Химиялық термодинамиканың негізі § термодинамиканың бірінші заңы термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ультрамикроскопия.
| Нефелометрия. Бұрын да айтылғандай, дисперсті системадағы жарықтың шашырауына байланысты құбылыстар бөлшектің түрі мен өлшемін анықтау үшін кеңінен қолданылады. Жарықтың ша-шырағандағы интенсивтілігін өлшеуге негізделіп, бөлшектердің концентрациясын анықтауға арналған аналитикалық әдісті нефелометрия деп атайды. Оның негізгі жұмыс жүйесі 57-суретте көрсетілген. Ондағы А және В кювета. Олардың біріне мысалы, А кюветаға барлық сипаты белгілі қалыпты ерітінді, ал екіншіге (В) зерттелетін коллоидты ерітінді құйылады. Олардың бүйір жағынан жарық түсіріледі, сонда жарық кювета ішіндегі коллоидты не дисперсті бөлшектерден шашырайды. Жарықтың интенсивтілігі қозғалғыш тетік (Д) арқылы теңестіріледі де, қалыпты және өлшенетін кюветалардың һ1 және Һ2 аралықтары өлшенеді. Мұнда һ1 белгілі, өйткені ол қалыпты ерітіндіге қатынасты. Екі кюветаның ара қашықтығын нұсқайтын һ1 және Һ2 өзара қатынасы, олардағы концентрация мөлшеріне кері қатынаста болады. Кейбір жағдайларда ша-шыраған жарық интенсивтілігінен гөрі, шашырататын орта арқылы өтетін жарық шоғының интенсивтілігін салыстыру ыңғайлы. Анализдеудің мұндай түрдегі әдісін турбидециметрия деп атайды. Жарық шашыра-татын орта арқылы өткен жарықтың интенсивтілігін келесі теңдеу аркылы өлшеуге болады: І=І0е~КСІ
19 мұндағы С — бөлшектер концентрациясы; / — кювета қалыңдығы, К— лайлық коэффициенті. Сөз соңында опалесценцияға ұксас эффектердің бар екенін ескерткен жөн. Мұндайда жарық квантының әсерінен электрондар әр түрлі энергетикалық деңгейге ауысуы мүмкін. Туындайтын өзгерісті аса сезімтал оптикалық аспаптар тез тіркеп, тиісті мәлімет көрсетеді. Ультрамикроскопия. Қоллоидтық дәрежеде ұнталған бөлшектер кәдімгі микроскопта көрінбейді. Мұндайда ультрамикроскопты қолданады. Аббе ұсынған жарықтың диффракциялық теориясы бойынша, оптикалық құралдардың көрсету мүмкіндігі екі нүкте арасы λ(2n·sin α) қатынасынан кем болмайтын жағдайда ғана болады (λ —- жарық толқынының ұзындығы; n — ортаның сыну көрсеткіші; α — бөлшекті бақылайтын бұрыштың жартысы). Осы теория мен қатынасқа негізделіп жүргізілген көптеген есептеулерге қарап, мұндай оптикалық микроскопта көрінетін бөлшектің шекті өлшемін анықтауға болады. Осындай есептеулер кезінде алынған шама 2,5·10~5—1,8·10~5 см аралығында болады екен. Демек, коллоидты бөлшектер кәдімгі микроскопта көрінбегенімен, ультрамикроскопта жақсы көрінеді. 1903 жылы Р. Зигмонди мен Г. Зидентопф коллоидты бөлшектері бар системаларды оптикалық әдіс арқылы зерттеуді ұсынды. Олардың ультрамикроскопия деп атаған әдісі бойынша жекеленген бөлшектердің шашыратқан жарығы байқалады. Мұны қараңғы бөлмеге кішкене саңылаудан түскен жарық сәуледегі шаң, тозаң бөлшектерін байқағанмен салыстыруға болады. Зигмонди мен Зидентопф ұсынған саңылаулы ултьрамикроскоптың жұмыс істеу жүйесі 58-суретте көрсетілген. Онда доғалы электр шамынан шыққан жарық линзалар (1 және 3) көмегімен реттеліп, бөлшектері жарық шашырататын коллоидты системаға (4) жетеді. Ондағы микроскопқа (5) көрінетін өрісті оңашалап алу мақсатымен, жылжымалы саңылау (2) көмегімен биіктігі бірнеше микрометр болатын жарық шоғын алып, микроскопқа бағыттайды. Суреттен байқалатындай ультрамикроскоптағы, микроскоптың оптикалық осі, зерттелетін дисперсті системаға түсірілген жарық сәулесіне перпендикуляр орналасады. Ал, ғалымдар Э. Коттон және А. Мутон 1903 жылы микроскоптың оптикалық осімен, зерттелетін дисперсті системаға түсетін жарық сәулесі бірдей, яғни бір жазықта орналасқан ультрамикроскоп түрін жобалап, оны қарастырады. 20 Онда карадғьілық орнату үшін олар толық ішкі шағылысу эффекті пай-даланды. Ультрамикроскопия әдісі коллоидты системадағы бөлшектердің орташа өлшемін анықтауға мүмкіндік береді. Ол үшін қарастырылатын көлемдегі (V) бөлшектердің санын (n) санайды. Егер жалпы көлем V, ал дисперсті фазаның массасы m болса, онда бөлшек-тін орташа көлемі: 43 мұндағы d — дисперсті фазаның тығыздығы. Уақыт өткенімен бөлшектерден шашыраған жарық интенсивтілігі аса көп өзгермейтіндіктен, ультрамикроскопия әдісі коллоидты системадағы бөлшектердің түрі, өлшемі жайлы нанымды талдаулар мен талқылауды жасауға мүмкіндік береді. Ал анизодиаметриялық, яғни дұрыс емес формалы бөлшектер болса, броундық айналмалы қозғалыс салдарынан олар тек қана жылиды. Б. В. Дерягин және Г. Я. Власенко аэрозольдерді зерттеу үшін ағымды ультрамикроскопия әдісін ұсынды. Құрамында аэрозольді бөлшектері бар ауа камерадан тұрақты жылдамдықпен өтеді. Кю-веталардың жарықталуы оптикалық сына көмегімен реттеледі. Жарықтың бөлшектерден шашырауы осы бөлшектердің өлшеміне тәуелді болмағандықтан, ондағы жарықталуды оптикалық сына арқылы реттей отырып, бөлшектер белгілі өлшем аралығында не көрініп, не көрінбей қалатындай етуге болады. Өстіп коллоидты системаларды өлшеміне орай жіктеуге болады екен. Соңғы кездері дисперсті системадағы бөлшектерді зерттеу ісінде әрі жиі, әрі сенімді қолданылып жүргені — электронды микроскопия әдісі. Мысалы, электронды микроскопия әдісін пайдаланып, коллоидтык, системаның пайда болуы мен құрылысына қатынасты жүретін құбылыстар анықталды. Ғалымдар В. Қаргин және Э. Берестнева электронды микроскопия әдісі арқылы зольдердің пайда болуындағы бірінші сатыда әуелі аморфты агрегаттар түріндегі дисперсті фазаның бөлшектері туындап, шамалы уақыт өткен соң ғана, олар кристалды, күйге ауысатынын анықтады. жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|