Химия рк сұрақтары
жүктеу/скачать 3,33 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Стокс теңдеуімен
| dm/dt = DS(-dc/dx)
●мұндағы – dm/dt – бірлік уақытта диффузияланған зат массасы, S – берілген зат диффузияланатын аудан, - dc/dx – концентрациясыныңкему бағытындағы концентрация градиенті: D – диффузиякоэффициенті ●Стокс-Эйнштейн теңдеуі бойынша диффузия коэффициенті бөлшек радиусына кері тәуелді: ● D = RТ/NA6πηr .Коллоидтық жүйелердің молекулалық- кинетикалық қасиеттері. . Коллоидтық жүйелердің осмос қысымы ●Осмос қысымын анықтайтын Вант-Гофф теңдеуі тек сұйытылған ерітінділерге немесе идеалды ерітінділерге қолданылады. ●Росм = СRТ ●Коллоидты ертінділерге бұл теңдеуді пайдалану үшін ең алдымен дисперсті жүйесінің концентрациясы ұғымын анықтап алу керек. Бұл жағдайда жүйенің бірлік көлеміндегі кинетикалық бірліктер - қоллоидтық бөлшектер санын концентрация деп санауға болады, яғни дисперсті фазаның ѵ бөлшектік концентрациясы ●Росм = RТѵ/NA Доннанның мембраналық тепе-теңдігі Доннаның тепе-теңдік теориясы зарядталған бөлшектердің жартылай һткізгіш мембранаға жақын орналасқандағы әрекетін сипаттайды. Электронейтральділікті сақтау үшін кейбір иондарды мембрана ұстап қалады. Доннан мембранасының тепе - теңдігі, сонымен қатар Доннан тепе-теңдігі деп те аталады, бұл электрохимия мен физикалық химиядағы иондардың өткізбейтін иондар болған кезде жартылай өткізгіш мембрана арқылы таралуын сипаттайтын ұғым. Бұл тепе-теңдік жартылай өткізгіш мембрана екі бөлікті бөлгенде пайда болады және әр бөлімде әртүрлі иондар болады, олардың кейбіреулері мембрана арқылы өтуі мүмкін, ал басқалары мүмкін емес. Доннанның мембраналық тепе-теңдігіне қатысты негізгі ойларға мыналар жатады: Селективті өткізгіштік: Мембрана селективті өткізгіш, бұл кейбір иондардың өтуіне мүмкіндік береді, ал басқаларының өтуіне жол бермейді. Өткізбейтін иондар: бөлімдердің бірінде өткізбейтін иондар бар (мембранаға ене алмайтын иондар). Бұл өткізбейтін иондар екі бөлік арасындағы осмостық қысым айырмашылығын тудырады. Электростатикалық күштер: Электростатикалық күштер енетін иондардың мембрана арқылы таралуына әсер етеді. Қарама-қарсы зарядтары бар иондар мембрананың екі жағында да жиналуға бейім. Тепе-теңдік: уақыт өте келе тепе-теңдікке қол жеткізіледі, онда иондардың таралуы тұрақтанады және мембрананың екі жағындағы концентрациялар осмостық қысым мен электростатикалық күштерді теңестіру үшін реттеледі. Доннан потенциалы: Доннан тепе-теңдігі Доннан потенциалы деп аталатын мембранадағы электрлік потенциалдар айырмашылығына әкеледі. Бұл потенциал өткізбейтін иондардың концентрациясына және енетін иондардың зарядтарына байланысты. .Седиментациялық-диффузиялық тепе-теңдік.Седиментациялық талдау ●Ауырлық күші әсерінен барлық коллоидты бөлшектер ерітіндіде тұнбаға түседі. ●Бұл үдеріс седиментация деп аталады. Жүйенің кинетикалық тұрақтылығы өзара қарама-қарсы бағытталған ауырлық күшінің (оның әсерінен бөлшектер тұнбаға түседі) және диффузияның (оның әсерінен бөлшектер көлем бойынша таралуға тырысады) тепе-теңдігімен анықталады. ●Седиментация жылдамдығы бөлшек өлшеміне тура тәуелді. Ірірек бөлшектер тұнбаға тезірек түседі. Диффузия майда бөлшектерге тән құбылыс, бөлшек іріленгенде оның жылдамдығы азаяды. Егер ауырлық күші диффузия күштерінен артық болса, онда бөлшектер тұнбаға түседі (ірі бөлшектері бар суспензиялар үшін). ●Ауырлық күші әсерінен барлық коллоидты бөлшектер ерітіндіде тұнбаға түседі. ●Бұл үдеріс седиментация деп аталады. Жүйенің кинетикалық тұрақтылығы өзара қарама-қарсы бағытталған ауырлық күшінің (оның әсерінен бөлшектер тұнбаға түседі) және диффузияның (оның әсерінен бөлшектер көлем бойынша таралуға тырысады) тепе-теңдігімен анықталады. ●Седиментация жылдамдығы бөлшек өлшеміне тура тәуелді. Ірірек бөлшектер тұнбаға тезірек түседі. Диффузия майда бөлшектерге тән құбылыс, бөлшек іріленгенде оның жылдамдығы азаяды. Егер ауырлық күші диффузия күштерінен артық болса, онда бөлшектер тұнбаға түседі (ірі бөлшектері бар суспензиялар үшін). ●Ауырлық күші әсерінен барлық коллоидты бөлшектер ерітіндіде тұнбаға түседі. ●Бұл үдеріс седиментация деп аталады. Жүйенің кинетикалық тұрақтылығы өзара қарама-қарсы бағытталған ауырлық күшінің (оның әсерінен бөлшектер тұнбаға түседі) және диффузияның (оның әсерінен бөлшектер көлем бойынша таралуға тырысады) тепе-теңдігімен анықталады. ●Седиментация жылдамдығы бөлшек өлшеміне тура тәуелді. Ірірек бөлшектер тұнбаға тезірек түседі. Диффузия майда бөлшектерге тән құбылыс, бөлшек іріленгенде оның жылдамдығы азаяды. Егер ауырлық күші диффузия күштерінен артық болса, онда бөлшектер тұнбаға түседі (ірі бөлшектері бар суспензиялар үшін). ●Ауырлық күші әсерінен барлық коллоидты бөлшектер ерітіндіде тұнбаға түседі. ●Бұл үдеріс седиментация деп аталады. Жүйенің кинетикалық тұрақтылығы өзара қарама-қарсы бағытталған ауырлық күшінің (оның әсерінен бөлшектер тұнбаға түседі) және диффузияның (оның әсерінен бөлшектер көлем бойынша таралуға тырысады) тепе-теңдігімен анықталады. ●Седиментация жылдамдығы бөлшек өлшеміне тура тәуелді. Ірірек бөлшектер тұнбаға тезірек түседі. Диффузия майда бөлшектерге тән құбылыс, бөлшек іріленгенде оның жылдамдығы азаяды. Егер ауырлық күші диффузия күштерінен артық болса, онда бөлшектер тұнбаға түседі (ірі бөлшектері бар суспензиялар үшін) Сезиментациялық-диффузиялық тепе - теңдік (тұндыру тепе-теңдігі деп те аталады) - сұйықтықтағы немесе газдағы бөлшектер екі қарама-қарсы процестер арасындағы тепе-теңдікте болатын күй: Тұндыру және диффузия. Тұндыру: бұл процесс ауырлық күшінің әсерінен суспензиядан бөлшектердің тұнбасы болып табылады. Массасы көп бөлшектер жеңіл бөлшектерге қарағанда тезірек орналасады. Диффузия: Диффузия - бұл бөлшектердің жылу қозғалысы нәтижесінде араластыру процесі. Бұл бөлшектердің бүкіл ортада біркелкі таралуына әкеледі. Тұндыру-диффузиялық тепе-теңдік бөлшектердің тұндыру жылдамдығы олардың диффузия жылдамдығына тең болған кезде пайда болады. Бұл жағдайда суспензиядағы бөлшектер кеңістікте біркелкі бөлінеді, өйткені тұндыру күші мен диффузия күші теңдестірілген. Бұл процесс коллоидты ерітінділер, дене сұйықтықтары және т.б. сияқты әртүрлі жүйелерде болуы мүмкін. Тұндыру-диффузиялық тепе-теңдік биология, химия және геологияны қоса алғанда, бөлшектердің бөлінуі мен концентрация процестеріне әсер етуі мүмкін әртүрлі салаларда өте маңызды. ●Ауырлық күші әсерінен барлық коллоидты бөлшектер ерітіндіде тұнбаға түседі.
Бөлшектердің тұнбаға түсу жылдамдығы Стокс теңдеуімен табылады: ● V=2g(р - р0)r2/9 η ●Бұл теңдеуден мына салдарлар шығады: ●а) егер бөлшек cұйыққа қарағанда жеңіл болса (мысалы судағы май эмульсиясы), онда (р - р0) < о демек ν < о. Басқаша айтсақ, бөлшектер шөгу орнына сұйық бетіне қалқып шығады. ●б) егер (р - р0)>0 болса, онда коллоидтық бөлшектер шөгеді. Седтментациялық талдауы-сұйықтықтағы немесе газдағы бөлшектердің тұндыру жылдамдығын өлшеу процесі. Бұл әдіс бөлшектер мен материалдардың әртүрлі қасиеттерін зерттеу үшін геология, геофизика, химия және биология сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады Коллоидтық жүйелердің оптикалық қасиеттері. Жарықтың дисперстік жүйелерде шашырауы ●Коллоидты ерітіндіні өткінші жарықта қарастырғандамөлдір сияқты көрінеді. ●Егер жарық сәулесі коллоидты ерітіндіге бүйірінентүсірілсе, онда оның жолы қараңғы аймақта жарқырағанконус түрінде байқалады, ол Тиндаль конусы депаталады. ●Тиндаль конусының негізінде коллоидты бөлшектердіңөлшемдері мен түскен жарықтың толқын ұзындығынабайланысты, коллоидты бөлшектердің көрінетін жарықтышашырату құбылысы жатыр. ●Коллоидты ерітіндіні өткінші жарықта қарастырғандамөлдір сияқты көрінеді. ●Егер жарық сәулесі коллоидты ерітіндіге бүйірінентүсірілсе, онда оның жолы қараңғы аймақта жарқырағанконус түрінде байқалады, ол Тиндаль конусы депаталады. ●Тиндаль конусының негізінде коллоидты бөлшектердіңөлшемдері мен түскен жарықтың толқын ұзындығынабайланысты, коллоидты бөлшектердің көрінетін жарықтышашырату құбылысы жатыр. жүктеу/скачать 3,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|