Το μάθημα Βασικές Αρχές και Εφαρμογές της Επιστήμης των Αεροζόλ αποτελεί μάθημα επιστημονικής περιοχής στην περιοχή της Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης. Το μάθημα διαπραγματεύεται εισαγωγικά την τεχνολογία Αεροζόλ.

Ως αεροζόλ, ορίζεται ένα σταθερό αιώρημα στερεών ή υγρών σωματιδίων σε αέριο μέσο, που συνήθως είναι ο αέρας. Τα αεροζόλ βρίσκονται παντού στο περιβάλλον και είναι πολύ σημαντικά για τη δημόσια υγεία καθώς η κατανόηση της δυναμικής τους θα οδηγήσει και στην κατανόηση της επίδρασης τους στον άνθρωπο. Τα αιωρούμενα σωματίδια ή αεροζόλ ποικίλλουν τόσο στη συγκέντρωση, όσο και στα φυσικά, χημικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά. Τα αιωρούμενα σωματίδια επομένως είναι ένα μίγμα διαφορετικών χημικών συστατικών που προέρχονται από διαφορετικές πηγές και μπορούν να δράσουν ως μεταφορείς για διάφορα χημικά στοιχεία και ενώσεις καθώς και για βιολογικούς ρυπαντές που απορροφώνται ή προσκολλώνται πάνω τους.

Τα αεροζόλ έχουν σημαντικές επιπτώσεις που ποικίλουν από την ανθρώπινη υγεία, την ορατότητα, την καταστροφή υλικών μέχρι το παγκόσμιο κλίμα. Επίσης τα αεροζόλ έχουν σημαντικές εφαρμογές στη νανοτεχνολογία καθώς και την παρασκευή φαρμάκων για το ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα. Το πεδίο της επιστήμης και της τεχνολογίας αεροζόλ έχει προχωρήσει σημαντικά κατά τα τελευταία 20 χρόνια. Υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για τα υπόμικρα σωματίδια, όχι μόνο σε σχέση με επιδράσεις στην ανθρώπινη υγεία αλλά και σε σχέση με τις βιομηχανικές τους εφαρμογές. Τα αεροζόλ διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στο παγκόσμιο κλιματικό σύστημα.

Το μάθημα εξετάζει βασικές αρχές της επιστήμης των αεροζόλ αλλά και τεχνολογικές εφαρμογές. Πρώτον, οι θεμελιώδεις πτυχές των αεροζόλ παρουσιάζονται καθώς και εισαγωγικές πτυχές της δυναμικής τους Επίσης αναλύονται οι μηχανισμοί πυρηνοποίησης και συσσωμάτωσης που είναι πολύ σημαντικοί για την κατανόηση της δυναμικής των αεροζόλ στην ατμόσφαιρα. Βασικές αρχές μέτρησης και οπτικών ιδιοτήτων των αεροζόλ παρουσιάζονται επίσης σε συνδυασμό με μελέτη των αεροζόλ και των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών τους σε εσωτερικούς χώρους και την ατμόσφαιρα. Επίσης εξετάζεται η δυναμική των βιολογικής προέλευσης αεροζόλ (βιοαεροζόλ) σε συνάρτηση με τις πηγές, τις συγκεντρώσεις τους στην ατμόσφαιρα και μεθόδους μέτρησης τους στον αέρα καθώς και τα ραδιενεργά αεροζόλ. Τέλος μελετώνται οι επιδράσεις των αεροζόλ στην δημόσια υγεία και η εναπόθεση των αεροζόλ στο αναπνευστικό σύστημα καθώς και θέματα ανθρώπινης έκθεσης και δόσης.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει κατανοήσει τις βασικές έννοιες των αεροζόλ και φυσικοχημικών χαρακτηριστικών τους.
• Μπορεί, με βάση τη θεωρία, να δημιουργεί σύνολο εξισώσεων για την επίλυση ενός σύνθετου προβλήματος για έκθεση και δόση αεροζόλ.
• Μπορεί να επιλέξει και να χρησιμοποιήσει επιτυχώς τα κατάλληλα μαθηματικά εργαλεία για την ολοκληρωμένη λύση ενός σύνθετου προβλήματος διεργασιών.
• Έχει τις απαραίτητες δεξιότητες για την εφαρμογή στο πεδίο μίας απλής πειραματικής διάταξης μέτρησης αεροζόλ.
• Μπορεί να συλλέξει και να αξιολογήσει ως προς την ποιότητα τους πειραματικά δεδομένα από μία απλή πειραματική διάταξη μέτρησης αεροζόλ με σταθμικές αλλά και με μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο.
• Μπορεί να συνεργαστεί με τους συμφοιτητές του για τη δημιουργία μίας εμπεριστατωμένης εργαστηριακής αναφοράς στη μορφή μικρής ερευνητικής εργασίας.

• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
• Λήψη αποφάσεων
• Ομαδική εργασία
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Βασικές αρχές της επιστήμης των αεροζόλ και αναφορά σε τεχνολογικές εφαρμογές. Δυναμική των αεροζόλ, μηχανισμοί συμπύκνωσης, εξάτμισης, συσσωμάτωσης και πυρηνοποίησης. Μελέτη της δυναμικής των αεροζόλ σε ατμοσφαιρικές συνθήκες. Οπτικές ιδιότητες των αεροζόλ. Μελέτη των αεροζόλ και των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών τους σε εσωτερικούς χώρους και την ατμόσφαιρα. Μέθοδοι μέτρησης των αεροζόλ σε συνάρτηση με τις πηγές και την συγκέντρωση τους στην ατμόσφαιρα. Εναπόθεση των αεροζόλ στο αναπνευστικό σύστημα και θέματα ανθρώπινης έκθεσης και δόσης. Ραδιενεργά αεροζόλ.

Τρόπος Παράδοσης

Στην αίθουσα διδασκαλίας και στο εργαστήριο

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-class και πιο συγκεκριμένα με την ανάρτηση πρόσθετου εκπαιδευτικού υλικού (Σημειώσεις για εμβάθυνση της θεωρίας, πρόσθετες ασκήσεις, προτεινόμενη βιβλιογραφία) πέραν αυτού που περιλαμβάνεται στις διαλέξεις της θεωρίας και στις σημειώσεις του εργαστηρίου.

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ι. 3 ομαδικές (ανά 3 άτομα) εργαστηριακές αναφορές (10%) που παραδίδονται εντός του εξαμήνου διδασκαλίας του μαθήματος

ΙΙ. Γραπτή τελική εξέταση της θεωρίας (65%) που περιλαμβάνει 3 ή 4 ασκήσεις που καλύπτουν το σύνολο της διδακτέας ύλης

III Μια εργασία για μέτρηση αεροζόλ (25%)

• Βιβλίο Εύδοξος [41959364]: Βασικές αρχές της επιστήμης των αεροζόλ. Εκδόσεις Τζιόλα. Λαζαρίδης Μιχάλης