15 Лекция. Қатты зат- сұйық ерітінді тепе-теңдігі. Идеал еріткіштен ауытқу. Қатты заттардың температураға байланысты ерігіштігі. Осмотикалық қысым. Осмотикалық қысым. Ерітінділердің, оның ішінде сұйық ерітінділердің қасиеттерін зерттегенде, ол ерітіндіделі заттың күлі газ күйінде өте ұқсас екендігі байқалған. Газдардың негізгі қасиеттері – диффузия арқылы кең көлем алуға тырысуы. Осы қасиет еріген заттарда болады.
Өзімізге таныс қанттың судағы ерітіндісін дайындайықта, оны арнаулы ыдысқа құялық. Ыдыстың бар жаны жартылай өткізгіштік қасиеті бар мембрана болсын. Бұл жерде су молекуласының диффузия жасауға мүмкіндігі бар болсында, ал қант молекулалары мембранадан өте алмасын. Егер, осы ыдысты таза суға батыратын болсақ, қант молекулалары таза суға қарай концентрацияны теңестіру мақсатында ұмтылып мембрана бетінде қысым туындатады. Дәл осы қысыммен таза судан су молекулалары ішкі ерітіндіге ұмтылады. Міне осындай қысым - осмос қысымы деп аталады. Осмос қысымы ерітіндінің концентрациясына, температурасына тәуелді. 1886 жылы Вант-Гофф осмос заңын ашты.
Осмос қысымы еріген зат концентрациясымен байланысы төмендегідей болады:
Росм =CRT
Мұндағы; Р-осмос қысымының шамасы;
С- ерітіндінің молярлы концентрациясы;
R- универсалды газ тұрақтысы;
Т- термодинамикалық температура.
Ерітіндінің осмос қысымы, сол еріген зат күйінде болып, осы температура, ерітіндінің көлеміндей көлем алып тұрғандағы туғызатын қысымына тең.
Осмос қысымының мәні концентарцияға көп байланысты. Мысалы, 14 0С-та қанттың 1 проценттік ерітіндісінің осмос қысымы0,7 атм. болса, 4 проценттік ерітіндісчі үшін бұл шама 2,7 атм. құрайды.
16 Лекция. Изотоникалық ерітінділер. Таралу заңы. Экстракциялау. Шекті еритін сұйықтықтардың күй диаграммасы. Газдардың ерігіштігінің температура мен қысымға байланыстылығы.
Сұйықтықтардың бинарлы қоспаларының күй диаграммасы. Таралу заңы. Таралу заңыы. Экстракция. Тұрақты температурада өзара ерімейтін екі сұйықтан тұратын жүйеге қосылатын зат олардың арасында белгілі және тұрақты қатынаста таралады. Бұл жалпы заңдылық таралу заңы деп аталады, ол үшкомпонентті жүйедегі тепе-теңдік күйді сипаттайды.
Экстракция деп бір еріткіште еріген затты сол еріткішпен араласпайтын және бөлетін затты жақсырақ ететін екәінші еріткіш көмегімен бөліп айтуды айтады.
Таралу коэфиценті (K>1) жоғары болған сайын бөлу толығырақ өтеді. Таралу коэфиценті К-өзара араласпайтын екі сұйықтықтағы үшінші компоненттің тепе-теңдік концентрацияларының қатынасы. Мысалы, су мен органикалық еріткіш арасында таралатын иод үшін:
К=С1орг/С2су мұнда С1орг және С2су-органикалық және су фазаларындағы иодтың тепе-теңдік концентрациялары. Таралу коэффиценті жүйені құрайтын заттар табиғатына және температураға тәуелді, ол экстракияланатын заттың бастапқы мөлшеріне тәуелсіз. өрнек таралатын зат тепе-теңдіктегі фазалардың әрқайсысында біррдей молекулалық күйде болғанда орындалады.
Егер бөлгіш еріткіш (экстрагент) бір рет қосылса, онда экстракция бірретті, ал экстрагент үлестеп (порцция) қосылса, ол көпретті (бөлшектік) деп аталады.
Бір (m1) және ккөпретті (mn) экстракциядан соң бөлінбеген зат массасын мына теңдеулермен есептейді:
m1=m0(V1/KV2+V1)
m1=m0(V1/K(V2/n)+V1)n Мұнда, m0-ерітіндідегі экстракцияланған зат массасы, г.
V1-ерітінді көлемі, мл.
V2-экстрагент көлемі, мл.
V2/n-экстрагенттің бір үлесінің көлемі, мл.
n-экстракция саны.
(2) және (3) теңдеулерді салыстырсақ:
V1/KV2+V1→(V1/KV2/n)+V1)n демек, m1>mn, яғни көп ретті экстракция теориялық тұрғыдан затты толығырақ бөлуге мүмкіндік береді.
Бөлінген заттың мөлшерін әртүрлі физикалық-химиялық әдістермен анықтайды. Берілген жұмыста ол титриметрлік әдіспен табылады.
