2– дәріс: Дисперсті жүйелердің молекулалы – кинетикалық қасиеттері Седиментациялық диффузиялық тепе теңдік
жүктеу/скачать 6,29 Mb.
|
| 5.2 Осмос құбылысы.
Молекулалық-кинетикалық үдеріске осмос жатады. Осмос-өздігінен жүретін процесс :(1) еріткіштің (дисперстік орта) (2) мембрана арқылы (3) ерітінді жағына (дисперстік жүйе) өздігінен өтетін немесе сұйытылған ерітінді концентрлі ерітіндіге өздігінен өтетін процесс. Осмос нәтижесінде -(π) қысым, яғни осмос қысымы пайда болады. Кері осмос- жартылай өткізетін мембрана арқылы судың немесе басқа еріткіштердің концентрациясы жоғары ерітіндіден концентрациясы төмен ерітіндіге өтуі. қысым әсер еткенде екі ерітіндінің осмостық қысымдарының айырымын жоғарлау нәтижесінде болады. Мембрана еріткішті өткізеді, бірақ онда еріген кейбір заттарды өткізбейді. Қарапайым ерітінді үшін осмос қысымы: ал нанобөлшектер үшін коллоидты ерітінділерге сияқты: . (5.2) мұндағы, С-ерітінді концентрациясы, υm-нанобөлшектің массалық концентрациясы,кг/м3, r-нанобөлшек радиусы, ρ-нанобөлшек тығыздығы, NА-Авагадро тұрақтысы ) 5.3 сурет. Осмостың (а) және кері осмостың (б) сұлбасы. 1 – еріткіш, дисперсті орта, 2 – ерітінді, (коллоидтық ерітінді), 3 – мембрана, 4 – ерітіндінің қозғалысы, δ – мембрананың наноөлшемді тесігінің диаметрі Осмостық қысымның нанобөлшек өлшеміне тәуелділігіне назар аударайық: (5.2) теңдеуіндегі π~1/r3, яғни бөлшек өлшемі кіші болған сайын осмос қысымының мәні жоғары болады. Осыған байланысты осмос қысымы кең интервалда өзгереді. Молекуланың өлшемімен өлшемдес нанобөлшектер үшін С=10-1 кмоль/м3 кезінде υm м3-та 6∙1025 бөлшекке дейін жетеді, ал осмостық қысым 2,4∙105 Па тең,яғни айтарлықтай болады. Өлшемі10 нм нанобөлшектер үшін осмос қысымы сулы тізбектің он миллиметрінен аспайды, яғни мәні онша көп емес. Осмостың және кері осмостың қарқындылығы- (δ) мембрана каналдарының диаметрімен диффузия қалыңдығы (λ) арасындағы қатынасқа тәуелділігі (5.3 сурет) келтірілген. δ>>λ, канал диаметрі иондық атмосфера диаметрінен үлкен болғанда процесс эффективтілігі төмендемейді. Ал δ<λ болғанда каналдардың тірі қиылысы төмендейді және мембранның өткізу қабілеті жоғалады. Еріткіштің қозғаласымен диффузиялық қабат иондардың қатар қозғалуы мүмкін, ол мембранның жұмысын төмендетеді. Мембраналар катионалмасуын және анионалмасуын қасиеттерге ие. Нанокеуекті полимерлі және бейорганикалық материалдар кері осмос үшін қолданылады. Олардың құрамында мембранамен әрекеттесетін ерітіндідегі иондарға ауыса алатын иондар бар. Мысалы ОН-тобы. жүктеу/скачать 6,29 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|