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Moduldetails
Aerosole: Bedeutung, Vorkommen und deren Charakterisierung 3CR
Fakultät für Chemie
TUCHFCH
3
1
2
CH3126
V2 (3 ECTS)
2019W
Zuordnungen zu SPO-Versionen
Lehrveranstaltungen und Prüfungsveranstaltungen
Beschreibungen
20S
Export
Allgemeine Daten (Modulhandbuch)
Master
Einsemestrig
Sommersemester
Deutsch/Englisch
Arbeitsaufwand (Work Load)
90
30
60
Studien- und Prüfungsleistungen
Die Prüfungsleistung für das Modul wird in Form einer Klausur (30 Minuten) erbracht. Dabei sollen die Studierenden zeigen, dass sie die erworbenen Lernergebnisse (Gasphasen-suspendierte Partikel im Nano- und Mikrometergrößenbereich, deren chemische, biologische und physikalische Eigenschaften, Erzeugung und Charakterisierung) wiedergeben können, diese im Kern verstanden haben und auf neue, unbekannte messtechnische Problemstellungen anwenden können. Die Prüfungsaufgaben beinhalten den gesamten Modulstoff. In der Klausur sind Hilfsmittel erlaubt.
N
J
Beschreibung
Physikalische Chemie, Analytische Chemie mit Spektroskopie
Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage, Grundlagen zu Aerosolen, inklusive deren Entstehung, Bedeutung, Vorkommen und Charakterisierung widerzugeben und das erlangte Wissen anzuwenden. Die Studierenden sind in der Lage, für eine Messaufgabe im Aerosolbereich geeignete Lösungswege zu finden, Messverfahren anzuwenden und die Messergebnisse zu diskutieren, zu bewerten und daraus Schlussfolgerungen für die Relevanz der Methode und mögliche Einsatzgebiete zu ziehen.
Das Modul behandelt Inhalte zu Gasphasen-suspendierten Partikeln im Nano- und Mikrometergrößenbereich, deren chemische, biologische und physikalische Eigenschaften, Erzeugung und Charakterisierung:
1) Allgemeines: Bedeutung, Vorkommen und Anwendungen von Aerosolsystemen. Technische Definitionen und beschreibende Parameter.
Aerosolquellen (natürliche & anthropogene, gas-to-particle conversion).
2) Problemfelder: Gezielte Nutzung von Substanzen in Aerosolform; Aerosole als Nebenprodukte bei technischen Prozessen; Abscheidung unerwünschter Aerosole.
3) Eigenschaften von Stoffen in Aerosolform: Hohe spezifische Oberfläche (Explosivität & Reaktivität), Sichtbarkeit, Kondensationskerne im Aerosol- & Wasserkreislauf, Agglomerationsverhalten, elektrisch geladene Partikel und deren Herstellung, optische Eigenschaften.
4) Methoden und Grundlagen der Aerosolcharakterisierung: Problem der vollständigen Charakterisierung, Anzahlkonzentration / Partikelzähler, Teilchengröße und deren Verteilungshäufigkeit / Impaktoren und optische Verfahren, elektrische Ladung / Lademechanismen, Beurteilung physiologischer Eigenschaften von Aerosolen.
5) Aerosolfiltration & Membranfilter: Aufbau und Wirkung.
6) Herstellung von Prüfaerosolen: Monodisperse und polydisperse Systeme im Nano- und Mikrometerbereich.
7) Chemische & mikrobiologische Charakterisierung von Aerosolen: Probenahme, chemische Zusammensetzung des Gesamtaerosols bzw. der Einzelpartikel, online & in situ Verfahren, anreichernde Probenahme / Probenahmeartefakte mit nachgelagerter Analyse, größenselektive Aerosolprobenahme, quantitative Stoffbestimmung durch Spektroskopie / Spektrometrie; mikrobiologische Verfahren (Antikörper- oder PCR-basiert, Raman) an ausgewählten Beispielen.
Das Modul besteht aus einer Vorlesung (2 SWS). Die Vorlesung besteht aus einer theoretischen Wissensvermittlung in Form kumulativ dargestellter und diskutierter Kenntnisse zum Vorlesungsinhalt. Es wird das nötige Wissen durch Vorträge und Präsentationen vermittelt. Die Studierenden werden durch nachgelagerte Fragen (nach jeder Vorlesungseinheit) zum Bearbeiten von Problemen und deren Lösungsfindung angeregt. Die Studierenden lernen, innerhalb von definierten Fristen gestellte Aufgaben selbstständig zu lösen.
Folien, Skriptum
P. Kulkarni, P. Baron & K. Willeke (2011), Aerosol Measurement, Wiley, New York
Modulverantwortliche*r
Prof. Reinhard Nießner (emeritus), PD Christoph Haisch