Grenzflächen in der Biotechnologie (GidB)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Interfaces in Biotechnology)
(Prüfungsordnungsmodul: Grenzflächen in der Biotechnologie)

Lehrveranstaltungen:

• • Grenzflächen in der Biotechnologie
    (Vorlesung, 2 SWS, Nicolas Vogel, Di, 10:15 - 11:45, 0.68)
  • Übung Grenzflächen in der Biotechnologie
    (Übung, 3 SWS, Nicolas Vogel et al., Di, 14:15 - 15:45, 0.68)

Inhalt:

• Einführung in Bedeutung von Grenzflächen in Natur und Biotechnologie
• Molekulare Wechselwirkungen: Wie wechselwirken einzelne Moleküle
• Mikroskopische Wechselwirkungen: Wie verhindert man Aggregation von Proteinen und kolloidalen Systemen?
• Makroskopische Wechselwirkungen: Wie erklärt man Haftkräfte auf Basis der molekularen Wechselwirkungen
• Flüssige Grenzflächen: Wie entsteht Oberflächenspannung? Was ist der Kontaktwinkel? Welchen Einfluss haben Tenside und Proteine auf Flüssigkeiten, Emulsionen und Schäume?
• Adsorption an Oberflächen: Warum adsorbieren Moleküle an Grenzflächen?
• Adsorption und Grenzflächenüberschuss
• Messmethoden und Adsorptionsisothermen
• Einfluss von Porengeometrie, Porengröße, Kontaktwinkel und Krümmung auf Adsorption- und Phasenverhalten
• Adsorption von Tensiden, Proteinen an Oberflächen und in porösen Materialien sowie ausgewählte Anwendungen (z.B. Trennverfahren)

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden:
kennen grundlegende, verschiedene molekulare Wechselwirkungen in Materie
verfügen über Grundkenntnisse zur physikalischen und chemischen Beschreibung von Grenzflächen
verbinden molekulare und makroskopische Vorstellungen von Wechselwirkungen
verstehen die Unterschiede zwischen Oberflächen- und Volumenmolekülen
erklären Benetzungsphenomene ausgehend von molekularen Wechselwirkungen und Substratgeometrie
verfügen über Grundkenntnisse von Adsorptionsprozessen an Oberflächen und porösen Materialien
erklären entsprechende Ansätze und wenden diese auf Fragen der Biotechnologie an

Literatur:

Lehrbuch: Butt, H.-J., Graf, K.; Kappl, M.; Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH, Berlin 2013, ISBN 978-3-527-41216-7
Lehrbuch: Israelachvili J.; Intermolecular and Surface Forces, Rev. 3rd Edition, Academic Press, ISBN: 9780123919274
Lehrbuch: D. H. Everett : Basic Principles of Colloid Science, 1998, RCC, ISBN: 978-1-84755-020-0

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Life Science Engineering (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Grenzflächen in der Biotechnologie)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Grenzflächen in der Biotechnologie (Prüfungsnummer: 33701)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Nicolas Vogel

Termin: 26.09.2022