Химиялық термодинамиканың негізі § термодинамиканың бірінші заңы термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар
VI тарау КОАГУЛЯЦИЯ ЖӘНЕ ТҰРАҚТАНДЫРУ
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Электролиттер арқылы ұйытқандағы негізгі заңдылықтар.
| VI тарау
КОАГУЛЯЦИЯ ЖӘНЕ ТҰРАҚТАНДЫРУ § 1. КОЛЛОИДТЫ ЕРІТІНДІЛЕРДІҢ КОАГУЛЯЦИЯСЫ Коллоидты системалар дисперсті фаза мен дисперстік орта арасындағы өзара әрекеттесудің әлсіз болатындығымен, тұрақсыздығымен, уақыт өткен сайын өзінің дисперстілігін кемітуге бейімділігімен сипатталады. Коллоидты бөлшектердің ірілену жылдамдығы әр түрлі. Мысалы, алтын сияқты асыл металдардың золі өте тұрақты, ал кейбір топтағылар айлап, апталап, тәуліктеп қана өзгеріссіз қалады, келесі бір топтағылар тұрақтылығы сағатпен, минутпен, тіпті секундпен өлшенеді. Коллоидты ерітінділердің термодинамикалық тепе-теңсіздігі мен олардың бұзылу жылдамдықтарының араларында белгілі бір тәуелділік жоқ. Мұндай өзгерістерді тек жекеленген коллоидты системадағы бөлшектердің ірілену механизмін нақтылы зерттеп қана сипаттауға болады. Коллоидты ерітінділердің дисперстілігін азайтудың екі тәсілі бар. Олардың бірі қайта кристалдану кезінде кездесетін ұсақ бөлшектердің ірілерге келіп енуімен жүзеге асады. Келесісі — дисперсті фазадағы бөлшектердің бір-біріне жабысуы. Екінші тәсіл жиі кездеседі және оны коагуляция, яғни коллоидты ерітіндінің ұюы деп атайды. Коагуляция процесі кезіндегі дисперстіліктін өзгерісін система лайлығының көбеюінен байқауға болады. Ал жоғары дисперсті металл золіндегі ұю құбылысы бояу түрінің өзгеруі арқылы жүреді, мысалы, алтын золі ұйығанда, оның реңі қызыл түстен көгілдірге түрленеді. Ұю процесінің бірде жылдам, бірде баяу жүруінің мәні қолданбалы жағдайлар үшін өте қажетті болғандықтан, оны зерттеудің орны ерекше. Ендеше коллоидты ерітінділерді ұйыту құбылыстарының бірден-бір көп таралған түрлерін қарастырайық. Электролиттер арқылы ұйытқандағы негізгі заңдылықтар. Коллоидты системаларды алғаш зерттеген ғалымдарға электролит мөлшерінің өзгерісіне сәйкес зольдер тұрақтылығының да өзгеретіні сол кездің өзінде-ақ белгілі болған (Ф. Сельми, Т. Грэм, М. Фарадей, Н. Борщов). Бертін келе нақтылы мәліметтер жинақталып, негізгі теориялық қорытындылар жасалды. Бұл ретте, әсіресе электролит арқылы коллоидты ерітінділердің ұю теориясына әйгілі совет ғалымдары Б. В. Дерягин шәкірттерімен, Г. А. Ребин-дер және оның ғылыми мектебі, Ю. М. Глазман және басқалар үлкен үлес қосты. Сонымен тәжірибе кезіндегі мәліметтер мен теориялық ерітінділерді электролит көмегімен ұйыту заңдылықтарын ұю ережелері деген атпен былай топтастыруға болады: 1) ұюды (коагуляцияны) кез келген электролит тудырады, бірақ оның жылдамдығы электролит концентрациясы белгілі бір мәнге жеткенде ғана байқалады; осы мәннен асқанда коллоидты ерітіндінің ұюы байқалатын ең кіші концентрацияны «ұю табалдырығы» дейді; 2) коллоидты бөлшек зарядына, тек электролиттегі кері зарядталған ионның ғана ұйыту қабілеті байқалады және мұндай электролиттің валенттілігі көбейген сайын оның ұйыту қабілеті де артады; мұны күкіртті мышьяк гидрозолінің ұюын зерттегенде 1882 жылы Шульц және 1900 жылы Гарди бірінші болып анықтағандықтан, Шульц-Гарди ережесі деп те атайды; 3) органикалық қатардағы иондардың ұйыту әсері, олардың адсарбциялық қабілетіне орай өседі; 4) бейорганикалық иондар қатарында, олардың гидротация-лану активтілігі валенттілік төмендеген сайын ұйытушылығы артады; мысалы, бір валентті катиондар мен аниондар қатарындағы олардың гидротациялану және ұйыту активтіліктері келесі жүйе бойынша өзгереді: Мұндай бір валенттіліктегі гидротация дәрежесінің кему ретіне орай орналасқан қатарларды лиотропты немесе Гофмейстер қатары деп атайды; 5) көбінесе ұю процесі басталған сәтте дзета-потенциал төмендеп, өз шегіне (шамамен 0,036) жетеді; 6) электролит қосып ұйытылған коллоидты ерітіндідегі түнбаға ұйып түскен шөгіндіде, әрқашан оны осы күйге жеткізген иондар бірге болады; мысалы, барий хлоридінің көмегімен күкіртті мышьяктің золін ұйытқанда тұнбаға түскен теріс зарядталған бөлшектерден тұратын шөгіндімен бірге барий катионының едәуір саны кездеседі. Ұю процесін теориялық тұрғыдан зерттеудің екі түрлі мақсаты бар: зольдердің агрегаттық тұрақтылығын қамтамасыз ететін жағдайды анықтау; толық не жартылай тұрақтылығынан айырылған системалардың ұю жылдамдығын зерттеу. Мұндағы екінші мәселенің шешілуі біршама жеңілдеу. Смолуховский тәжірибе нәтижесінде алынған деректерге қайшы келе бермейтін ұю құбылысының кинетикалық теориясын ұсынды. Ал коллоидты системаның тұрақтылығына бағытталған проблемалық мәселе әлі де болса, өз шешуін толық таппай отыр. жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|