Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"

217
 
 
 

218
 
8 ТАРАУ. 
БЕТКІ ҚҦБЫЛЫСТАРДЫҢ ФИЗИКОХИМИЯСЫНА КІРІСПЕ 
 
8.1. Беттік қҧбылыстардың термодинамикасының кейбір ережелері 
 
8.1.1. Коллоидтық химияның ерекшеліктері. 
Дисперсті жҥйелердің жіктелуі 
Коллоидтық химия объектілері бірінші рет Н.П. Песков тҧжырымдаған 
екі жалпы гетерогендік және дисперстік белгілерімен сипатталады. Кез 
келген дисперсті жҥйе дисперстік ортаны (ҥздіксіз фаза) және осы ортаға 
бӛлінген дисперсті фазалық бӛлшектерден тҧрады, дисперстік фазада 
әртҥрлі бӛлшектердің қоспасы болуы мҥмкін.
Гетерогенділік (кӛпфазалы) - аралықфазалық бетінің (беткі қабат) болуын 
кӛрсететін белгі. Гетерогенділік дисперстік жҥйелердің сипаттамаларын 
сапалы тҥрде анықтайды, осылайша коллоидтық химия нысандарының 
бастапқы белгісі болып табылады. 
Дисперсия (бӛлшектелген) - коллоидтық химия нысандарының екінші 
белгісі - дисперстік фазаның бӛлшектерінің мӛлшері мен геометриясымен 
анықталады. 
Гетерогенділіктен айырмашылығы, дисперстілік - бҧл сандық сипат оны 
сипаттау ҥшін келесі параметрлерді қолданады. 
1.Латын әрпімен белгіленген дисперстік фазаның элементінің ең аз 
мөлшері a. Нақты дисперсиялық жҥйелер, әдетте, дҧрыс емес пішіндегі 
бӛлшектерден тҧрады. Дегенмен, қарапайымдылық ҥшін біз сфераны, 
текше мен пленка тәрізді бӛлшектерді дисперстік фазаның негізгі 
элементтері ретінде қарастыра отырып, шектеле аламыз. Мҧнда кубқа 
арналған а ӛлшемі оның қабырғасының ҧзындығына, сфера ҥшін — 
сфераның диаметріне, пленка ҥшін – пенканың қалыңдығына тең. 
2. Дисперсия D шамасымен сипатталады, ал ӛлшемі ӛзара: D = 1 / a. 
3. S
уд
Беткі қабатының үлестік беткі ауданы фазааралық беттің қатынасы 
ретінде V кӛлеміне немесе дисперстік фазаның m массасына қатынасы 
ретінде анықталады: S
уд
= s/V немесе S
уд
= s/m. Нақты беті дисперсияға 
және бӛлшектердің тҥріне байланысты. Мысалы, ҧзындығы а текше 
бӛлшектер ҥшін және диаметрі а сфералық бӛлшектер ҥшін сәйкесінше 
тӛмендегілерді аламыз: 
Жалпы жағдайда былай жазуға болады: S
уд
= k/a = kD, бҧл жердегі k — 
бӛлшектер тҥрінің коэффициенті. 
4. Н жазықтығының қисығы ауданның туындысымен анықталады:
Осылайша, коллоидтық химияның барлық объектілері дисперстік және 

219
гетерогенділікпен сипатталады. Бҧл екі белгілердің міндетті сипаты, 
коллоидтық химияның барлық объектілері (нақты ерітінділерден 
айырмашылығы) қосымша энергия тҥріне ие болатын беткі энергиясы, 
оның ауданның алаңын Gs арқылы белгілейді бҧл фазааралық беттің s 
аралық шиеленіске ζ қатысты туындысы: 
G
s
 = σ s. 
(8.1) 
(8.1) формуласын талдау, оң жақта кӛрсетілген мәндер дәл осы екі 
міндетті сипаттаманы береді: фазааралық бетінің ауданы - ҥзілу дәрежесі 
(дисперстік) және аралық шиеленіс - бӛлу бетінің болуы (гетерогенділік). 
Аралық шиеленіс туралы егжей-тегжейлі ақпарат кейінірек талқыланады, 
ӛйткені қазіргі кезде байланыстық кезеңдер табиғатқа қарағанда неғҧрлым 
айқын болса, о мәні соншалықты ҥлкен. 
Дисперсті жҥйелер туралы айтқанда, белгілі бір жағдайларда барлық 
заттардың коллоидтық кҥйде болуы мҥмкін екеніне назар аудару қажет. 
Осы жағдайларды таңдау коллоидтық химияның маңызды міндеттерінің 
бірі болып табылады. 
Алюминий гидроксидін алуды мысал ретінде кӛрсетейік. Натрий 
гидроксидін алюминий хлоридінің су ерітіндісіне қосқан кезде ақ тҥсті 
тҧнба пайда болатыны белгілі Al(OH)
3
: 
яғни тҧз бен негіздің нақты ерітіндісінен дисперсті жҥйе алынады, онда 
дисперстік фаза ретінде гидроксидті алюминий болады. NaOH артық 
кӛлемде болғанда, еритін алюминаттың пайда болуымен басқа реакция 
жҥреді, ал жҥйе нақты ерітінді болып қалады:
Осылайша, бірдей заттардан натрий гидроксидінің мӛлшерін ӛзгерте 
отырып, дисперсті жҥйені немесе нақты ерітіндіні алуға болады. 
Қарастырылған реакцияға ҧқсас кӛптеген мысалдарды келтіруге болады. 
Дисперсті жҥйелердің жалпы жіктелуі дисперсиялық орта мен дисперсус 
фазасының ортақ жай-кҥйі арасындағы айырмашылыққа негізделген. 
Ҥш біріктірілген кҥйлердің (сҧйық, қатты және газ тәрізді) қосылыстары 
дисперстік жҥйенің тоғыз тҥрін бӛліп алуға мҥмкіндік береді.кестеде 
келтірілген алғашқы жҥйелер. 

220

жүктеу/скачать 9,08 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: