Химиялық термодинамиканың негізі § термодинамиканың бірінші заңы термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
Микро сож соож
- Бұл бет үшін навигация:
- Тиндаль конусы
| Коллоид күйінің ерекшелігі. 1. Барлық коллоидты ерітінділердің сәуле шашырату қабілеті болады (мұны опалесценциялау дейді). Бұл құбылысты тәжірибе жүзінде жасап көруге болады. Ол үшін сәуле жолына линза қойып, одан шықкан сәулені коллоидты ерітінді арқылы жіберсе, одан опалесценцияны көруге болады. Мұны Тиндаль конусы дейді.
2. Нағыз ерітінділермен салыстырғанда коллоидты ерітінділердегі диффузия жылдамдығы төмен. 3. Коллоидты ерітінділердің осмостық қысымы аз, кейде оларды байқау да қиын. Демек, коллоидты ерітінділердегі диффузия жылдамдығы мен осмостық қысымының төмен болуы ондағы еріген зат бөлшегінің нағыз ерітіндімен салыстырғанда ірі екендігін көрсетеді. Расында да коллоидты ерітіндідегі бөлшек ірі болған сайын оның диффузия кезіндегі қозғалысы қиындап, жылдамдығы төмендейді, өйткені бөлшек іріленген сайын кедергі де арта түседі. Сондай-ақ ондағы бөлшек өлшемі осмостық қысымға әсер етеді. Берілген бірдей көлем мен тығыздықтағы екі ерітіндінің қайсысында бөлшек ірілеу болса, сонда бөлшек саны аз болады. Ал осмостық қысым концентрацияға, яғни бөлшек санына тікелей тәуелді. 4. Коллоидты ерітінділер диализге бейім, яғни онымен ерітіндіде бірге еріген төменгі молекулалы заттарды жартылай өткізетін жарғақты пленкалар көмегімен тазартуға болады. Мұндайда төменгі молекулалы заттар (нағыз ерітінділер) жарғақ арқылы өтеді де, коллоидты ерітінділер қалып қояды. 5. Нағыз ерітінділер өте тұрақты, ал коллоидты ерітінділер тұрақсыз. Олай болса, коллоидты бөлшектер болмашы ғана сыртқы әсер салдарынан қоагуляцияланады. 6. Қоллоидты ерітінділер, әдетте, электрофорез құбылысына бейім. Бұл құбылыс электр өрісіндегі коллоидты бөлшекті оң, не теріс электродқа тасымалдаумен сипатталады. Бірнеше ондаған жылдар бойы жүргізілген зерттеу жүмыстарының нәтижесін топтастырып, тұжырымдап карағанда, заттардың коллоидты күйі дегеніміз, ол молекула емес, көптеген молекуладан жинақталған жекеленген агрегат түрінде жүретін аса майда ұнтақталған, яғни жоғары дисперстелген жүзгінді (дисперсті) түрі екен. Осы айтылғанды коллоидты системадағы коллоидты күйдің анықтамасы ретінде қабылдай отырып, коллоидты системаның кәдімгі, яғни нағыз ерітіндіден өзгешелігін көрсететін негізгі пікірлерді тұжырымдауға болады. Коллоидты бөлшектер көптеген молекуладан тұратындықтан да оларға фазадағы термодинамика заңдылықтарын колдануға болады. Кәдімгі ерітіндімен салыстырғанда коллоидты ерітінді екі фазадан тұратын гетерогенді система екен. Әр коллоидты ерітінді гетерогенді система болғандықтан, оның басты шарты бір фазадағы заттың екінші фазадағы затта ерімеуі немесе нашар еруі. Коллоидты химиядағы басты проблемалардың бірі — агрегаттық тұрақсыздық. Бөлшектердің тұрақсыз болуының негізгі себептері термодинамикалық және кинетикалық тұрғыдан түсіндіріледі. Қоллоидты системадағы агрегаттың тұрақсыздық системадағы фазааралық жанасу бетке шоғырланған энергияның оң және айтарлықтай үлкен мәнде болуына байланысты екен. Ол бос энергияға тең болғандықтан, мұндай системалардың бәрі де тұрақсыз екені термодинамикадан белгілі. Бұл жайт коллоидты системалардың ұюына, коагуляциялануына әкеледі. Мұндайда бөлшектер бір-біріне жанасып, бірігеді және фазааралық беткі қабат азайып. системадағы бос энергия кемиді. Коллоидты системаның күйін термодинамикалық тұрғыдан өте қарапайым әдіспен талқылауға болады. Әйтсе де мұндай талқылау агрегаттық тұрақсыздыктың негізгі түпкі мәнін ашпайды. Сол сияқты термодинамика системадағы бос энергия мен системаның тұрақсыз күйде қанша уақыт болатынын және олардың арасындағы байланысты көрсетпейді. Сондықтан да коллоидтық системаның агрегаттық күйі жайлы мәлімет толық және нақтылы болу үшін термодинамикалық талкылау физикалық кинетикамен толықтырылады. Кинетикалық тұрғыдан коллоидты немесе микрогетерогенді системаның күйі ондағы жекеленген бөлшектер арасындағы әсер етуші күштердің қатысымен анықталады. Мұндай күштерге бөлшектердің тартылыс күші және коагуляцияға кедергі болатын тебіліс күші жатады. Кейде тартылу күшін ілініс күші деп те айтады. Бұл күш пен молекулааралық күштің тегі бірдей. Бөлшектер бір-біріне жақындағанда олардың арасындағы күштің мәні артады. Системада кездесетін электролит иондарының фазааралық беткі қабатқа таңдамалы адсорбциялануы нәтижесінде пайда болатын электр күштері де тебіліс күші бола алады. Сондықтан да коллоидты системаның салыстырмалы тұрақтылығы бөлшектердің өзара жақындай түсуіне қарсы тұра алатын тебіліс күшінін, жеткілікті не артық болуымен анықталады. Бұл көптеген коллоидты системаның тұрақсыздығына қайшы келе бермейді, өйткені бөлшектер бір-біріне өте жақындаған сәтте ондағы тартылыс күші тебіліс күшінен артық болады және жекеленген екі бөлшекке энергетикалық тұрғыдан агрегат кұрастыру тиімді. Дисперсті орта, дисперсті фаза құрамы бірдей екі дисперсті система алынды делік. Бұл екі ситеманың айырмашылығы бірінші системадағы дисперсті фазада кездесетін бөлшектер біркелкі де, екінші дисперсті фазадағы бөлшектер бірдей болса да өлшемдерінің әр түрлілігінде. Бұл — бөлшектер айырмашылығын диаметр, ұзындық, биіктік сияқты өлшемдермен шектеп көрсетуге арналған мысал. Ал іс жүзінде коллоидты системадағы дисперсті фаза бөлшектердің өлшемі әр түрлі болады. Мұндай системаларды салыстыру үшін меншікті (үлесті) бет (беткі қабат ауданы) арқылы сипатталатын, Оствальд ұсынған дисперстік дәреже қолданылады. жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|