Оқулық Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі оқулық ретінде бекіткен


 Сұйылтылған суспензиялардың тұрақтылығы



Pdf көрінісі
бет42/49
Дата31.03.2017
өлшемі3,84 Mb.
#10770
түріОқулық
1   ...   38   39   40   41   42   43   44   45   ...   49

1.3 Сұйылтылған суспензиялардың тұрақтылығы 

Суспензияның  седиментациялық  тұрақтылығы  –  бұл  жүйенің 

бөлшектерді  уақыт  бойынша  бүкіл  көлемде  таралуын  сақтау 

қабілеті,  басқаша айтқанда  жүйенің  ауырлық  күшіне  қарсы  әрекет 

ету қабілеті. 

Көптеген  суспензиялар  полидисперстік  жүйе  болғандықтан, 

құрамында  броундық  қозғалысқа  қатыса  алмайтын  ірі  бөлшектері 

бар  суспензиялар  седиментациялық  (кинетикалық)  тұрақсыз 

жүйелер  болып  табылады.  Егер  бөлшектердің  тығыздығы 

дисперсиялық  ортаның  тығыздығынан  аз  болса,  онда  олар  қалқып 

шығады, ал егер көп болса шөгеді. 

Суспензияның  шөгуін  зерттеу  бірінші  кезекте  тұнбаның 

жинақталу  қисықтарын  (седиментациялық  қисықты)  алумен 

байланысты m=f(t). Жинақталу қисықтары екі түрде болуы мүмкін: 

майысумен  және  майысусыз.  Седиментациялық  қисықтың  түрі 

седиментацияланатын  суспензияның  агрегаттық  тұрақты  немесе 

тұрақсыз  болуына  тәуелді  болады.  Егер  шөгу  бөлшектердің 

іріленуімен,  соған  сәйкес  шөгу  жылдамдығы  өсетін  болса,  оны 

шөгу  қисығында  майысу  нүктесі  пайда  болады.Егер  суспензия 

агрегаттық тұрақты (коагуляция жоқ) болса, онда тұнба қисығында 

майысу нүктесі мүлдем жоқ болады. 


 

381 


 

Суспензиялардың  агрегаттық  тұрақтылығы  –  бұл  уақыт 

бойынша  дисперстілік  дәрежесінің,  басқаша  айтқанда  бөлшектер 

өлшемі мен олардың жеке қасиеттерінің өзгеріссіз сақталу қабілеті. 

Сұйылтылған  суспензиялардың  агрегаттық  тұрақтылығы 

лиофобтық  зольдердің  агрегаттық  тұрақтылығына  ұқсас  болады. 

Бірақ  суспензиялар  агрегаттық  тұрақтылығы  жоғары  жүйелер 

болып табылады, өйткені өте ірі бөлшектерге ие, соған сәйкес еркін 

беттің  энергиясы  аз  болады.  Бұл  тұнба  көбінесе,  концентрленген 

суспензия (қойыртпақ), басқаша айтқанда қасиеттері басқа бөлімде 

қарастырылатын құрылымдық жүйе болып табылады. 

Суспензияның  агрегаттық  тұрақтылығына  қол  жеткізу  үшін 

берілген екі шарттың кем дегенде біреуі орындалуы қажет: 

-  дисперсиялық  ортаның  дисперстік  фаза    бөлшектерінің 

беттеріне жұғуы; 

- стабилизатордың (тұрақтандырғыштың) бар болуы. 

 

1.4 Сұйылтылған суспензияларды бұзу әдістері 

Суспензияларды бұзу мәселесі қажетті мәселелердің бірі болып 

табылады,  өйткені  өндірістегі  және  ауыл  шаруашылығындағы, 

сонымен  қатар  тұрмыстағы  ағын  сулар  көбінде  сұйылтылған 

суспензиялар.  Соған  сәйкес,  ағын  суларды  қатты  бөлшектерден 

тазарту-  бұл  суспензияларды  бұзу.  Суспензияларды  бұзудың 

көптеген әдістері бар. 

Суспензияларды бұзудың  механикалық  әдістері  суспензияның 

тұрақсыз  тұнбалануына  байланысты  мүмкін  болатын  дисперстік 

фазаны дисперсиялық ортадан бөлуіне негізделген. Ол үшін әртүрлі 

құрылғыларды  қолданады:  сүзгілер,  центрифугалар.  Бұзудың 

механикалық  әдісі  суспензияның  агрегатты  тұрақтылығы  жоқ 

болғанда  немесе  төмендетілген  кезде,  яғни  соңғы  сатысында 

қолданылады. 

Суспензияларды  бұзудың  термиялық  әдістері  суспензия 

температурасын өзгертуге негізделген. Олардың 2 түрі болады: 

1)

 



суспензияларды қатайтып, одан кейін оларды еріту; 

2)

 



суспензияларды кептіру (концентрлеу). 

Бұл  әдістер  үлкен  энергетикалық  шығындарды  қажет  етеді 

және  олар  суспензияның  үлкен  көлемін  бұзуды  қажет  ететін 

өндірістік масштабта қолданылмайды. 

Суспензияларды  бұзудың  химиялық  әдістері  реагенттерді 

қолдануға  негізделген,  сондықтан  оларды  суспензиряларды 



 

382 


 

бұзудың  реагенттік  әдісі  деп  атайды.  Реагенттердің  химиялық 

әрекеті  әртүрлі  болуы  мүмкін.  Бірақ  химиялық  реагенттерді 

қосудың  мақсаты  бір  –  суспензияның  агрегаттық  тұрақтылығын 

төмендету,  басқаша  айтқанда  коагуляциясының  потенциалдық 

тосқауылын  жою.  Берілген  суспензияда  және  тұрақтандырғышта 

жүзеге  асырылған  тұрақтылық  факторларына  байланысты  қажетті 

химиялық реагенттерді таңдайды. 

Суспензияны  тиімді  бұзу  үшін  оның  алдын  ала  тұрақтылық 

факторын анықтау қажет. 

Егер 

суспензия 



тұрақтылығының 

басты 


факторы 

– 

электростатикалық  болса,  басқаша  айтқанда  қатты  бөлшектердің 



бетінде  ҚЭҚ  және  дзетта  -  потенциалы  болса  (суспензия 

органикалық  емес  кіші  молекуламен  тұрақтанған  болса),  онда 

дзетта – потенциалдың абсалюттік мәнін нольге дейін төмендететін 

химиялық  реагенттер  ретінде  индифференттік  электролиттер 

пайдаланады.  Мысал  ретінде,  үлкен  көлдердің  –  Тигр,  Еводрат, 

Нил,  Волга  және  т.б.  өнім  беретін  дельттері,  суспензия  түрінде 

көлді  суда  өнім  беретін,  бөлшектер  теңіз  суларындағы  тұздар  мен 

коагуляцияланып,  тұнбаға  түсіп,  солай  өзен  дельттері  түзілгенін 

айта кеткен жөн. 

Егер  суспензияда  тұрақтандырғыш  ретінде  коллоидтық  БАЗ  – 

ды  қолданылса,  басқаша  айтқанда  тұрақтылықтың  абсорбциялы  – 

сольваттық факторы жүзеге асырылса, онда химиялық реагент оны 

төмендетуі тиіс. Екі бағытта әрекет етуге болады: 

1)

 



тұрақтандырғыштың  химиялық  табиғатын  өзгерту;  мысалы 

суда еритін натрий олеатынан ерімейтін кальций олеатын алу:  

17

Н



33

СООNa + CaCl

2

= ( С


17

Н

33



СОО)

2

Са + 2NaCl 



2) 

тұрақтандырғыштың  химиялық  табиғатын  өзгертпей 

абсорбциялық  қабаттың  құрылымын  өзгерту.  Мысалы,  қарсы 

орналасқан БАЗ молекулаларының екінші қабатының пайда болуы 

арқылы дисперсиялық ортаның бөлшектерге жұғуын азайту. 

Егер 


суспензия 

амфолиттік 

полиэлектролитпен 

тұрақтандырылған  болса,  онда  ортаның  рН-ы  оның  изоэлектрлік 

нүктесіне жақындауы тиімді болып табылады. 

Бөлшектердің  заряды  бар  суспензияларды  бұзу  үшін, 



гетерокоагуляция 

әртекті 



бөлшектердің 

жабысуы 


кең 

қолданылады.  Егер  бастапқы  суспензияда  бөлшектер  біртекті 

зарядталған болса, онда оған көпзарядты аниондарды қосу пайдалы 

(жақсы еритін тұздар түрінде). 



 

383 


 

Бастапқы  суспензияда  дисперстік  фазаның  тек  теріс 

зарядталған  бөлшектері  болса,  онда  алюминий  және  темір 

тұздарын, мысалы алюминий сульфаты немесе темір хлоридін, қосу 

тиімді  болып  табылады.  Бұл  тұздардың  гидролизі  нәтижесінде 

суспензияның 

жүзгіндегі 

оң 


бөлшектерінің 

бірігіп 


коагуляциялануын 

болдыратын 

темір 

немесе 


алюминий 

гидрооксидтерінің оң зарядталған зольдері пайда болады. 

Суспензияларды  бұзудың  электрлік  әдістері  суспензиядағы 

бөлшектердің  заряды  болған,  яғни  ионогендік  заттармен 

тұрақтандырылған 

жағдайларда 

пайдаланады. 

Бұзылатын 

суспензияларда  зарядталған  бөліктердің  бағытталған  қозғалысына 

және  сәйкес  электродта  олардың  шөгуіне  әкелетін  потенциалдар 

айырымы  пайда  болады.  Бұл  әдістер  көп  энергетикалық 

шығындарды  арнайы  қондырғыны  талап  етеді  және  әдетте  үлкен 

көлемді суспензияларды бұзу үшін қолданылмайды. 

 

1.5 Суспензиялардың қолдану аймақтары 

Суспензияның 

таралған 

аймақтары-бұл 

тұтастай 

жер 

планетасы;  жасанды  және  табиғы  су  қоймаларының  суы  (өзен, 



теңіз,  көл,  мұхиттар,  құдық,  су  қоймалары).  Жануарлар,  тіпті 

адамдар да барлық қатты қоректі суспензия түрінде қабылдайды. 

Өнеркәсіп пен ауыл шаруашылғының кез-келген саласы белгілі 

бір  дәрежеде  суспензияларды  пайдаланады.  Олардың  кейбіреуіне 

тоқталайық. 

 

Тағам өнеркәсібі 

Бірінші  кезекте  көптеген  тағамдық  өнімдер  суспензиялар 

түрінде  болатынын  айта  кетелік:  жемісті-дәнді  шырындар,әралуан 

қойырпақтар  (томат,шоколад,шоколадты-жаңғақты  және  т.б.),  т.б. 

Тағы  да  бір  маңызды  мәселе  кез-келген  тамақ  өндірісі 

суспензиялардың түзілуімен, бұзылуымен, өңделуімен байланысты 

болып келеді. 



Қант  өнеркәсібі  -  суспензия  болып  табылатын  қант 

қызылшасының  диффуздық  шырынын  алу  және  тазалау.  Май 



өнеркәсібі-  өсімдік  майларының  адсорбциондық  рафинатталуы. 

Крахмалды-сірнелі  өнеркәсіп-  картофельдік  немесе  жүгері 

крахмалын  өндіру  бастапқы  сатыларда  суспензияларды  алу  соңғы 

сатыларында оларды тазалау және даяр өнімдерді бөліп алу болып 

табылады.  Сүт  өнеркәсібі  -  казеин  өндірісінде  сүзбе  алуда  және 



 

384 


 

өңдеуде  суспензиялар  түзіледі,  олардан  алынатын  бұйымдардың 

ассортименті  өте  көп.  Ет  өнеркәсібі  -  ет  фарштарын,  түрлі 

шұжықтарды  әзірлеу  жоғары  концентрациялы  суспензияларды 

дайындау  мен  өңдеуге  байланысты.  Наубайханалық  және  макарон 

өнеркәсібі  қамырды  өңдеу  мен  илеуге  байланысты,  қатты 

компоненттеріне  байланысты  қамырды  қойыртпақ  ретінде 

қарастыруға болады. Кондитерлік өнеркәсіп - 35

0

С біршама жоғары 



температурадағы 

шоколад 


массасы 

какао 


мен 

қанттың 


кристалдарынан  сұйық  какао-майдағы  суспензиялар  болып 

табылады. 

Кондитерлік  өндірістегі  помадалық  массалар  қатты  фазасы  –

қанттың  түйіршіктері,  ал  сұйық  фазасы-қант,глюкоза,мальтозаның 

сулы ерітінділері болатын қойырпақтар болып табылады. 

Химиялық өнеркәсіп 

Тыңайтқыштар, катализаторлар, бояулар және т.б. алу кезіндегі 

өндірістік нысандар суспензиялар болып табылады. Қазіргі заманғы 

химиялық  технологияда  суспензиялық  полимерлену  кең  тарауда. 

Оның  мәні  сонда,  (ол)  полимерлену  суда  диспергирленген 

мономердің  тамшыларында  жүзеге  асады,  нәтижесінде  бірнеше 

микроннан  бірнеше  милиметрге  дейінгі  қатты  бөлшектердің 

көлеміндегі полимер суспензиялары түзіледі. Осы әдіспен суда өте 

нашар еритін мономерлерден полимер алады, мысалы,акрилді және 

метакрилді  қышқылдардың  эфирлері,  стирол,  дивинилбензолдың, 

винилацетаттың эфирлері және т.б. 

Көптеген  дәрілік  және  косметикалық  заттар  суспензиялар 

түрінде  қолданылады.  Мысалы,  тіс  қойыртпағы  –  бұл  кальций 

карбонатының 

бөлшектерінің 

жоғары 


концентрациялы 

суспензиясы. 

Әрине  суспензиялардың  таралуы  мен  қолдану  аймақтары  осы 

айтқандармен  шектелмейді.  Оларды  әркім  өз  қызмет  бабына 

лайықты толықтыруға болады. 

 

2.Эмульсиялар (майғындар) 



2.1. Эмульсиялардың жалпы сипаттамасы 

Эмульсиялар  деп  диспeрстік  фазасы  да,  дисперсиялық  ортасы 

да сұйықтық күйінде болып келетін микрогетрогендік (дисперстік) 

жүйелерді  айтады.  Мұндай  жүйелер  тұрақты  болуы  үшін  екі 

сұйықтық  өзара  өте  жақсы  ерімеуі  керек.  Эмульсияларда 

дисперстік  фаза  бөлшектерінің  шамасы  әртүрлі  болады:  олардың 


 

385 


 

қарапайым  көзбен  көруге  болатындары  бар  және  дисперстілігі 

коллоидтық жүйелердің бөлшектерінікіндей болатындары бар. Көп 

жағдайда  дисперстік  фаза  бөлшектерінің  шамасы  0,1÷10,1  мкм 

болады.  Сондықтан  оларды  кәдімгі  оптикалық  микроскоппен 

байқауға  болады.  Эмульсиялар  табиғатта  және  техникада  көп 

тараған.  Мысалы,  сүт,  жұмыртқаның  сарысы,  мұнай,  металдарды 

суық  өңдеуге  пайдаланатын  суытқыш  майлар  және  т.б 

эмульсияларға  жатады.  Полимерлер  алуға  полимерлендірудің 

эмульсиялық әдісі қолданылады. 

Сұйықтықтарының  ең  көп  тарағаны  және  арзаны  су 

болғандықтан дисперсиялық ортасы су болатын эмульсияларда көп 

тараған. Олардың дисперстік фазалары майлар, минералдық сұйық 

майлар, толуол және т.б органикалық сұйықтар болады. Осылардың 

бәрі  де  суда  ерімейтін  болғандықтан  шартты  түрде  «май»  деген 

термин қолданылып, М әрпімен белгіленеді. Суды бас әріп – С мен 

белгілейді.  Эмульсиялардағы  дисперстік  фаза  мен  дисперсиялық 

орта  бөлшек  түрінде  көрсетіліп,  бөлшектің  алымында  дисперстік 

фаза, бөлімінде дисперсиялық орта жазылады. Мысалы, сүт майдың 

судағы  эмульсиясы  болғандықтан  М/С  деп  белгіленеді.  Бензол 

немесе  басқа  бір  органикалық  еріткіштің  судағы  эмульсиялары  да 

осылай жазылады: М/С. Керісінше судың мұнайдағы немесе судың 

басқа  бір  органикалық  еріткіштердегі  эмульсиялары  С/М  болып 

жазылады.  Осы  эмульсиялардың  алғашқысы  (М/С)-бірінші  текті 

немесе  тура  эмульсиялар  деп,  ал  соңғысы  (С/М)-екінші  текті 

немесе кері эмульсиялар деп аталады. 

