МС. Жайлауов физикалық химия мазмұНЫ

X 11 I т а р а у КОЛЛОИДТЫ БАЗ \ § 61. КОЛЛОИДТЫ БАЗ ТҮРЛЕРІ

Шала коллоидты системадагы зат бір күйден екіншіге және керісінше ауысуы үшін, ерітіндінің концентрациясын, температура-сын, ортаның рН-ын өзгерту қажет немесе оған электролит қосу керек. Олай болса, шала коллоидтын, тұрақтылык күйдегі жағ-дайын өзгерте отырып, одан не ерітіндісі молекулалық дисперсті-лік дәрежесінде болатын молекулалық (гомогенді), не бөлшектері бірнеше молекуладан шоғырланған агрегат секілді ірі болып ке-летін (гетерогенді) системаларды алуға болады. Мұндағы бөлшек-терді де мицеллалар деп атайды. Олар коллоидты системадағы мицеллалардан гөрі термодинамикалық тұрақты және ол өзінің осындай күйін сақтайды. Мицеллалардың тұрақтылығы ондағы диссоциация жылдамдығымен, яғни молекуланың мицеллада бо-латын орташа мерзімімен сипатталады екен. Әуелде мұндай ерітін-ділерді бұрында айтылғандай, шала коллоидтар немесе семикол-лоидтар деп атаған. Ғылыми әдебиеттегі айтылып жүрген пікір-лерге орай оларды коллоидты БАЗ деген тиімді.

Сонымен коллоидты БАЗ нашар ерігіштігімен және жанасу шектегі беткі қабатқа молекулалар бағытталып, адсорбциялану салдарынан беттік және фазааралық керілуді төмендету қабілет-тігімен сипатталады. Мицелла түзетін кризистік концентрация (ККМ) кезінде ерітіндіде мицелланы құрастыратын агрегат т>ын-дайды, ал агрегаттың өзі молекулалардан тұрады. Осы тұста кол-лоидты БАЗ әрі коллоидты әрі нағыз ерітінді беруге бейім болған-дықтан, оның жалпы ерігіштігі күрт жоғарылайды. ККМ кезіндегі нағыз ерітіндінің концентрациясы өзгеріссіз қалады және ол ми-целла түзілетін кризистік концентрацияға тең.

Қоллоидты БАЗ мицелла түзуі үшін, біріншіден, онын, кұра-мында судағы ерігіштікті төмендететін үлкен көмірсутекті ради-калы, екіншіден, оның ерігіштігін жоғарылататын полюстігі күшті тобы болуы керек. Құрамындағы радикалда көміртек атомы 7-ден аз болса, ондағы әлсіз полюсті топ мицелла түзуге кедергі келтіре-

ді. Көптеген коллоидты БАЗ үшін, мысалы, құрамындағы окси-этиленденген спирттін, санына, яғни молекуладағы гидрофил^ді бөлікке қарамастан, көмірсутекті тізбектегі көміртек саны 74-8-ден асқанда ғана мицелла түзілетіндігі белгілі.

Ерітіндідегі коллоидты БАЗ беттік керілудің концентраиияға тәуелділігін сипаттайтын изотерма беттік керілудің кемуін көрсе-тетін түзу сызықтан, Шишковский теңдеуімен өрнектелетін қисық сызық бөлігінен және абсцисса осіне параллель куйінде қалатын, концентрациясы ККМ-нен жоғары болатын бөліктен тұрады. Осы соңғы бөлікте беттік керілу өзгеріссіз қалады, өйткені оған қосыл-ған коллоидты БАЗ ерітінді — ауа жанасу шегінде адсорбциялан-бастан, ерітінді ішінде мицелла түзеді. Ал коллоидты БАЗ колло-идты ерігіштік бермесе, онда оның осы түзу сызықты бөлігі жоғар-ғы концентрациялы жаққа ығысады. Осы айтылғандарға орай коллоидты БАЗ анионды, катионды және ионды емес болып негізгі үш топқа бөлінеді.

Анионды БАЗ. Бүл топқа енетін коллоидты БАЗ суда ерігенде теріс зарядталған беттік активті иондар түзеді. Мұндай БАЗ ері-тіндіден адсорбцияланған кезде, өзі адсорбцияланған беткі қабат-ты теріс зарядтайды. Осындағы коллоидты БАЗ басты өкілдері сабындар мен сульфоқышқылдар былай диссоциацияланады:

сабын БАЗ анионы катион

Алкилсульфаттар да нақ осылайша диссоциацияланады:

СН₃(СН₂)10СН₂0SО₃ NaСНз(СН₂)₁₀СН₂0S0- +N+ натрий додецилсульфаты БАЗ анионы катион

Мұндағы натрий катионы беттік активтілік көрсетпейді.

Катионды БАЗ. Бұл топқа енетін коллоидты БАЗ суда ерігенде оң зарядталған иондар түзеді. Мұндай ерітінділерден адсорбция кезінде оң заряд адсорбцияланатындықтан, осы беткі қабатта оң зарядталады. Мұндай БАЗ иондарымен тұрақталған дисперстік фазадағы он зарядты бөлшектер, дисперстік ортада кездесетін кері иондарға тартылады. Нақ осы негізде катионды БАЗ өзгелермен де әрекеттеседі. Қатионды БАЗ-ға октадецилді аммоний хлориді, цетил-үшметилді аммоний хлориді, ацетилпиридинді хло-рид және басқалар мысал болады. Олар суда ерігенде хлор анио-ны мен қүрамындағы радикалға сәйкес катионды БАЗ ыдырайды:

Ионды емес немесе ионсыз БАЗ. Бұл топқа енетіндердің моле-кулалары диссоциацияға бейім емес, яғни олар суда ерімейді, ері-ген кезде де диссоциацияланбайды. Әдетте мұндай БАЗ дифильді молекулалары полюсті болса да ионогенсіз бүйір тізбегі бар ұзып көмірсутекті тізбектен тұрады. Ондағы полюсті топ оның суда

Оксиэтиленді тізбектегі эфир тобын құрастыратын оттек атомы әлсіз болса да сумен әрекеттесетіндіктен, олар шамалы ғана гид-рофилді болады. Сол секілді оксиэтилендегі оттек атомы тек сутек молекуласымен байланысып қана қоймай, өзіндегі энтропиялық ықпал әсерінен су молекуласын өзіне тізбектей келіп, оралған жіп секілді ұстайды. Сондықтан да бұлардағы оксиэтилен тобына орай оның судағы ерігіштігі мен қасиеті тәуелді өзгереді.