PřF:GA811 Koloidy v životním prostředí - Informace o předmětu
GA811 Koloidy v životním prostředí
Přírodovědecká fakultapodzim 2011
- Rozsah
- 2/1. 5 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (přednášející)
- Garance
- doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. Martin Ivanov, Dr. - Rozvrh
- Po 13:00–14:50 Bp1,01007, Po 15:00–15:50 Bp1,01007
- Předpoklady
- ! GA810 Geochemie koloidních systémů && ( (!(PROGRAM(B-GE)||PROGRAM(N-GE)||PROGRAM(D-GE)||PROGRAM(D-GE4)||PROGRAM(C-CV))) || (NOW( G0101 Školení BOZP a PO pro geology )&&NOW( C7777 Zacházení s chemickými látkami )))
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 32 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/32, pouze zareg.: 0/32, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/32 - Mateřské obory/plány
- Geologické vědy (program PřF, D-GE) (2)
- Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Geochemie) (2)
- Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Geologie) (2)
- Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Komplexní studium terciéru) (2)
- Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Mezioborové studium kvartéru) (2)
- Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Mineralogie a petrografie) (2)
- Geologické vědy (program PřF, D-GE, směr Paleontologie) (2)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, B-GE)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geochemie, mineralogie a petrografie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a hydrogeologie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a paleontologie - geologie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a paleontologie - paleontologie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Geologie a životní prostředí)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, M-GE, směr Hydrogeologie a geologie životního prostředí)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geochemie, mineralogie a petrografie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a hydrogeologie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a paleontologie - geologie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a paleontologie - paleontologie)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Geologie a životní prostředí)
- Geologie, hydrogeologie a geochemie (program PřF, N-GE, směr Hydrogeologie a geologie životního prostředí)
- Geologie - muzeologie (program PřF, B-GE)
- Geologie pro kombinaci s archeologií (program PřF, B-GE) (2)
- Geologie pro kombinaci s archeologií (program PřF, N-GE) (2)
- Geologie pro víceoborové studium (program PřF, B-FY) (2)
- Geologie pro víceoborové studium (program PřF, B-GE) (2)
- Geologie pro víceoborové studium (program PřF, B-GK) (2)
- Geologie pro víceoborové studium (program PřF, B-CH)
- Geologie pro víceoborové studium (program PřF, B-MA)
- Geologie (program PřF, B-GE) (2)
- Geologie (program PřF, N-GE) (2)
- Geologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-BI)
- Geologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-FY)
- Geologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-GE)
- Geologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-GK)
- Geologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-CH)
- Geologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-IO)
- Geologie se zaměřením na vzdělávání (program PřF, B-MA)
- Muzeologická geologie (program PřF, B-GE) (2)
- Studium k rozšíření, doplnění učitelské kvalifikace (program PřF, C-CV, směr Geologie)
- Učitelství geologie pro střední školy (program PřF, N-GE)
- Učitelství geologie pro střední školy (program PřF, N-SS)
- Cíle předmětu
- Přednáška se zaměřuje na problematiku koloidů v životním prostředí. Charakterizovány jsou přírodní koloidní systémy, jejich chování a vlastnosti. Dále je diskutována termodynamika povrchů a stabilita koloidních částic. Na modelech agregace je demonstrována křivka potenciální energie, potenciálová bariéra, primární a sekundární minimum. Vznik koloidů je diskutován na polymeraci hliníku a křemíku ve vodách. Diskutovány jsou také dezintegrační procesy. Velká pozornost je věnována transportu koloidů vodou, vzduchem a pórovitým prostředím. Hlavní náplní přednášky jsou současné poznatky o roli koloidů při tvorbě a ochraně životního prostředí. Je diskutována sorpce na povrchu koloidních částic a funkce koloidů jako "nosičů" a "odklízečů" polutantů. Na závěr jsou uvedeny metody experimentálního studia koloidních systémů.