 

2.2 Эмульсиялардың тұрақтылығы 

Эмульсиялардың  тұрақтылығы  туралы  мәселе  –  коллоидық 

химияның басты мәселелерінің бірі. Бір жағдайда эмульсиялардың 

тұрақтылығын  арттыру  керек  болса,  екінші  бір  жағдайда 

эмульсияларды  тезірек  бұзуға  тура  келеді.  Мысалы,  сүтті  сақтау 

кезінде,  мойенезді  өндіру  және  сақтау  кезінде,  суытқыш 

эмульсияларды 

(майларды) 

даярлауда 

эмульсиялардың 

тұрақтылығын  арттыру  керек,  ал  мұнай  өндіруде,  мұнай 

құрылымында  дисперленген  суға  мұнай  эмульсиясын  жылдам,  әрі 

тиімді  бұзу  қажет.  Эмульсиялардың  кинетикалық  тұрақтылығы 

өзімізге  таныс  формуламен  анықталады.  Эмульсиялардағы 

дисперстік  фаза  бөлшектерінің  шамасы  мен  массасы  коллоидтық 

бөлшектердікінен  әлде  қайда  үлкен  болады.  Сондықтан 



 

386 


 

формуладағы  кинетикалық  тұрақсыздықты  сипаттайтын  dlnn/dh 

шамасы  (мұндағы  n-бөлшектің  саны,  h-биіктік)  эмульсия  үшін 

үлкен.  Көптеген  эмульсияларда  дисперстік  фазаның  тығыздығы 

дисперсиялық 

ортаның 


тығыздығынан 

аз, 


өйткені 

тура 


эмульсияларда  дисперстік  фаза  –  органикалық  сұйықтықтар  да, 

дисперсиялық  орта-су.  Сондықтан  дисперстік  фаза  бөлшектері 

жүйенің  түбіне  шөкпейді,  керісінше  бетіне  қалқып  шығады. 

Садиментациялық  тепе-теңдіктің  мұндай  жағдайында  дисперстік 

фазаның  конденсациясы  көбейетіндіктен  қаймақтың  пайда 

болатыны  белгілі,  “қаймақ”  терминін  тек  майдың  судағы  емес, 

басқа  да  органикалық  сұйықтықтардың  (толуол,  бензол  және  т.б) 

судағы эмульсияларына (М/С) қолдануға болады. 

Эмульсияның  седиментациялық  тепе-теңдік  күйіне  ауысу 

жылдамдығы 

олардың 

дисперстілігіне 

байланысты 

және 


коллоидтық  жүйелерге  қарағанда  жоғары  болады.  Эмульсияларда 

агрегаттық  тұрақтылық  коллоидтық  жүйелерге  қарағанда  аз. 

Оларда  бөлу  бетін  өздігінен  азайтуға  ұмтылу  дисперстік  фаза 

бөлшектерінің бір-бірімен қосылуынан болады. Ондай қосылуды – 



коалесценция  деп  атайды.  Егер  су  құйылған  сынауыққа  бір 

органикалық  сұйықтық  (бензол,  толуол,  нмесе  басқа  бір 

органикалық еріткіш) қосып, қоспаны қатты екпінмен бірнеше рет 

сілкілесек  онда  эмульсия  түзіледі.  Егер  сілкілеуді  тоқтатсақ,  онда 

кері процесс жүреді. Бөлшек коалесценцияланып, ең ақыр аяғында 

эмульсия бұзылады да, қоспа екі сұйықтыққа бөлінеді. 

Эмульсия  фазаларының  жанасу  бетіндегі  беттік  керілу 

неғұрлым  көбірек  болса,  соғұрлым  фазалардың  полярлықтарының 

айырмашылығы  да  көп  болады  және  соғұрлым  агрегаттық 

тұрақсыздығы  да  көбейеді.  Жағдайға  байланысты  екі  фаза 

аралығындағы беттік керілу өте аз шама болуы да мүмкін. Мысалы, 

су мен фенол бір-біріндегі еруі шектелген бөлшектің судағы фенол 

ерітіндісі мен судың фенолдағы ерітінділерінің құрамы бір-бірінен 

өзгеше болады. Температураны арттырғанда екі ерітінді құрамдары 

бір-біріне жақындай түседі де, оған сәйкес бөлу (жанасу) бетіндегі 

беттік  керілу  азаяды.  Ерудің  жоғарғы  кризистік  температурасына 

жақындағанда,  яғни  65.5  ºС  екі  ертіндінің  құрамдары  іс  жүзінде 

термодинамикалық тепе-теңдікте болады, ал ол болса эмульсияның 

тұрақтылығын  анықтайды.  Көпшілік  эмульсиялардың  жанасу 

бетіндегі  беттік  керілуі  нөлден  өзгеше  болады,  сондықтан  ондай 

жүйелер термодинамикалық тұрақсыз болады. 


 

387 


 

Агрегаттың  тұрақтылығына  байланысты  эмульсияларды  екі 

топқа  бөлуге  болады:  сұйылтылған  және  концентрленген 

(қоюланған) 

деп. 

Сұйылтылған 



эмульсияларға 

дисперстік 

фазасының көлемі жүйенің барлық көлемінің 0.1%- ынан аспайтын 

эмульсиялар  жатады.  Мұндай  эмульсияларға  бу  машиналарының 

конденсатындағы  майдың  эмульсиялары  жатады.  Осындай 

эмульсиялардағы 

дисперстік 

фазаларының 

бетіндегі 

адсорбцияланған  иондардың  болуы  олардың  коалесценциясын 

болдырмайды. 

Әрине 


коалесценция 

болмай 


үшін 

электркинетикалық  потенциалдың  мәні  айтарлықтай  көп  болуы 

керек. 

Концентрленген  эмульсияларға  дисперстік  фазаның  көлемі 



бүкіл  жүйенің  көлемінің  көптеген  бөлігін  алуы  мүмкін. 

Монодисперстік  эмульсияларда  дисперстік  фазанаң  көлемі  теория 

бойынша  жалпы  көлемнің  74%-не  дейін  жетуі  мүмкін.  Алайда 

полидисперстік  эмульсияларда  тамшылардың  деформациясының 

нәижесінде  дисперстік  фазаның  көлемі  эмульсияның  көлемінің 

90%,  тіпті  99%-на  дейін  жетеді.  Концентрлі  эмульсиялардың 

тұрақтылығын  тіпті  дисперстік  бөлшектерде  зарядтың  болуы  да 

қамтамасыз  ете  алмайды.  Оларда  коалесценцияның  болдырмау 

үшін  арнайы  эмульгаторлар  (майғындағыштар)  деп  аталатын 

тұрақтандырғыш қоспаларды қосады. 

Әдетте  эмульгаторлар  ретінде үлкен  молекулалық  қосылыстар 

немесе  БАЗ  (беттік-активтік  заттар)  пайдаланады.  Олардың 

молекулаларында  екі  топ  болады.  Полярлы  топ  және  полярсыз. 

Үлкен  молекулалық  қосылылыстар,  мысалы,  белоктар,  ұсақталған 

дисперстік  фаза  тамшыларының  бетінде  адсорбцияланады  да, 

сольваттық  қабатпен  байланысқан  екі  өлшемді,  қабыршақты  сірне 

түзеді. 

Эмульсияның 

қорғалмаған 

жақтарымен 

өзара 

соқтығысқанда  коалесценция  оңай  жүреді.  Екі  өлшемді  қабыршақ 



және сольваттық қабат коалесценция болуына кедергі жасайды. 

Беттік 


заттардың 

молекулалары 

эмульсиялардың 

тамшыларының  бетіне  адсорбцияланғанда  олардың  полярлы 

топтары  полярлы  сұйықтыққа  қарай  бағытталып  орналасады. 

Соның  нәтижесінде  тамшы  бетінде  екі  өлшемді  қабыршақты 

кристалл  тәрізді  құрылымдар  түзіледі.  Құрылымның  болуы 

қабыршақтың  механикалық  мықтылығын  анықтайды.  Мысалы 

ретінде  сабын  көпіршіктерінің  қабыршықтарын  келтіруге  болады. 

Сабын  (БАЗ)  жоқ  болса,  таза  суда  көпіршіктер  түзілмейді.  Судың 



 

388 


 

қабыршағы көпіршік өте кішкентай болады да,  жылдам бұзылады. 

Суда  сабын  болса  көпіршіктердің  шамасы  үлкен  етіп  үрлеуге 

болады.  Сол  кезде  судың  сабын  молекулаларымен  құрымдалған 

жұқа қабыршағы үлкен механикалық қысымға шыдайды екен. 

Әдетте  М/С  эмульсиялары  гидрофильдік  эмульаторлармен,  ал 



С/М  эмульсиялары  гидрофобтық  эмульгаторлармен  тұрақтанады. 

Тұрақтану механизімін 13.1-суреттен көруге болады. 

 

 

13.1-сурет. Гидрофильдік ұнтақтардың эмульсияларға фазалардың 



жанасу бетінде адсорбциялануы, а) м/с – эмульсиясы. б) с/м – 

эмульсиясы 

Гидрофильдік  ұнтақтардың  екі  сұйықтықтың  қоспасына 

(эмульсияға)  қосқанда  олардың  жанасу  беттерінде  орналасады. 

Оларға  су  жұғатындықтан  олар  суға  қарай  тартылады.  Егер 

ұнтақтар гидрофобты болса, оларға суға қарай тартылады. Суреттен 

байқағандай  гидрофильдік  ұнтақтар  жанасу  бетіне  жанасып 

майдың  ташыларын  (түйіршіктерін)  коалесценциядан  сақтайды 

(13.1а -сурет) мұндай ұнтақтар судың тамшыларын (түйіршіктерін) 

коалесценциядан  сақтамайды  (13.1  б  -сурет)  су  тамшылары 

соқтығысқанда  олардың  беттері  бір-біріне  жанасып,  коалесценция 

болады.  Дәл  осы  сияқты,  бірақ  керісінше,  гидрофильдік  ұнтақтар 

С/М  эмульсияларын  тұрақтандырады,  яғни  су  тамшыларын 

коалесценциядан сақтайды. 

 

2.3  Эмульсияларды  алу,  эмульсиялардағы  фазалардың 

ауысуы 

Эмульсиялар  екі  түрлі  жолмен  алынады:  1)  тамшыларды 

ұсақтау  және  2)  қабыршақтарды  түзу  және  оларды  ұсақ 

тамшыларға  үзу  жолымен.  Бірінші  әдіс  дисперленетін  затты 



 

389 


 

дисперсиялық  ортаға  жайлап  эмульгатор  қатысыуында  үздіксіз 

және  күшті  араластырып  тұрып  енгізуге  негізделген.  Бұл  кезде 

эмульсияның  дисперстілігі  мен  тұрақтылығына  әсер  ететін  негізгі 

факторлар:  араластыру  жылдамдығы,  эмульгаторлардың  табиғаты 

мен  концентрациясы,  дисперленетін  заттар  мөлшері  мен  енгізу 

жылдамдығы,  температура  және  ортаның  әсері.  Мысалы, 

эмульгатор  аз  болған  жағдайда  эмульсияның  дисперстілігі  аз 

болады  да,  эмульсиялардың  қабыршағы  үлкен  бөлшектерге 

шыдамай  үзіледі.  Сондықтан  тұрақты  эмульсия  алынбайды,  сол 

себепті  дисперстілігі  жоғары  және  тұрақты  эмульсиялар  үшін 

эмульгатордың  мөлшері  дисперленетін  затты  концентрленгендей 

болуы керек. Сонда ол эмульсияны тұрақтандырады. 

Қабыршақтарды бұзу әдісінің механизімін былайша түсіндіруге 

болады.  Дисперстік  фаза  болатын  сұйықтықты  (мысалы  май) 

дисперсиялық ортаға жинақтағанда қабыршақ түзеді. Ол қабыршақ 

өтетін  түп  жағындағы  түтікшенің  тесіктерден  шығатын  ауаның 

әсерінен  бұзылады.  Солай  бөлектенген  тамшылар  пайда  болады. 

Шығып  жатқан  ауа  көпіршіктері  сұйықтықтың  бәрін  қарқынды 

араластыратындықтын тамшыларды ары қарай эмульсиялайды. 

Қазіргі  кезде  май  мен  судың  концентрлі  эмульсияларын  алу 

үшін ультрадыбыстың әсерін пайдаланады. 

Кейбір  жағдайда  дөрекі  табиғи  эмульсияларды  нәзік 

эмульсияларға айналдырады (гомогендейді). Осы мақсатпен дөрекі 

дисперсия  үлкен  қысым  арқылы  гомогенизатордың  А  тесігіне 

беріледі.  Д  –  пружинасы  арқылы  үйкеліп  реттелетін  В  –  конусы 

арқылы қысылып, қабырға мен конус арасынан өте жіңішке жерден 

эмульсия  өтетіндіктен  олардың  тамшылары  ұсақталады.  Мысалы, 

сутегі  май  тамшыларының  шамасын  шамамен  10  есе  кішірейтеді. 

Осылай  гомогенделген  сүт  өте  тұрақты  және  қаймақтың  қабатын 

түзбейтін болады. 

 



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   38   39   40   41   42   43   44   45   ...   49




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет