ІІІ. Жаңа тақырыпты меңгеру
Сабақты бекіту
|
Қатты денелер, газдар сияқты, сұйықтарда шектеулі ерігіштігімен сипатталады. Қатты зат сұйықтықта еріген кезде бір мезгілде екі қарама-қарсы бағытталған процесс жүреді
Еріген заттың кристалдарының бетінен бөлшектердің ажырауы және олардың ерітіндіге өтуі (бұл ажырау еріген заттың еріткішпен әрекеттесуінің нәтижесі);
кристалдардың бетінде еріген зат бөлшектерінің шөгуі және олардың ерітіндіден кетуі.
Ерітудің басында бірінші процестің жылдамдығы екіншісінен жоғары болады, бірақ ерітіндідегі бөлшектердің концентрациясы жоғарылаған сайын олардың кристалдар бетіне шөгу жылдамдығы да оның жылдамдығына тең болғанша артады. бөлшектердің бөлінуі. Осы сәттен бастап ерітінді қаныққан болады.
Қатты дененің қаныққан ерітіндісі берілген заттың кристалдарымен динамикалық тепе-теңдік күйінде болады. Бұл тепе-теңдік кристалдардың бетінен бөлшектердің бөліну жылдамдығы олардың кері шөгу жылдамдығына тең болуымен сипатталады.
Тұрақты жағдайларда қаныққан ерітіндідегі тепе-теңдік өзгеріссіз қалады: ерітіндінің концентрациясы мен тұнбадағы зат мөлшері тұрақты болып қалады. Қаныққан ерітіндіден еріткіш бөлшектерін алып тастағанда (мысалы, булану нәтижесінде) заттың белгілі бір мөлшері ерітіндіден тұнбаға өтеді.
Қаныққан ерітіндіге еріткіштің қосылуы, керісінше, заттың белгілі бір мөлшерінің тұнбадан ерітіндіге ауысуын тудырады. Егер температура тұрақты болса, онда ерітіндінің концентрациясы тұрақты болып қалады, тек тұнбадағы зат мөлшері өзгереді. Қаныққан ерітіндінің концентрациясы - берілген жағдайда заттың ерігіштігінің сандық көрінісі.
Қатты заттардың сұйықтарда ерігіштігіне негізінен еріген заттың табиғаты, еріткіштің табиғаты және температура әсер етеді.
Заттардың ерігіштігін бағалаудың белгілі ережелері сапалық сипатқа ие (олар әмбебап емес және бірқатар ерекшеліктерге ие) және келесідей: полярлы еріткіштер полярлы заттарды жақсы ерітеді және полярлы еместерді нашар ерітеді. Керісінше, полюссіз еріткіштерде полюссіз байланысы бар заттарды еріту оңай, ал полюсті байланысы бар заттар ерімейді.
Жүйенің бір құрамдас бөлігі полярлы, ал екіншісінде полярсыз байланыс болса, онда ерігіштік шамалы. Температураның жоғарылауымен қатты заттардың сұйықтардағы ерігіштігі жоғарылайды.
Қатты заттар сұйықтарда еріген кезде көп жағдайда аса қаныққан ерітінділер түзіледі, мысалы:
аз еритін қосылыстың түзілуімен еріген заттар арасындағы реакция нәтижесінде;
жоғары температурада қаныққан ерітінді төменгі температураға дейін салқындаған кезде.
Температураға байланысты ерігіштіктің өзгеруі көбінесе заттарды қайта кристалдану арқылы тазарту үшін қолданылады. Сонымен, бөгде қоспалармен ластанған тұздың ыстық қаныққан ерітіндісі салқындаған кезде тұздың едәуір бөлігі тұнбаға түседі, ал ластаушы заттар ерітіндіде қалады, өйткені соңғысы, тіпті суықта да, қаныққан ерітінді болмайды. осы қоспаларға қатысты.
Қоғамдық тамақтандыруда еріту процесі көп жағдайда басқа термиялық процестер кезінде, мысалы, адсорбция, ректификация, қайнату және қуыру кезінде және т.б.
Қатты заттардың еруі тұрақты фазалық беті бар процестер деп аталады, өйткені сұйық пен қатты дененің арасында әрқашан айқын болады.
Ерітуді күшейту үшін қатты зат сұйықпен жанасу бетін ұлғайту үшін ұсақталады, өйткені еріту процесі тиімдірек болса, қатты заттың меншікті бетінің ауданы үлкенірек болады.
Термиялық өңдеу (пісіру, қуыру) арқылы пісіру үшін қатты фазадағы масса алмасу ерекше қызығушылық тудырады. Бұл процестерде фазалық интерфейстен сұйыққа, буға, майға (терең қуыру) массаның ауысуымен қатар, қатты фазадағы заттың қозғалысы – массалық өткізгіштік орын алады.
Қатты денелердегі масса алмасу процесін кейде кедергілі диффузия деп те атайды. Бұл «шектеу» өнімді құрайтын материалдың қаңқасы немесе негізі диффузиялық ағынға қарсы тұруымен немесе тіпті блоктауымен түсіндіріледі.
Диффузиялы зат алмасу кинетикасының заңы келесідей: массалық өткізгіштікке байланысты қатты фазада қозғалған заттың мөлшері массалық өткізгіштік коэффициентіне DM, м2/с, концентрация градиенті С, бағытқа перпендикуляр бет ауданына пропорционал. зат ағыны және t уақыты:
Қайнау және қуыру процестерінде температураның таралу бағыттары мен диффузиялық заттың концентрациясы әр түрлі болады. Температура градиенті өнімнің шеткі бөлігінен оның ортасына, ал концентрация градиенті орталықтан шетке қарай бағытталған.
Бұл жағдайда диффузиялық ауыр зат температура градиенті бағытында, ал диффузиялық жеңіл зат концентрация градиенті бағытында қозғалады.
Бұл құбылыс термиялық диффузия деп аталады. Жылулық диффузия кезінде қозғалыстың қарама-қарсы бағыттарына байланысты, мысалы, пісіру, қуыру және кептіру кезінде ылғал мен будың әсерінен масса алмасу процесі біршама тежелуі мүмкін.
Ылғалдың температура градиентінің бағыты бойынша қозғалысы жылу өткізгіштік деп аталады. Ылғалдың концентрация градиентінің бағыты бойынша қозғалысы – физикалық мағынасы бойынша заттың диффузиясына тең келетін ылғал өткізгіштік.
Қатты заттардың сулы ерітіндіде еруі
Видеоматериал қарау
Қатты денелердің сұйықтықтарда таралуы қалай жүзеге асады?
Қатты заттардың сұйықтарда ерігіштігене негізінен не әсер етеді?
Қатты заттар сұйықтарда ерігенде қандай ерітінді түзеді?
Кедергілі диффузия деген не?
Видеоматериалда қандай қатты заттар берілген?
Еру процестері қалай жүзеге асты? Не байқадыңыздар?
Қойылған мақсатқа жеттік пе?
Бүгін сабақта немен айналыстық және нені үйрендік?
Тапсырманы орындау кезеңінде қандай қиындықтар кездесті?
Сендерге не ұнады?
|
|
