ÚSTAV FYZIKÁLNÍ CHEMIE
Charakteristika výzkumu
Základním předmětem výzkumu prováděného ústavem je chemická termodynamika a její aplikace pro popis vybraných vlastností chemických systémů a jevů v nich probíhajících. Je rozvinuto jak přímé experimentální studium, tak kritické zpracování dostupných vlastních a literárních dat (včetně vytváření databází), kdy konečným výsledkem je soubor doporučených hodnot. Získané výsledky jsou používány dále při vývoji predikčních metod. Na ústavu jsou i teoreticky a výpočetně zaměřená oddělení. Výčet konkrétních oblastí výzkumu na ústavu fyzikální chemie je následující.
- Termodynamické vlastnosti čistých látek
- Fázové rovnováhy a termodynamika roztoků včetně asociačních a komplexotvorných rovnováh
- Děje na fázových rozhraních a v membránách
- Chemické rovnováhy
Možnosti aplikace aneb kde naše výsledky nalézají uplatnění
- Primární a sekundární zdroje experimentálních dat o termodynamických vlastnostech čistých látek a směsí pro chemicko-inženýrské, technologické i vývojové a výzkumné aplikace.
- Referenční hodnoty pro testování experimentálních metod.
- Podklady pro modelování a optimalizace technologických procesů.
- Problematika ochrany životního prostředí: podklady pro modelování transportu a osudu organických kontaminantů v životním prostředí, pro návrh dekontaminačních procesů, pro modelování hydrotermálních procesů.
- Praktické aplikace v bilančních výpočtech (látkové a energetické bilance). Uplatnění ve výpočtech např. hydraulických systémů.
- Separační technologie (podklady pro návrh a řízení separačních procesů)
- Hledání systému s optimálními vlastnostmi pro daný účel.
- Dělení směsí par, plynů a kapalin pomocí polymerních membrán (odstraňování organických par ze vzduchu, organických látek z vody nebo z půdy).
- Testování materiálů pro obalovou techniku.
- Termodynamická analýza nově navrhovaných technologických procesů (např. depozice z plynné fáze při výrobě polovodičů, příprava směsných oxidů pro výroby v oblastech od silikátů po supravodiče).
- Termodynamická analýza problematiky transportu zemního plynu.
- Cílená úprava vlastností povrchů a mezifází (vývoj adsorpčních separačních metod, popis dějů v biochemických systémech, potravinářství).
Nabízené oblasti spolupráce, expertní činnosti, poradenství
- Expertízy a poradenská činnost v oblasti zdrojů dat. Vyhledávání a kompletace dat o termodynamických vlastnostech systémů pro definované aplikace. Kritické zhodnocení nalezených informací o termodynamických vlastnostech systémů. Vývoj matematických postupů pro vyhodnocování doporučených dat.
- Vypracování termodynamického rozboru zadané úlohy.
- Řešení problémů spojených s problematikou distribuce látek v životním prostředí.
- Měření tlaku nasycených par vzorků vysokovroucích látek.
- Měření tepelných kapacit kapalin a pevných látek.
- Měření vlastností charakterizující fázové rovnováhy (Henryho konstanty, rozpustnosti, rozdělovací koeficienty, limitní aktivitní koeficienty), vývoj metodiky měření těchto vlastností se zaměřením na určitý typ systémů, datové poradenství (verifikace dat, doporučená data).
- Měření hustoty kapalin v širokém intervalu teploty a tlaku. Poradenská a expertizní činnost v metodologii tohoto experimentu.
- Měření koeficientu propustnosti, rozpustnosti a difúze čistých par organických látek a jejich směsí (vč. nenasycených par) v plochých polymerních membránách. Podpora při realizacích poloprovozních membránových separačních zařízení.
- Měření roztažnosti polymerních membrán.
- Měření povrchových napětí kapalin, měření mezifázových napětí mezi dvěma kapalnými fázemi.
- Poradenství při řešení problémů týkajících se adsorpce.