Жоспар: Коллоидтық химия пәні

Дәріс 15 
 
Тақырыбы: Дисперсті жүйелердің  құрылымдануы және реологялық 
қасиеттері.  Тұтқырлығы.  Тұтқырлығын  анықтау  әдістері.  Жоғары 
молекулалық заттардың ісінуі жіне еруі.  
 
Жоспар:  
1.  Дисперсті 
жүйелердің 
құрылымдануы 
және 
реологялық 
қасиеттері. 
2.  Тұтқырлығы. Тұтқырлығын анықтау әдістері. 
3.  Жоғары молекулалық заттардың ісінуі жіне еруі.  
 
Дәрісте капиллярлық қысым, ол үшін Лаплас-Юнг заңы мен теңдеуі: ∆𝑃 ≡
𝑃
𝜎
= ± 2𝜎 𝑅
⁄
;  сұйықтың  капилляр  бойымен  көтерілуі,  Жюрен  теңдеуі:  𝐻 =
2𝜎 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜃 𝑟 ∙ 𝑔(𝜌
𝛽
− 𝜌
𝛼
)
⁄
; қаныққан бу қысымы мен ерігіштіктің фазалардың 
бөліну  бетінің  қисықтығына  тәуелділігі:  Томсон  (Кельвин)  заңы; 
изотермиялық 
айдау; 
капиллярлық 
конденсация; 
капиллярлық 
құбылыстардың 
өнеркәсіптегі, 
агротехникадағы, 
табиғаттағы 
рөлі 
қарастырылады. 
Сонымен  бірге  сулану  құбылысы:  суланудың  термодинамикасы; 
суланудың шеткі бұрышы және периметрі; cosθ-ны қатты дене-газ, қатты дене-
сұйық,  сұйық-газ  шекараларындағы  беттік  керілулермен  байланыстыратын 
Лаплас  теңдеуі:  cos 𝜃 = (𝜎
ҚГ
− 𝜎
ҚС
) 𝜎
СГ
⁄
  қорытылып  алынады  және  одан 
шығатын қорытындылар талданады. 
Адгезия  және  когезия  жұмыстары  талданады,  олардың  cosθ-мен  және 
фазааралық керілулермен байланысы анықталады. 
Нақты  денелердің  сулануы,  қатты  денелер  бетінің  сулануларына,  яғни 
нақты  денелер  сулануына  химиялық  біртексіздік  пен  беттің  кедір-
бұдырлығының  әсері,  суланудың  гистерезис  құбылысы  қарастырылады. 
Кеуекті  денелердегі  капиллярлық  көтерілудің  практикалық  маңызы;  сулану 
мен  капиллярлықты  мұнай  өндіруде,  салмақсыздықта  ағуда,  флотацияда 
практикалық  қолдану,  пайдалы  қазбаларды  байыту  шарты  және  т.б. 
қарастырылады. 
Егер судың шексіз үлкен бетіне онда аз еритін сұйықтың аздаған мөлшерін 
тамызса, онда мынадай екі құбылысты байқауға болады: 1)сұйық су бетінде не 
линза  тәрізді  тамшы  түзеді;  2)не  ол  су  бетінде  жайылып,  мономолекулалық 
қабат  түзеді. 
Бірінші  жағдайда  сұйық  молекулаларының  арасындағы  өзара  тартылыс 
онымен су молекулалары арасындағыдан үлкен. Тамшы суға полярсыз сұйық 
қосылса пайда болады. 
Екінші жағдайда сұйық молекулаларының су молекулаларына тартылысы 
сұйық  молекулаларының  бір-біріне  тартылысынан  үлкен.  Сұйықтың  су 
бетінде  жайылуы  және  мономолекулалық  қабаттың  түзілуі  сұйық 
молекулалары дифильді болса орындалады. 

Су бетіндегі жұқа линза түріндегі (θ≈0) “май” тамшысының жайылу шарты 
𝜑 = 𝑊
𝑎
− 𝑊
к
= 𝜎
с
− 𝜎
м
− 𝜎
см
> 0                              (1) 
теңдеуімен  анықталады.  Мұндағы:  𝜑–жайылу  коэффициенті;  𝑊
𝑎
–адгезия 
жұмысы;  𝑊
к
–когезия  жұмысы;  𝜎
с
-су-ауа  шекарасындағы  беттік  керілу; 
𝜎
м
-
май-ауа  шекарасындағы  беттік  керілу;  𝜎
см
-су-май  шекарасындағы  беттік 
керілу.  Бұл  шартты  сумен  жақсы  әрекеттесетін  полярлы  топтары  бар 
молекулалар қанағаттандырады. 
Жайылу құбылысы теңізшілерге ертеден таныс болған. Олар егер су бетіне 
май  құйылса,  онда  теңіз  толқындарының  өшетінін  және  тынышталатынын 
білген. Беттік қабыршықтарды алу әдістері шамамен бұдан 4000 жыл бұрын 
Вавилонияда, Ассирияда, Мысырда, Финикияда жасалды. 
Франклин (XVIIIғ.) қосылған “май” массасының көлемін (V) біле отырып, 
қабыршық  ауданын  (s)  өлшеп,  қабыршықтың  қалыңдығын  (𝛿 = 𝑉 𝑠
⁄ ) = 25 ∙
10
−8
см)  есептеп  тапты.  Егер  1м
3
  “май”  қалыңдығы  25Å  қабыршық  түзейтін 
болса, онда оның ауданы – 𝑠 = 𝑉 𝛿
⁄ = 1м
3
25 ∙ 10
−10
м = 4 ∙ 10
8
м
2
= 400км
2
⁄
 
(!) болады. 
Тәжірибе  жүзінде  мономолекулалық  қабыршықтардың  (ММҚ)  суда  газ 

жүктеу/скачать 2,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: