Tecnologias de Sistemas Dispersos

Conhecimentos de Base Recomendados

Termodinâmica Química, Processos de Separação I e II, Química Física de Superfícies, Balanços Mássicos e Energéticos, Fenómenos de Transferência I, II e III.

Métodos de Ensino

O aluno irá desenvolver um processo de aprendizagem autónoma. Haverá algumas aulas de exposição teórica para lançamento dos temas da disciplina que serão depois desenvolvidos e pesquisados pelo estudante. Na sequência dos temas teóricos o aluno desenvolverá também alguns trabalhos laboratoriais. Prevê-se que o aluno produza pequenos relatórios quer de projetos quer de trabalhos laboratoriais os quais serão apresentados e defendidos oralmente para reforçar a aquisição de competências de comunicação.

Resultados de Aprendizagem

Os processos envolvendo mais do que 1 fase sendo, uma delas, dividida (fase dispersa), assumem cada vez mais importância na Engenharia Química (EQ). Estes sistemas podem ser abordados com ferramentas genéricas, à semelhança do que se verifica nos processos tradicionais da EQ.

O objetivo desta disciplina é abordar os conceitos fundamentais e as ferramentas que nos permitem descrever, analisar e modelar esses sistemas e respetivos processos que surgem em áreas muito diversas.

Espera-se que os estudantes consigam:

- Caracterizar fisicamente sistemas dispersos - nível laboratorial ou do processo (on-line).

- Dominar as regras básicas da formulação de produtos envolvendo pelo menos uma fase dispersa.

- Perceber e controlar os mecanismos que influenciam a estabilidade dos produtos com uma fase dispersa.

- Dominar técnicas e estratégias para modelar preditivamente estes processos.

- Conhecer alguns dos processos mais importantes utilizados para a produção industrial de sistemas dispersos.

Estágio(s)

Não

Programa

Propriedades dos sistemas dispersos.

Técnicas avançadas de caracterização física de sistemas dispersos tendo em atenção a dimensão da fase dispersa (micrométrica a nanométrica). Técnicas laboratoriais e técnicas on-line.

Regras de formulação (sistemas colodais, emulsões, grânulos).

Mecanismos de estabilização dos sistemas dispersos incluindo a estabilização de nanopartículas.

Modelização de sistemas dispersos (balanços de população: estabelecimento e estratégias de resolução).

Processos industriais (processos de moagem; emulsificação; encapsulamento; cristalização; “spray drying”; granulação; “prilling”).

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 30.0%
Trabalho de síntese: 30.0%
Exame: 40.0%

Bibliografia

Myers D., Surfaces, interfaces, and colloids:principles and applications, J Wiley, NY, 1999.

Morrison I.D., Sydney R., Colloidal dispersions : suspensions, emulsions, and foams, Wiley, NY, 2002.

Schramm L.L., Emulsions, Foams, and Suspensions:Fundamentals and applications, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.

Ramkrishna D., Populations Balances: Theory and applications to particulate systems in Engineering, Academic Press, London, 2000.

Rhodes M.J., Introduction to particle technology, 2nd ed., Wiley, 2008.

Witten T., Structured fluids: polymers, colloids, surfactants, Oxford Univ. Press, Oxford, 2004.

Mullin JW, Crystallization,  Butterworth Heinemann, 2001.

J. Lister & B. Ennis, The Science & Engineering of Granulation Processes, Kluwer Ac Pub., Holanda, 2004.