Predmet obavezan za studijski program Hemijska tehnologija-odsek Farmaceutsko inženjerstvo
Katedrе za organsku hemijsku tehnologiju i katedra za opštu i neorgansku hemiju
Predmet: Reologija
Fond časova: 2+2
Semestar VII
Literatura:
1. M. Plavšić, "Polimerni materijali-nauka i inženjerstvo", Naučna knjiga, Beograd, 1996,
(odabrana poglavlja)
2. M. B. Plavšić, I. Pajić-Lijaković, B. Bugarski, D. Raković, "Bioderivativni materijali i
hidrogelovi" (rukopis predat u štampu).
3. S. Jovanović, K. Jeremić, Karakterisanje polimera, TMF, Beograd, 2007 (odabrana poglavlja).
4. Z. Petrović, Praktikum iz fizičke hemije makromolekula, Tehnološki-fakultet, Univerzitet u
Novom Sadu, 1992.
Referentna literatura:
1. C. V. Macosco, “Rheology: Principles, Measurements, and Applications”, Wiley-VCH, NewYork, 1994.
2. J. D. Ferry, “Viscoelastic properties of polymers”, John Wiley & Sons, New York, 1980.
3. L. H. Sperling, “Introduction to physical polymer science”, John Wiley & Sons, Inc. New
York, 2006.
4. D. Laba, “Rheological Properties of Cosmetics and Toiletries”, M. Dekker, New York, 1993.
5. R. P. Singer, D. De Kee, R. P. Chhabra, “Advances in the Flow and Rheology of NonNewtonian Fluids (A, B)”, Elsevier, Amsterdam, 1999.
Kratak opis kursa:
Predmet Reologija bavi se izučavanjem tečenja i deformacije materijala pri delovanju neke sile.
Stiču se znanja koja daju uvid u strukturu materijala i omogućavaju da se sagleda uticaj
reoloških svojstava na način prerade i krajnju namenu niskomolekulskih i polimernih materijala
od značaja za farmaceutsko inženjerstvo.
Sadržaj kursa:
1. Definicija reologije kao nauke. Mehanika kontinuuma, eksperimentalna reologija,
molekulska reologija. Naponi i deformacije i veza između njih. Naponi smicanja, sabijanja,
istezanja i savijanja. Moduli i komplianse i veza između njih. Viskoziteti. Dinamički ogledi i
neperiodični ogledi. Relacije između neperiodičnih i dinamičkih reoloških veličina.
2. Eksperimentalne tehnike za reološka merenja. Viskozimetri (kapilarni i rotacioni,
cilindrični). Tehnike za merenje mehaničkih svojstava čvrstih materijala. Dinamičke tehnike za
praćenje viskoelastičnih svojstava materijala.
Predmet obavezan za studijski program Hemijska tehnologija-odsek Farmaceutsko inženjerstvo
3. Polimerni materijali, njihova fizička stanja i temperature prelaza: staklasto stanje, gumoliko
stanje, stanje rastopa, kristalno stanje, tečnokristalno stanje. Viskoelastičnost polimernih
materijala.
4. Viskoelastični modeli. Mehanički elementi. Maxwell-ov model. Voigt-ov model. VoigtKelvin-ov model. Raspodela relaksacionih i retardacionih vremena. Molekulske teorije
viskoelastičnog ponašanja.
5. Uticaj temperature i vremena na reološko ponašanje viskoelastičnih materijala. Principi
superpozicije uticaja temperature i vremena po Arenijusu i prema WLF jednačini. Zavisnost
pokazatelja reološkog ponašanja od pokazatelja molekulske strukture.
6. Pseudoplastično ponašanje rastopa polimera. Viskoziteti rastopa polimera. Njutnovsko
ponašanje rastopa polimera pri malim brzinama smicanja i uticaj molekulske strukture na
viskoznost. Koncentrovani rastvori.
7. Reologija prahova. Definisanje praškastrog stanja-reološki aspekti. Analogije sa tečnostima.
Analogije sa čvrstim telima. Uticaj interakcija na površinama. Fluidni i kohezivni prahovi.
Amontonov zakon. Ultrafini, superfini, fini i grubi prahovi. Aglomeracija. Jednačine ravnoteže.
Začetak tečenja. Mesta popuštanja. Raspodela pritisaka. Geavitacioni tokovi, potisni i povlačni
tokovi. Principi transporta i doziranja prahova u industriji. Granulisanje.
8. Reologija polu-čvrstih sistema. Definisanje polu-čvrstog stanja –reološki aspekti. Gelovi,
farmaceutske masti, kreme, paste. Kombinovani sistemi. Aerosoli. Pene. Reologija disperzija i
bazni modeli. Primena u industriji.
9. Reologija krvi i krvnih supstituenata. Postupci kontrolisano dopremanja lekova na ciljreološki aspekti.
10. Reološke karakteristike postupaka prerade u farmaceutskom inženjerstvu. Osnovne operacije
i postupci. Operacije transporta, mešanja i oblikovanja. Livenje, presovanje, ekstruzija,
injekciono presovanje. Specijalni postupci. Reološko vrednovanje postupaka i proizvoda u
farmaceutskoj industriji.
Cilj kursa:
Upoznavanje sa definicijama i eksperimentalnim metodama određivanja reoloških parametara
materijala, kao i sa empirijskim jednačinama, matematičkim modelima i molekulskim teorijama
koje opisuju ponašanje materijala. Upoznavanje sa njihovom primenom u procesima prerade i
obuka u reološkom vrednovanju proizvoda u farmaceutskoj industriji
Način provere znanja:
1. Domaći zadaci (DZ)
2. Testovi provere znanja (TEST)
3. Kolokvijum (KOL)
4. Završni spit (ZI)
Preduslov izlaska na ispit:
Nema.
Način formiranja završne ocene:
Predmet obavezan za studijski program Hemijska tehnologija-odsek Farmaceutsko inženjerstvo
Rad studenta se ocenjuje na osnovu izrade pet domaćih zadataka (10% konačne ocene), dva testa
(20% konačne ocene), završnog kolokvijuma iz eksperimentalnih i računskih vežbi (20%
konačne ocene) i završnog ispita (50% konačne ocene). Bodovanje se vrši prema sledećoj tabeli:
Predispitne obaveze
1. Domaći zadatak 1
2. Domaći zadatak 2
3. Domaći zadatak 3
4. Domaći zadatak 4
5. Domaći zadatak 5
6. Test 1
7. Test 2
8. Kolokvijum
Ukupno predispitne obaveze
Završni Ispit
Ukupno
Poeni
2
2
2
2
2
10
10
20
50
50
100
Min
1
1
1
1
1
5
5
10
25
25
50
Max
2
2
2
2
2
10
10
20
50
50
100
Konačna ocena će biti formirana prema formuli:
OCENA= 5 x DZ x 0,02 + TEST1 x 0,1 + TEST2 x 0,1 + KOL × 0,2 + ZI x 0,5
Semestralni termin plan
Ned. u
semestru
1
2
3
4
5
6
7
Aktivnost nastavnika
Definicija reologije kao nauke. Mehanika kontinuma,
eksperimentalna reologija, molekulska reologija.
Naponi i deformacije i veza između njih.
Moduli i komplianse i veza između njih. Viskoziteti.
Dinamički ogledi i neperiodični ogledi.
Eksperimentalne tehnike za reološka merenja.
Viskozimetri (kapilarni i rotacioni, cilindrični).
Tehnike za merenje mehaničkih svojstava čvrstih
materijala. Dinamičke tehnike za praćenje
viskoelastičnih svojstava materijala
Polimerni materijali, njihova fizička stanja i
temperature prelaza. Viskoelastičnost polimernih
materijala.
Viskoelastični modeli. Mehanički elementi.
Raspodela relaksacionih i retardacionih vremena.
Molekulske teorije viskoelastičnog ponašanja.
Uticaj temperature i vremena na reološko ponašanje
viskoelastičnih materijala. Zavisnost pokazatelja
reološkog ponašanja od molekulske strukture.
Aktivnost
asistenta
Aktivnost
studenta
Eksp.
Vežba 1
DZ 1
Eksp.
Vežba 2
DZ 2
Eksp.
Vežba 3
Eksp.
Vežba 4
Predmet obavezan za studijski program Hemijska tehnologija-odsek Farmaceutsko inženjerstvo
8
9
10
11
12
13
14
15
Pseudoplastično ponašanje rastopa polimera.
Viskoziteti rastopa polimera. Koncentrovani rastvori.
Reologija prahova. Definisanje praškastog stanja –
reološki aspekti. Analogije sa tečnostima. Analogije
sa čvrstim telima. Fluidni i kohezivni prahovi.
Jednačina kontinuiteta. Začetak tečenja. Mesta
popuštanja. Raspodela pritisaka. Gravitacioni ,
potisni i povlačni tokovi. Principi transporta i
doziranja prahova u industriji. Granulacija
Reologija polu-čvrstih sistema. Definisanje polučvrstog stanja- reološki aspekti i njegova primena u
farmaceutskoj industriji. Modeli i primeri proračuna.
Kombinovani sistemi. Reološka svojstva aerosola i
pena. Reologija disperzija-bazni modeli. Primena u
industriji. Primeri
Reologija krvi i krvnih supstituenata. Postupci
kontrolisanog dopremanja lekova na cilj- reološki
aspekti.
Reološke karakteristike postupaka prerade u
farmaceutskom inženjerstvu. Osnovne operacije i
postupci.
Specijalni postupci. Reološko vrednovanje postupaka
i proizvoda farmaceutske industrije-zaključci.
Test 1
Test 1
Eksp.
Vežba 5
Eksp.
Vežba 5nastavak
DZ 3
Računski
zadatak 1
Računski.
zadatak 2.
DZ 4
Računski.
zadatak 3.
DZ 5
Test 2
Test 2
Kolokvijum
Priprema za
ispit.
Kolokvijum
Eksperimentalne vežbe ( 15 časova)
1. Određivanje viskoznosti koncentrovanih rastvora u neperiodičnim ogledima.
2. Određivanje reoloških parametara rastvora, rastopa i gelova polimera, dimaničkom
mehaničkom analizom.
3. Određivanje viskoznosti rastopa polimera kapilarnom viskozimetrijom.
4. Određivanje faznih i fizičkih prelaza kristaliničnih i amorfnih polimera dinamičkom
mehaničkom analizom.
5. Simuliranje procesa na Rheocordu. Mešanje prahova. Ekstruzija.
Download

Reologija Fond časova: 2+2 Semestar