ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( KMB 471 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Yüzey Kimyası ve Kolloid Bilimine Giriş
Ders kodu: KMB 471
Öğretim üyesi: Dr. Öğr. Üyesi Emrah KIRTIL
AKTS kredisi: 5
GTÜ kredisi: 3 ()
Yılı, Dönemi: 4, Güz
Dersin düzeyi: Lisans
Dersin tipi: Bölüm seçmeli
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze , Laboratuvar çalışması
Ön koşullar: Yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Ders, öğrencilere arayüz bilimine kapsamlı bir anlayış sağlamayı amaçlar. Arayüz gerilimi, yüzey gerilimi, kapillerlik, yüzeyaktif maddelerin kendiliğinden birleşimi ve arayüzlerde etki eden kuvvetler gibi kavramları kapsar. Dersin sonunda öğrenciler, fiziksel olayları tanımlayabilme, yüzeyaktif madde davranışını analiz edebilme ve arayüz kuvvetlerinin emülsiyonlar ve kolloidler üzerindeki etkilerini anlayabilme becerisine sahip olacaklardır. Ders, öğrencilere arayüz biliminin karmaşıklıklarını ve pratik uygulamalarını yönlendirebilmeleri için gerekli temel bilgi ve becerileri kazandırmaktadır.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Arayüz özelliklerini ve kolloidal sistemleri analiz etmek için kullanılan deneysel ve karakterizasyon tekniklerini kapsamlı bir şekilde tanımlayabilmek.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve Kimya Mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
    3. Dönem projesi
  2. Arayüz gerilimi ve arayüz oluşumuyla ilişkili enerji kavramlarını tanımlayabilmek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
    3. Dönem projesi
  3. Yüzey gerilimi ve kapillerlik ile ilişkili fiziksel olayları açıklayabilmek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Dönem projesi
  4. Kendi kendini birleştiren yüzeyaktif maddelerin davranışını açıklayabilmek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Dönem projesi
  5. Arayüzlerde etki eden kuvvetleri anlama ve bu kuvvetlerin emülsiyonlar ve kolloidler üzerindeki etkilerini açıklayabilmek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Dönem projesi
  6. Arayüz özelliklerini ve kolloidal sistemleri ölçmek ve analiz etmek için deneysel ve karakterizasyon tekniklerini uygulayabilmek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
    3. Dönem projesi
  7. Arayüz kuvvetlerinin emülsiyonların ve kolloidlerin stabilitesi, reolojisi ve işlevselliği üzerindeki etkisini değerlendirebilmek

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Karmaşık Mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
    2. Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
    3. Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
    4. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
    3. Dönem projesi
   İçerik Yukarı
1. hafta: Giriş: Yüzey, arayüzey kavramlarının tanımı
Günlük yaşam ile endüstriyel süreçlerde arayüz olaylarının rolü
2. hafta: Kapillerlik, yüzeyaktif maddeler, emülsiyonlar ve kolloidlere giriş
3. hafta: Arayüzlerde etkili olan moleküller arası kuvvetler
Laboratuvar Çalışması I
4. hafta: Yüzey/arayüz gerilimi
Laboratuvar ÇalışmasıII
5. hafta: Laplace ve Kelvin denklemleri.
6. hafta: Kapiler yoğunlaşma, Ostwald olgunlaşması.
7. hafta: Temas açısı, ıslanma ve kapillerlik I
8. hafta: Temas açısı, ıslanma ve kapillerlik II
Vize
9. hafta: Yüzeyaktif maddeler ve miceller
10. hafta: Micelle oluşumunun termodinamiği.
11. hafta: Emülsiyonlar: Oluşumu, özellikleri ve stabilitesi I
12. hafta: Emülsiyonlar: Oluşumu, özellikleri ve stabilitesi II
13. hafta: Kolloidal dispersiyonlar I
14. hafta: Kolloidal dispersiyonlar II
Dönem sonu proje sunumları
15. hafta*: **
16. hafta*: Final
Ders kitapları ve materyaller: Berg, J. C. An Introduction to Interfaces & Colloids: The Bridge to Nanoscience, World Scientific, Singapore, 2010.
Önerilen kaynaklar: Barnes, G.T., Gentle, I.R., Interfacial Science: An Introduction, 2nd Ed., Oxford University Press, 2011.
Hiemenz, P.C., Rajagopalan, R., Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3rd Ed., CRC Press, 1997.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 8 30
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 14 20
Ödev: 6,12 10
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 40
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 1 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 3 2
Dönem projesi: 3 12
Dönem projesi sunumu: 1 1
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 10 1
Ara sınav (Vize): 2 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 14 1
Final sınavı: 2 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->