Жоспар: Коллоидтық химия пәні
жүктеу/скачать 2,31 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Шульце-Гарди ережесі
| К
) коагуляция табалдырығы деп аталады. Оның орнына коагуляциялаушы қабілеттілік деп аталатын V К шамасын қолдануға болады. Бұл 1 моль электролит әсерінен коагуляцияланатын золь көлемі: V K =1/C K . C K қанша аз болса, V K соншама үлкен болады. Шульце-Гарди ережесі: Электролиттің сол ионы коагуляциялауға қабілетті болады, егер оның зарядының таңбасы лиофобты золь мицелласының потенциаланықтаушы иондарының зарядына (гранула зарядына) қарама-қарсы немесе қарсы иондар зарядымен таңбалас болса. Мұндай ион коагулянт-ион деп аталады. Бұл заңдылық сан жағынан былай сипатталады: ионның коагуляциялаушы қабілеті оның заряды қанша үлкен болса, сонша үлкен болады: С К І : С К ІІ : С К ІІІ = 1: (1 2 6 ⁄ ): (1 3 6 ⁄ ) немесе С К = 𝛼(1 Ƶ 6 ⁄ ) . Мұндағы: ⍺-тұрақты; Ƶ-коагулянт-ион заряды. Иондар зарядары бірдей болғанда ионның кристалдық радиусы қанша үлкен болса V K соншама үлкен болады. Бір зарядты бейорганикалық катиондар үшін V K Li + -ден Ag + дейін өседі: 𝐿𝑖 + < 𝑁𝑎 + < 𝐾 + < 𝑁𝐻 4 + < 𝑅𝑏 + < 𝐶𝑠 + < 𝐴𝑔 + . Коагуляциялаушы қабілеттерінің өсуі бойынша иондардың орналасу қатары Гофмейстер қатары деп аталады. Бір, екі, үш валентті иондар үшін мұндай қатар мынадай болады: 𝑁𝑎 + ≪ 𝐵𝑎 2+ ≪ 𝐴𝑙 3+ . Зигмондидің ұсынысы бойынша коагуляцияның сандық сипаттамасы болып коагуляция жылдамдығы-коллоидтық бөлшектердің концентрациясының V=const болғанда бір өлшем уақыт ішінде өзгеруі: ϑ = - (dν/dt) V табылады. Минус таңбасы бөлшектер концентрациясының уақыт бойынша кемитіндігін білдіреді, ал жылдамдық әрқашанда оң. Коагуляция дәрежесі ⍺=Ƶ ЭФ /Ƶ формуласымен (Ƶ-бөлшектердің бір өлшем уақыт ішіндегі жалпы соқтығулар саны, Ƶ ЭФ -бір өлшем уақыт ішіндегі коагуляцияға жеткізетін тиімді соқтығысулар саны. Егер ⍺=1 болса, онда тез коагуляция жүреді, ал егер 0<⍺<1 болса, онда баяу коагуляция байқалады. Тез коагуляция теориясын монодисперстік жүйелер үшін 1916 ж. М.Смолуховский жасады. Коагуляция жылдамдығы бимолекулалық реакция жылдамдығына ұқсас болады: -(dν/dt)=kν 2 (k-жылдамдық константасы). Золь бөлшектерінің t уақыт сәтіндегі концентрациясы 𝜈 𝑡 = 𝜈 0 1+𝑘𝜈 0 𝑡 (1) формуласымен анықталады. Мұндағы: 𝜈 0 -бөлшектердің бастапқы концентрациясы. Коллоидтық бөлшектердің концентрациясының екі есе (𝜈 𝑡 = 𝜈 0 2 ⁄ ; 𝑡 = 𝜃) кему уақыты, яғни коагуляция периоды 𝜃 = 1 𝑘𝜈 0 ⁄ болады, онда 𝜈 𝑡 = 𝜈 0 (1 + 𝑡 𝜃 ⁄ ) ⁄ болады. Коагуляция константасы диффузия коэффициентіне тәуелді: k=16πD∙r. Қазіргі замандағы Н.Фукстың баяу коагуляция теориясы бойынша: k КБ = k КЖ ∙ 𝑃 ∙ 𝑒𝑥𝑝(−∆𝑈 𝐾 𝑘𝑇 ⁄ ) (2) болады. Мұндағы k КБ және k КЖ -cәйкес баяу және жылдам коагуляция жылдамдықтарының константалары; P-стериялық фактор; ∆𝑈 𝐾 -потенциалдық кедергі; 𝑘 = 𝑅 𝑁 𝐴 ⁄ -Больцман тұрақтысы. ∆𝑈 𝐾 -шамасы дзета-потенциалға тәуелді. Тұрақтылық факторы немесе баяулау коэффициенті W k КБ -ның k КЖ -дан қанша есе кем болатынын 𝑊 = 𝑘 КЖ 𝑘 КБ = 𝑒𝑥𝑝(∆𝑈 𝑘 𝑘𝑇 ⁄ ) 𝑃 ⁄ ⁄ (3) көрсетеді. Зольдарға электролиттермен әсер еткенде концентрациялық немесе жүктеу/скачать 2,31 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|