Дисперс системлярдя агрегатив давамлылыг вя коагулйасийа
Yüklə 1,81 Mb.
|
|
XII Fəsil Dispers sistemlərdə aqreqativ davamlılıq və koaqulyasiya 12.1. Dispers sistemlərin davamlılığının növləri Dispers sistemin davamlılığı dedikdə onun halının və əsas xassələrinin: dispersliyi, dispers faza hissəciklərinin dispers mühitin bütün həcmində bərabər paylanması və hissəciklərarası qarşılıqlı təsirin xarakterinin zamandan asılı olmayaraq sabit qalması başa düşülür. Bu anlamda sərbəst dispers sistemlərdə dispers faza hissəciklərinin aqreqasiyaya (iriləşməyə) və çökməyə davamlılığı nəzərdə tutulur. Dispers sistemlərin davamlılığı məsələsi kolloid kimyanın əsas məsələlərindən biridir. Çünki dispers sistemlərin əsas sinfi olan liofob kolloid sistemlər termodinamik davamsızdır. N. P. Peskovun (1920) təklifilə dispers sistemlərin davamlılığı iki növə bölünür: sedimentasion (kinetik) və aqreqativ. Sedimentasiyon davamlılıq hissəciklərin sistemin bütün həcmində bərabər paylanmasına imkan verir, yəni ağırlıq qüvvəsinə əks təsir göstərərək hissəciklərin çökməsinə və ya səthə çıxmasına mane olur. Bu növ davamlılığın əsas şərtləri yüksək disperslik və dispers faza hissəciklərinin Broun hərəkətində olmasıdır. Sedimentasiya və sedimentasyon tarazlıq IX fəsildə nəzərdən keçirilmişdir. Dispers sistemlərin aqreqativ davamlılığı dispers faza hissəciklərinin aqreqasiyaya müqavimət göstərmək qabiliyyətidir. Bütün dispers sistemlər onların əmələ gəlmə mexanizminə görə P.A.Rebinderin təsnifatına əsasən iki sinfə bölünür: liofil və liofob. Liofil dispers sistemlər termodinamik davamlı olur, fazalardan birinin dispersləşməsi yolu ilə öz-özünə əmələ gəlir və stabilizator tələb etmir. Bu sistemlər əmələ gəldikdə sistemin sərbəst enerjisi enerjisi azalır: . Liofob dispers sistemlər termodinamik davamsızdır, özbaşına əmələ gəlmir. Bu sistemlər dispersləşmə və kondensləşmə yolu ilə stabilizator iştirakında əmələ gəlir. Liofob sistemlər üçün , yəni onlar izafi səth enerjisinə malikdir. Ona görə də bu sistemlərdə hissəciklərin özbaşına iriləşməsi prosesləri gedir, yəni xüsusi səthin azalması hesabına səth enerjisinin azalması baş verir. Belə sistemlər aqreqativ davamsız olur. Dispers sistemləri liofil və liofob siniflərə bölmək üçün Rebinder və Şukin tərəfindən meyar təklif edilmişdir:
burada, – fazalararası gərilmənin böhran qiyməti; – hissəciyin qatılığı və formasını nəzər alan əmsal; k – Bolsman sabiti; T – mütləq temperatur; a – dispers faza hissəciyinin orta ölçüsüdür. Bu tənliyin fiziki mənasını yaxşı başa düşmək üçün onun hər tərəfini -na vuraq, onda alarıq:
(12.2) ifadəsindən aydındır ki, tənliyin sol tərəfi səth enerjisini, sağ tərəfi isə istilik hərəkətini xarakterizə edir. Əgər səth enerjisi istilik enerjisindən kiçik olarsa ( ), onda dispers sistem liofil və əksinə, əgər səth enerjisi istilik enerjisindən böyük olarsa ( ), onda sistem liofob olur. Hissəciklərin böyüməsi iki yolla ola bilər: izotermik distillə və koaqulyasiya. İzotermik distillədə maddə kiçik hissəciklərdən onun kimyəvi potensialının kiçik olan iri hissəciklərə daşınır (Kelvin effekti). Nəticədə kiçik hissəciklər tədricən həll olur, irilər isə böyüyür. Dispers sistemlər üçün daha xarakterik və daha ümumi olan koaqulyasiyada hissəciklər bir-birnə yapışır və ya qovuşur. Ümumi mənada koaqulyasiya dedikdə dispers sistemlərin aqreqativ davamlılığının itirilməsi başa düşülür. Duru dispers sistemlərdə koaqulyasiya sedimentasion davamlılığın itməsinə və yekunda fazaların ayrılmasına (təbəqələşməsinə) gətirir. Dar mənada hissəciklərin yapışması koaqulyasiya, hisəciklərin qovuşması isə koalessensiya adlanır. Dispers faza hissəcikləri maye olduqda onların qovuşması baş verir. Qatı sistemlədə koaqulyasiya nəticəsində fəza quruluşlu sistemlər əmələ gəldiyindən fazaların ayrılması baş vermir. Bu sistemlərdə dispers mühit bərabər paylanmış olur. Hal-hazırda sedimentasiyon və aqreqativ davamlılıqlar haqqında təsəvvürlər kondensasiyon davamlılıq anlayışı ilə tamamlanır. Kondensasiyon davamlılıq dedikdə dispers sistemdə koaqulyasiya zamanı əmələ gələn aqreqatların quruluş və möhkəmliyi nəzərdə tutulur. Kondensasiyon davamlı sistemlər davamsız aqreqatlar (flokullar) və ya yumşaq çöküntülər əmələ gətirir. Onlarda hissəciklər fərdi mütəhərrikliyini itirir, lakin onlar bu vəziyyətdə uzun müddət qala bilir. Buna dispers faza hissəcikləri arasında yerləşən dispers mühit təbəqələri imkan verir. Belə quruluşlu aqreqatlar müəyyən şəraitdə yenidən ayrı-ayrı hissəciklərə dağıla bilir, yəni peptidləşməyə məruz qala bilir. Kondensasiyon davamsız sistemlər davamlı quruluşlu aqreqatların əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunur. Buna hissəciklərin bir-birilə bilavasitə faza kontaktları, kristallaşma prosesləri və hissəciklərin böyüməsi səbəb olur. Belə quruluşlar dönməyən olur.
Yüklə 1,81 Mb. Dostları ilə paylaş:
|