaştırıldığında daha dar ve homojen boyut dağılımına sahip emülsiyon üretimine olanak sağlaması ve kullanışlı bir teknik olması bakımından önemli avantajlar sunan membran emülsifikasyon prosesi hakkında bilgilendirme yapılacaktır. Oldukça kolay uygulanabilir ve yüksek işlem hacmine sahip olan bu proses ilaçların kontrollü salınımında kullanılan emülsiyon ve tanecik üretimi, kozmetik, yiyecek-içecek, boya, tarım ilaçları, gıda sektörlerinde kullanılan su bazlı içerikler, mikrokapsül, polimerik tanecik üretimi gibi endüstriyel uygulamalar ile ilişkilendirilecektir.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Doç.Dr.İdil YILMAZ İPEK
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Klasik emülsiyon hazırlama yöntemlerine göre daha dar ve homojen boyut dağılımına sahip emülsiyon üretimine olanak sağlaması bakımından önemli avantajları bulunan membran emülsifikasyon prosesini tanımak |
| 2 | Mono boyut ve homojen boyut dağılımına sahip emülsiyon ve tanecik üretiminde oldukça kullanışlı bir yöntem olan membran emülsifikasyon prosesinin dayandığı temel prensipleri öğrenmek ve endüstriyel uygulamaları ile ilişkilendirmek |
| 3 | Tanecik ve emülsiyon oluşumuna etki eden faktörleri inceleyip farklı teknikler uygulayarak boyut dağılım analizini yapabilmek |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Emülsiyon ve üretim teknikleri, membran emülsifikasyon prosesinin klasik emülsiyon hazırlama yöntemleri ile karşılaştırılması; Membran emülsifikasyon prosesi prensipleri: Prosese ilişkin teori, membran yapısının ürün yapısı ve kalitesi üzerindeki etkisinin incelenmesi; Membran emülsifikasyon prensipleri: Farklı türdeki membran emülsifikasyon yöntemlerinin karşılaştırılması; tek yönlü (dead-end) membran emülsifikasyon, çapraz akışlı membran emülsifikasyon, titreşim ile uygulanan membran emülsifikasyon, döner (rotating) membran emülsifikasyon; Yeni membram emülsifikasyon yöntemleri: Karıştırmalı tankta uygulanan membran emülsifikasyon yöntemi, yüzey gerilimi varlığında ve yokluğunda damlacık boyutu ve dağılımını etkileyen faktörlerin incelenmesi; Yeni membram emülsifikasyon yöntemleri: Membran emülsifikasyon tekniği ile üretilen Pickering emülsiyonlar (katı tanecikler ile kararlı hale getirilen emülsiyonlar) hakkında bilgilendirme; Membran emülsifikasyon ile kapsülleme işleminin açıklanması; Damlacık oluşumunun analizi: Damlacıkların membran yüzeyinden kopmasını etkileyen kuvvetler; sürekli faz ve membran hareketinden kaynaklanan kayma gerilimi (shear stress), akışkanlar arasındaki arayüzey gerilimi, membran gözeneklerinden gerçekleşen akış sonucu oluşan eylemsizlik kuvveti (inertia force) ve damlacık üzerinde etken olan kaldırma kuvveti (buoyancy); Damlacık oluşumunun analizi: Damlacık boyutu ve şekli üzerinde etken olan faktörler; membran ve damlacık arasındaki temas açısı, membran gözenek boyutu, gözenek şekli, gözeneklilik, gözenek aralığı, membran malzemesi, yüzey kimyası, birleşme oranı (coalescence), fazların viskoziteleri ve yoğunluğu, vb.; Farklı teknikler kullanılarak tanecik dağılımının değerlendirilmesi; Membran morfolojisinin gözenek aktivasyonu üzerindeki etkisinin incelenmesi; Laboratuar çalışması: O/W emülsiyonlarının hazırlanması ve üretilen emülsiyon taneciklerinin analizi (optik mikroskop ile görüntülerinin çekilmesi, ortalama tanecik boyutunun hesaplanması ve değerlendirilmesi, vb.); Membran emülsifikasyon prosesinin uygulandığı endüstriyel uygulamalar: İlaçların kontrollü salınımında kullanılan emülsiyon ve tanecik üretimi, kozmetik, yiyecek-içecek, boya, tarım ilaçları, gıda sektöründe kararlı küresel tanecik olarak kullanılan su bazlı içerikler örneğin; düşük yağ oranına sahip şekerleme, mikrokapsül üretimi örneğin; ilaç olarak kullanılan gıda maddesi, polimerik tanecik üretimi örneğin; kromatografide uygulanan tanecikler, vb.; Membran emülsifikasyonu prosesine ilişkin prensipler ve uygulama alanlarını içeren literature araştırması ve sözlü sunum.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Emülsiyon ve üretim teknikleri, membran emülsifikasyon prosesinin klasik emülsiyon hazırlama yöntemleri ile karşılaştırılması | ||
| 2 | Membran emülsifikasyon prosesi prensipleri: Prosese ilişkin teori, membran yapısının ürün yapısı ve kalitesi üzerindeki etkisinin incelenmesi | ||
| 3 | Membran emülsifikasyon prosesi prensipleri: Farklı türdeki membran emülsifikasyon yöntemlerinin karşılaştırılması; tek yönlü (dead-end) membran emülsifikasyon, çapraz akışlı membran emülsifikasyon, titreşim ile uygulanan membran emülsifikasyon, döner (rotating) membran emülsifikasyon | ||
| 4 | Yeni membram emülsifikasyon yöntemleri: Karıştırmalı tankta uygulanan membran emülsifikasyon yöntemi, yüzey gerilimi varlığında ve yokluğunda damlacık boyutu ve dağılımını etkileyen faktörlerin incelenmesi | ||
| 5 | Yeni membram emülsifikasyon yöntemleri: Membran emülsifikasyon tekniği ile üretilen Pickering emülsiyonlar (katı tanecikler ile kararlı hale getirilen emülsiyonlar) hakkında bilgilendirme | ||
| 6 | Membran emülsifikasyon ile kapsülleme işleminin açıklanması | ||
| 7 | Damlacık oluşumunun analizi: Damlacıkların membran yüzeyinden kopmasını etkileyen kuvvetler; sürekli faz ve membran hareketinden kaynaklanan kayma gerilimi (shear stress), akışkanlar arasındaki arayüzey gerilimi, membran gözeneklerinden gerçekleşen akış sonucu oluşan eylemsizlik kuvveti (inertia force) ve damlacık üzerinde etken olan kaldırma kuvveti (buoyancy) | ||
| 8 | Ara Sınav | ||
| 9 | Damlacık oluşumunun analizi: Damlacık boyutu ve şekli üzerinde etken olan faktörler; membran ve damlacık arasındaki temas açısı, membran gözenek boyutu, gözenek şekli, gözeneklilik, gözenek aralığı, membrane malzemesi, yüzey kimyası, birleşme oranı (coalescence), fazların viskoziteleri ve yoğunluğu, vb.; Farklı teknikler kullanılarak tanecik dağılımının değerlendirilmesi | ||
| 10 | Membran morfolojisinin gözenek aktivasyonu üzerindeki etkisinin incelenmesi | ||
| 11 | Laboratuar çalışması: O/W emülsiyonlarının hazırlanması ve üretilen emülsiyon taneciklerinin analizi (optik mikroskop ile görüntülerinin çekilmesi, ortalama tanecik boyutunun hesaplanması ve değerlendirilmesi, vb.) | ||
| 12 | Membran emülsifikasyon prosesinin uygulanığı endüstriyel uygulamalar: İlaçların kontrollü salınımında kullanılan emülsiyon ve tanecik üretimi, kozmetik, yiyecek-içecek, boya, tarım ilaçları, gıda sektöründe kararlı küresel tanecik olarak kullanılan su bazlı içerikler örneğin; düşük yağ oranına sahip şekerleme, mikrokapsül üretimi örneğin; ilaç olarak kullanılan gıda maddesi, polimerik tanecik üretimi örneğin; kromatografide uygulanan tanecikler, vb. | ||
| 13 | Membran emülsifikasyonu prosesine ilişkin prensipler ve uygulama alanlarını içeren literature araştırması ve sözlü sunum | ||
| 14 | Membran emülsifikasyonu prosesine ilişkin prensipler ve uygulama alanlarını içeren literature araştırması ve sözlü sunum | ||
| 15 | Membran emülsifikasyonu prosesine ilişkin prensipler ve uygulama alanlarını içeren literature araştırması ve sözlü sunum | ||
| 16 | Final |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1. Lidi Giorno, L., De Luca, G., Figoli, A., Piacentini, E. and Drioli, E. (2009) Membrane Emulsification: Principles and Applications, in Membrane Operations: Innovative Separations and Transformations (eds E. Drioli and L. Giorno), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany. doi: 10.1002/9783527626779.ch21 2. VLADISAVLJEVIC, G. and HOLDICH, R.G., 2012. Premix Membrane Emulsication. IN: Drioli, E. and Giorno, L. (eds). Encyclopedia of Membranes. Heidelberg: Springer Reference, Article ID: 310252. 3. http://www.micropore.co.uk
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
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) |
|---|---|---|---|
| Derse Katılım | 14 | 3 | 42 |
| Tartışma | 14 | 3 | 42 |
| Rapor Hazırlama | 2 | 4 | 8 |
| Rapor Sunma | 2 | 1 | 2 |
| Seminer | 3 | 8 | 24 |
| Makale Kritik Etme | 4 | 8 | 32 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 3 | 42 |
| Okuma | 14 | 3 | 42 |
| Ev Ödevi | 1 | 6 | 6 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 240 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek