Curso “Fisicoquímica de Sistemas Dispersos”

Viernes, 9 Octubre 2015
Curso “Fisicoquímica de Sistemas Dispersos”
Curso “Fisicoquímica de Sistemas Dispersos”


Aprobado por HCD (número de resolución en trámite)

Del 16 al 25 de noviembre de 2015. Horario de cursado: 9.30 a 17.30 horas.

Lugar: Departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas (UNC), Av. Haya de la Torre y Medina Allende, Ciudad Universitaria.

Cupos limitados: 25 personas.

Dirigido a:

Doctorandos y Maestrandos en Fisicoquímica, Bioquímica, Biofísica, Farmacia, Química, Tecnología de los Alimentos, Química Ambiental y otras áreas donde se utilicen y apliquen conceptos de sistemas dispersos en solución acuosa. Este curso también puede ser de interés para profesionales que trabajan con sistemas o técnicas en las cuales las interacciones entre partículas o entre moléculas y superficie son relevantes.

Objetivo:

Presentar y consolidar conceptos fundamentales de la fisicoquímica de sistemas dispersos, procesos interfaciales y reactividad superficial, para luego ser utilizados en la comprensión de procesos complejos.

Plantel docente:

-Directores: Dra. Carla Giacomelli (Prof. Asociada DE, Departamento de Fisicoquímica, FCQ, UNC) y Dr. Osvaldo Cámara (Prof. Asociado DS, Departamento de Fisicoquímica, FCQ, UNC).

-Coordinador: Dr. Carlos P. De Pauli (Prof. Titular Emérito, Departamento de Fisicoquímica, FCQ, UNC).

-Docentes colaboradores: Dr. Ricardo Rojas (Profesor Asistente DE, Departamento de Fisicoquímica, FCQ, UNC); Dra. Fabiana Oliva (Profesora Asistente DE, Departamento de Fisicoquímica, FCQ, UNC); Dra. Laura Valenti (Profesora Asistente DS, Departamento de Fisicoquímica, FCQ, UNC) y Dra. Cecilia Vasti (Profesora Asistente Ayudante B, Departamento de Fisicoquímica, FCQ, UNC).

Modalidad: presencial | teórico/práctico.

Aranceles:

-Estudiantes de Doctorado de la FCQ (UNC) y estudiantes de Doctorado de la UNC con cargo docente de la UNC: sin costo (según Res. HCS 02/09).

-Estudiantes de posgrados y becarios, sin cargo docente de la UNC y de otras instituciones nacionales: $700

-Egresados/profesionales o extranjeros: $700

En todos los casos, incluye certificado.

Inscripciones:

Del 1º al 30 de octubre de 2015 completando el  formulario on-line AQUÍ

Más información:

Dra. Carla E. Giacomelli; E-mail: giacomel@fcq.unc.edu.ar, carlaeg@gmail.com

Organiza: Departamento de Fisicoquímica de la FCQ (UNC).

 

PROGRAMA

Contenidos teóricos

Tema 1: Fundamentos

Fundamentos fisicoquímicos de los sistemas dispersos. Comportamiento microscópico. Propiedades ópticas. Relevancia de los sistemas dispersos.

Tema 2: Interfaces sólido-gas

Estructura y reactividad de superficies. Modelos de adsorción de gases. Área superficial: superficies no porosas y distribución de poros.

Tema 3: Interfaces sólido-líquido

Desarrollo de carga superficial. Modelos para la doble capa eléctrica. Interacción entre partículas. Teoría DLVO. Agregación de partículas y coagulación.

Tema 4: Adsorción de iones

Adsorción. Reactividad superficial. Interacciones adsorbente-adsorbato: Cinética de adsorción. Adsorción en estado de equilibrio: análisis termodinámico. Isotermas de adsorción: afinidad adsorbente-iones en solución y grado de saturación superficial. Transporte, acumulación o eliminación de nutrientes o contaminantes en sistemas sedimento-agua y suelo-agua.

Tema 5: Adsorción de surfactantes

Surfactantes en solución acuosa. Estructuras autoensambladas. Formación de micelas. Emulsiones. Adsorción de surfactantes en superficies sólidas: cinética e isotermas. Sistemas autoensamblados como transportadores de fármacos. Estructuras autoensambladas superficiales.

Tema 6: Adsorción de macromoléculas.

Proteínas en solución acuosa. La estructura tridimensional de las proteínas y actividad biológica. Agregación de proteínas desnaturalizadas Proteínas en las interfaces: Cinética e isotermas. Conformación y actividad biológica en el estado adsorbido. Reversibilidad del proceso de adsorción: desorción e intercambio. Adsorción competitiva. Superficies biofuncionales: materiales biocompatibles, biosensores e inmunosensores, columnas de bioafinidad.

Tema 7: Técnicas experimentales

Distribución de tamaño de partículas. Determinación de carga superficial y potencial zeta. Caracterización estructural y morfológica de superficies. Isotermas de adsorción. Cinética de adsorción-desorción.

 

Contenidos prácticos

Se realizarán cuatro actividades experimentales de tres horas de duración para cubrir la temática propuesta en el Tema 7 “Técnicas experimentales”, vinculadas con la determinación de:

- Carga superficial.

- Distribución de tamaño de (nano) partículas en solución acuosa.

- Cinética de adsorción en interfaces sólido-solución acuosa.

- Propiedades interfaciales de sólidos suspendidos en solución acuosa.

Estas actividades incluyen la resolución de problemas de aplicación y la discusión y análisis de los resultados experimentales.

 

BIBLIOGRAFÍA

- R. J. Hunter. Foundations of Colloid Science. Vol I and II. Oxford University Press. 1992.

- J. Lyklema. Fundamentals of Interface and Colloid Science Volumen I Fundament Academic Press 1991.

- J. Lyklema. Fundamentals of Interface and Colloid Science Volumen II Solid-Liquid Interfaces Academic Press 1995.

- J. Lyklema. Fundamentals of Interface and Colloid Science Volumen III Liquid-Fluid Interfaces Academic Press 2000.

- J. Lyklema. Fundamentals of Interface and Colloid Science Volumen IV Particulate Colloids Elsevier 2005.

- J. Lyklema. Fundamentals of Interface and Colloid Science Volumen V Hydrophilic colloids Elsevier 2005.

- I.W. Hamley Introduction to Soft Matter John Wiley & Sons LTD 2003

- H. Y. Erbil. Surface Chemistry of Solid and Liquid Interfaces. Blackwell Pub. 2006

- W. Norde. Colloids and Interfaces in Life Sciences. Marcel Dekker, lnc., 2003.

- W. Norde. Colloids and Interfaces in Life Sciences. 2da edición. Taylor & Francis, 2011.

- A. Baszkin; W. Norde (Eds). Physical Chemistry of Biological Interfaces. Marcel Dekker, lnc., 2000.

- M. Malmsten (Ed.). Biopolymers at Interfaces. Surfactant Science Series, 110, Marcel Dekker, Inc., 2003.

- F. Wypych, K.G. Satyanarayana (Eds.). Clay surfaces. Fundamentals and Applications. Elsevier, 2004.

- W. Stumm. Chemistry of the solid-water interface. Processes at the mineral-water and particle-water interface in natural systems. Wiley Interscience, 1992.

- A. Elaissari. Colloidal biomolecules, biomaterials, and biomedical applications. Surfactant Science Series, 116, Marcel Dekker, Inc., 2004.

- Capítulos de libros, revisiones y artículos de revistas científicas especializadas en el tema (Langmuir, Journal of Col1oid and Interface Science, Colloid and Surfaces, Biophysics Journal, Biochimica and Biophysica Acta, etc.).

- L. E. Valenti, L. Carot, C. E. Giacomelli “Biomolecule and solid substrate interaction: Key factors in developing biofunctional surfaces." Encyclopedia of Surface and Colloid Science. P. Somasundaran (Editor). Taylor and Francis, 2012, pp 1-16.

- L. C. Borgnino, R. Rojas y Delgado, C. E. Giacomelli “Eliminación de contaminantes utilizando arcillas naturales y sintéticas”. Residuos urbanos e industriales (RIARTAS, Programa CyTED). M.V. Vazquez y J. Montoya Restrepo (Compiladores). 2012, pp. 149-173.

- L. E. Valenti, E. Herrera, M. F. Stragliotto, V. .L Martins, R. M. Torresi, C. E. Giacomelli. Optimizing the bio-affinity interaction between His-tag proteins and Ni(II) modified substrates”. Proteins at Interfaces III State of the art. T. Horbett, J. L. Brash, W. Norde (Editores). ACS Symposium Series, Vol. 1120, 2012, pp 37–53.

- R. Rojas. “Applications of Layered Double Hydroxides on environmental remediation”. Hydroxides: Synthesis, Types and Applications. A. C. Carrillo, D. A. Griego, (Editores) Nova Science Publishers, New York, 2012. Páginas 39-71. ISBN: 978-1-62081-021-7.

- W. Norde, J. Lyklema, Interfacial behaviour of proteins, with special reference to immunoglobulins. A physicochemical study. Advances in Colloid and Interface Science, (2012). 179-182, 5-13.

- M. Rabe, D. Verdes, S. Seeger, Understanding protein adsorption phenomena at solid surfaces. Advances in Colloid and Interface Science, (2011). 162, 87-106.

- I. Fenoglio, I., et al., Multiple aspects of the interaction of biomacromolecules with inorganic surfaces. Advanced Drug Delivery Reviews, (2011). 63, 1186-1209.

- T. Vermonden, R. Censi, W.E. Hennink, Hydrogels for protein delivery. Chemical reviews, (2012). 112, 2853-88.

- M. F. Mora, L. E. Valenti, C. D. García, C. E. Giacomelli. “Driving forces and consequences of the adsorption of proteins to carbon nanotubes”. Key Engineering Materials: Advanced Bioceramics for Medical Applications. M. Vallet-Regí, M. Vila-Juarez (Editores) Trans Tech Publications, (2010). 441, 75-94.

- Li, Y., et al., Biological evaluation of layered double hydroxides as efficient drug vehicles. Nanotechnology (2010). 21, 105101.