Коагуляция және лиофобты дисперсті жҥйелерді

272
коэффициентінің пайда болуына және коагуляциясына байланысты 
жалпыға бірдей тҧрақты болып табылады. 
Электролиттің ең аз концентрациясы С
с
, жылдам коагуляция басталатын, 
коагуляции шегі деп аталады. 
Қарастырылған ДЛФО теориясына сәйкес коагуляцияның екі 
механизмін — концентрациялық және бейтараптану қарастырады.
Коагуляцияның шоғырлану механизмі ерітінді иондарының беріктігінің 
жоғарлауы нәтижесінде қос электр қабатының (X мәнінің тӛмендеуі) 
болады (9.3.1 бӛлімшені қара).
Бҧл электростатикалық тебілудің азаюына әкеледі (10.14 теңдеуді қара), X 
= 1/к болғандықтан, бҧл ӛз кезегінде потенциалдық кедергіні тӛмендетеді 
және бӛлшектердің әрекеттесуін жеңілдетеді. Коагуляцияның бҧл тҥрі 
коагуляцияланатын бӛлшектер бетінде спецификалық адсорбцияға бейімді 
есем, индиферентті электролиттерді қосу кезінде жҥзеге асырылады. 
Коагуляцияның мҧндай механизмі жоғары зарядталған бӛлшектері бар 
жҥйелерге тән (Z> 30 мВ). Бҧл механизм ҥшін коагуляция шегі z қарсы ион 
зарядына кері пропорционал коагуляция тудыратын алтыншы дәрежедегі: 
6
, 
(10.18) 
Бҧл белгелі Шульце— Гарди эмпирикалық ережесімен дәлелденеді. Осы 
ережеге сай коагуляция шегінің мәні 1, 2, 3, қарсы иондар зарядтарымен 
электролит тудыратын 1:(1/2)
6
:(1/3)
6
= 1:1/20:1/500. 
Коагуляцияның бейтараптану механизмі электр потенциалы аз 
болатын бӛлшектері бар жҥйелерге тән. Бӛлшек тердің бетіндегі 
индеференттелмеген электролит иондарының спецификалық адсорбциясы 
нәтижесінде ф
8 
потенциалды тӛмендетуге негізлелген.
Арнайы сіңірілетін иондар ДЭС-тің адсорбциялық қабатында болғанда θ
б
—кҥрт әлсіретеді, сол кезде θ
0
әлеуеті адсорбция қабатында әлдеқашан 
бейтараптандырылады. (10,14) теңдеуге сәйкес θ
б
тӛмендеуі сондай-ақ 
коагуляцияның ағынын жеңілдететін электростатикалық қуаттың 
энергиясын тӛмендетуге әкеледі. 
Коагуляция шегінде бӛлшектер бетінде кішкене потенциалдар қарсы 
иондық зарядтың квадратына кері пропорционалды, сонымен қатар, ол 
жазықтық бетінің әлеуетіне тәуелді болады. 
(10.19) 
Иондардың арнайы адсорбциясы кезінде бӛлшектер бетінің қайта 
зарядталуының мҥмкіндігі бар болғандықтан, ҥлкен артықшылығы бар 
электролитте бейтараптандыру коагуляциясымен жҥйе агрегаттық 
тҧрақтылықтың екінші аймағына ӛтуі мҥмкін, онда бӛлшектер бірінші 
тҧрақтылық аймағындағы бӛлшектердің зарядына қарсы зарядта болады. 
Адсорбцияның ерекшелігі адсорбцияланған ионның зарядының 
жоғарылауымен бірге артады, сондықтан поливалентті иондары бар 
электролиттерге кӛшу кезінде бейтараптандыру коагуляциясының ҥлесі 
артады. 
Ерекше 
адсорбцияның 
әсері 
аз 
еритін 
немесе 
аз 
диссоциацияланған қосылыстар бӛлшектерінің бетінде қалыптастыру 

273
ретінде ҧсынылуы мҥмкін. Нәтижесінде дисперстік ортамен бӛлшектердің 
ӛзара әрекеті тӛмендейді, және соның салдары ретінде, аралық шиеленіс 
артады, бҧл дисперсті жҥйенің агрегаттық тҧрақтылығын жоғалтуға 
әкеледі. 
Кӛбінесе дисперсті жҥйедегі коагуляция аралас механизмге сәйкес 
жҥреді, ол θ
б
потенциалының тӛмендеуі кезінде де, ДСЗ диффузиялық 
бӛлігін қысу кезінде де кӛрінеді. 
Дисперс жҥйелерін тҧрақтандыру. Лиофобты дисперсті жҥйелерді 
тҧрақтандыру агрегаттық тҧрақтылықты арттыру ҥшін жҥзеге асырылады, 
яғни коагуляцияның алдын алу керек. Тҧрақтандырғыш кеңінен 
қолданылатын беттік белсенді заттар (беттік белсенді заттар) және жоғары 
молекулалық қосылыстар (ЖМҚ) болып табылады. 
Дисперсияланатын фаза бӛлшектерінің бетіне сіңірілетін беттік-
белсенді заттар мен ЖМҚ молекулалары аралық шиеленісті азайтуға және 
сольватты немесе қос электр қабатын қалыптастыруға кӛмектеседі. 
Тҧрақтандырумен бӛлшектердің беті тҧрақтандырғыш заттың қасиеттеріне 
ие болады. 
Тҧрақтандырудың, 
дисперстік 
фаза 
бӛлшектерінің 
бетіне 
тҧрақтандырғыш молекулаларын бекіту және оның толтыру дәрежесіне 
қатысты болатыны айтарлықтай. Осыны және басқа параметрді 
жоғарылату жҥйенің тҧрақтылығын арттырады. Тҧрақтандырғыштың 
нашар бекітілуі нәтижесінде оның молекулаларының қозғалғыштығы 
жоғары болып қалады, сондықтан агрегаттар жақындағанда агрегация 
болуы мҥмкін; Беттік-белсенді заттардың молекулалары агрегаттың 
сыртқы бетіне ӛтуі арқылы агрегацияны арттыра алады. ЖМҚ 
молекулалары, әдетте, бӛлшектердің бетіне мықтап жабысып, жазықтық 
беті толтырылғанда сенімді тҧрақтандырғыш ретінде қызмет етеді. Егер 
тҧрақтандырғыш қажетті кӛлемде болмаса, жҥйенің тҧрақтылығы 
тӛмендеуі мҥмкін, себебі ЖМҚ-дың кейбір бӛліктері әртҥрлі бӛлшектерге 
сіңіп кетуі ықтимал, бҧл ӛзара әрекеттесуді жеңілдетеді. Артық 
тҧрақтандырғыш 
агрегацияға 
жеткізуі 
мҥмкін, 
ӛйткені 
тҧрақтандырғыштың артықшылығы бірінші қабатқа қарама-қарсы жолмен 
бағытталған тҧрақтандырғыш молекулаларының екінші қабатын 
қалыптастыра алады, бҧл жағдайда жҥйенің жиынтық тҧрақтылығы 
тӛмендейді. 
Атап айтқанда, беттік-белсенді заттар мен ЖМҚ (жоғары молекулалық 
қосылғыштар)дың тҧрақтандырушы әсері кҥшті болып келеді, олар 
қҧрылымдық-механикалық қасиеттері жоғары болып табылатын 
бӛлшектердің бетінде екі ӛлшемді жабын қалыптастырады. 
Мҧндай заттарға ҧзын тізбекті беттік-белсенді заттар (жоғары карбон 
қышқылдарының тҧздары мен кҥрделі эфирлері) және иондық ЖМҚ-
полиэлектролиттері (желатин, казеин, целлюлозаның алмастырылған 
эфирлері және т.б.) кіреді.Тиімді тҧрақтандырғышты таңдағанда, бірқатар 
факторларды ескеру қажет: тҧрақтандырылған дисперсті жҥйенің 
қасиеттері және пайдаланылатын тҧрақтандырғыш, тҧрақтандыру 
шарттары (қолданылатын заттардың концентрациясы, температурасы) 

274
10.5.сурет. Су 
ерітіндісіндегі ББЗ 
сфералық мицелласы 
және тағы басқалар. 

жүктеу/скачать 9,08 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: