Лекция. Коллоидты жүйелердің молекулалы кинетикалық қасиеттері
жүктеу/скачать 151,53 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Броундық қозғалыс
- . Седиментация
|
2-лекция. Коллоидты жүйелердің молекулалы кинетикалық қасиеттері. Молекулалық-кинетикалық теория молекулалардың өздігінен қозғалуын зерттейді. Ерітінділердің кейбір қасиеттері осығын байланысты химиялық құрамымен емес, кинетикалық бірліктердің – молекулалар немесе одан ірі бөлшектердің санымен анықталады. Мұндай коллигативті қасиеттерге осмостық қысым, диффузия, қату және қайнау температураларының өзгеруі, беттік қысым жатады. Броундық қозғалыс 1828 жылы Броун гүл тозаңы бөлшектерінің үзіліссіз қозғалуын байқады. Мұндай қозғалыс температураның артуымен, бөлшек массасы және орта тұтқырлығының кемуімен күшейеді. Көптеген тәжірибелердің нәтижесінде ХІХ ғасырдың 80-ші жылдары броундық қозғалысының себебі сыртқы әсер емес, жүйенің ішкі күштері болатыны көрсетілді. Басқаша айтқанда, бөлшектердің ортаның молекулаларымен соқтығысу нәтижесінде броундық қозғалыс пайда болады. 1905-06 жж. А. Эйнштейн мен М.Смолуховский броундық қозғалысының статистикалық теориясын ұсынды. Бұл теорияның негізгі постулаты – қозғалыс ретсіз, яғни барлық бағытта бірдей жүреді (1-сурет). Қозғалыстың негізгі сипаттамасы ретінде t уақытындағы орташа жылжу Δ алынды: , (4.1) мұндағы N - Авогадро саны; R – универсалды газды тұрақты; k – Больцманның тұрақтысы; π – тұрақты (3,14…); T – температура; r – бөлшектің радиусы; η – ортаның тұтқырлығы; t –жылжу уақыты. Осмос Идеалды ерітінділер үшін осмостық қысымды Вант-Гофф заңы анықтайды: , (4.2) мұндағы π – омсостық қысым; с – молярлық концентрация. Егер с=1M, P=22,4 атм (2,27 МПа). Бұл теңдеуді коллоидтық ерітінділерге қатысты қолдану үшін дисперсті жүйенің концентрациясы деген ұғымды анықтау керек. Кинетикалық құбылыстар үшін концентрация ретінде көлем бірлігіндегі кинетикалық бірліктердің санын алған жөн. Сондықтан дисперстік фазаның бөлшектік концентрациясы (ν) ((2.1)-теңдеу) деген ұғым енгізіледі. Сонымен қатар грамм-бөлшектік концентрацияны (Сd) анықтауға болады: , (4.3) мұндағы N – Авогадро саны. Мысал. Грамм-бөлшектік концентрацияны анықтау. Берілгені: алтын золінің 0,1%-тік ерітіндісі, бөлшектердің пішіні куб тәрізді, қабырғасының ұзындығы l=10-6см, тығыздығы ρ=20 г/см3. Бөлшектің көлемі υ=l3=10-18см3, массасы m=υρ=20.10-18=2.10-17г. Алтынның 0,1%- ды золінде г-бөлшек/л Егер осы анықталған концентрацияның мәнін Вант-Гофф теңдеуіне қоятын болсақ, осмостық қысым π=0,227 Па (22,4.10-7 атм) тең болады. Яғни коллоидтық жүйелерде осмостық қысымның байқалмайтын себебі – бөлшектік концентрацияның шамасының өте аз болуы мен коллоидтық бөлшектердің бөлшектік массасының үлкен болуында. Бөлшектік масса дегеніміз оттегі массасының 1/16 бөлігінен бөлшектің массасы неше есе артық екенін көрсететін сан: Md = mN. Жоғарыда келтірілген мысалда Md =12.106. Жоғары молекулалы заттардың бөлшектік массасы олардың молекулалық массасына сәйкес келеді. . Седиментация Седиментация – дисперсиялық ортадағы ауырлық күшінің әсерінен дисперстік бөлшектердің шөгуі. Седиментацияның негізгі көрсеткіші – жеке дисперстік бөлшектің шөгу жылдамдығы (υ). жүктеу/скачать 151,53 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|