- Osnova
- Koloidní systémy: Klasifikace, chování, vlastnosti, stabilita. Koloidní částice, disperzní prostředí. Aerosoly, koloidní roztoky gely. Hydrofilní a hydrofobní povrchy. Fázové koloidy, molekulární koloidy. Termodynamika koloidů Vznik koloidů: Kondenzační procesy, vznik a význam přesycení, nukleace, tvorba tuhé fáze, kinetické faktory. Desintegrační procesy. Vlivy povrchové energie. Stabilita koloidních systémů: Termodynamika povrchů, stabilizace koloidů povrchovým nábojem. Sterický vliv polymerů. Elektrická dvojvrstva. Vliv iontové síly, brakické vody. Agregace částic, agregace řízená reakcí a difúzí. Modelování stability: Odpudivé a přitažlivé síly. Křivky potenciální energie. Potenciálová bariéra, primární a sekundární minimum. Polymerizace v roztocích: Monomery, přesycení, polymery hliníku a křemíku, růst částic, modelování. Povaha přírodních koloidů: Oxidy a hydroxidy kovů. Sírany, karbonáty, fosforečnany, fluoridy, arseničnany. Jílové minerály. Organické polymery. Transport koloidů: Transport atmosférou, transport vodou, transport v pórovitém prostředí. Rychlost transportu ve srovnání s rozpuštěnými látkami, kolonové experimenty s koloidy a tritiovanou vodou. Koloidy v životním prostředí: Sorpční chování (povrchová plocha, sorpce stopových prvků, "nosiči" a "odklízeči" polutantů). Koloidy v granitických podzemních vodách (hlavní a stopové prvky vázané na koloidy). Půdní koloidy (srážky, drenáž, výpar, tvorba půdních koloidů, význam). Koloidy v ústí řek a oceánské vodě (mísení dvou typů vod, agregace koloidů v oblasti říčních delt). Transport radionuklidů (izotopy U, Ac, Ru, Te, Cs). Atmosférické aerosoly (chování, složení a rozměry částic aerosolů v atmosféře, speleo-aerosoly, speleoterapie). Koloidy v hydrotermálních procesech (chování koloidů při zvýšených teplotách). Metody studia koloidních systémů: Metody izolace koloidních částic (ultrafiltrace, ultrafiltry, membrány, ,hromatografické gely, kolonová chromatografie, gelová filtrace, gelová chromatografie). Studium koloidů po jejich separaci (elektronová mikroskopie, neutronová aktivační analýza, plynová chromatografie). Studium koloidů bez separace (Thyndalův jev, optické metody, spektrofotometrie).
- Literatura
- YARIV, S. a H. CROSS. Geochemistry of colloid systems. Springer Verlag, 1979, 360 s. ISBN 0387089802. info
- HIEMENZ, Paul C. a Raj RAJAGOPALAN. Principles of Colloid and Surface Chemistry. 3rd edition. Marcel Dekker, 1997, 650 s. ISBN 0824793978. info
- ANDERSSON, P.S., D. PORCELLI, O. GUSTAFSSON, J. INGRI a G.J. WASSERBURG. The importance of colloids for the behavior of uranium isotopes in the low-salinity zone of a stable estuary. Geochimica et Cosmochimica Acta. Elsevier Pergamon, 2001, roč. 65, č. 1, s. 13-24. ISSN 0016-7037. info
- SCHEMEL, L.E., B.A. KIMBALL a K.E. BENCALA. Colloid formation and metal transport through two mixing zones affected by acid mine drainage near Silverton, Colorado. Applied Geochemistry. Elsevier, 2000, roč. 15, s. 1003-1017. ISSN 0883-2927. info
- MCCARTHY, J.F. Colloid-facilitated transport of contaminats in grounwater: Mobilization of transuranic radionuclides from disposal trenches by natural organic matter. Physics and Chemistry of the Earth. Elsevier, 1998, roč. 23, č. 2, s. 171-178. ISSN 1464-1895. info
- VILKS, P., L.H. FROST a D.B. BACHINSKI. Field-scale colloid migration experiments in a granite fracture. Journal of Contaminant Hydrology. Elsevier, 1997, roč. 26, s. 203-213. ISSN 0169-7722. info
- Metody hodnocení
- Přednášky, diskuse v hodině, domácí úkoly, četba (povinná literatura)
2 písemné testy, závěrečný test - Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: Bude otevřen v podzimním semestru 2011/2012.
- Statistika zápisu (podzim 2011, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2011/GA811