75
kamayishi yoki ortishiga (induksion qutilarda) olib keladi, bu esa, o’z navbatida
har tomonlama tarqaladigan ikkilamchi nurlanishga olib keladi.
Zarrachalar
qanchalik yirik bo’lsa ularda shunchalik ko’p induksion qutblar paydo bo’ladi va
elektronlar pog’onalarining qutblanishi oson bo’ladi va induksion qutblarning hosil
bo’lishini osonlashtiradi. Suyuqlik yoki qattiq moddalarga o’xshash moddaning
zarrachalari (molekulalari) bir-biriga yaqin joylashgan bo’lsa, bir zarrachadan
yoyilgan nur boshqa zarrachalardan yoyilgan nurlar bilan interferensiyalanishi
mumkin, agar molekulalar tartibli qatorlarga joylashgan bo’lsa ulardagi
interferensiya butunlay nur yoyilishini yo’q qiladi. Polimer
eritmalarida tasodifiy
molekulalarning bir joyda to’planishi (fluktuasiya) berilgan juda kichik hajmda
uzluksiz konsentratsiyaning o’zgarishi eritmada qanday bo’lsa, shunday bo’ladi.
Bu fluktuasiyalar interferensiya natijasida nur tarqalishining to’liq o’chishiga
xalaqit beradi va kuzatilayotgan nur yoyilishiga sabab bo’ladi. Demak, eritmada
zichlik va konsentratsiya fluktuatsiyalari ko’p bo’lsa nur yoyilishi katta bo’ladi.
Konsentratsiya o’zgarishi ozod energiyaning o’zgarishi bilan boradi va bu
o’zgarishni osmotik bosimning bajargan ishi deb qarash mumkin. Bu esa nur
yoyilishining intensivligi osmotik bosimga bog’liqligini ko’rsatadi.
Demak Eynshteynning nur yoyilishi fluktuatsion
nazariyasiga asoslanib
polimerlarning suyultirilgan eritmalari quyidagi munosabatga bo’ysunishini
ko’rsatdi:
(3.10)
bu yerda
(3.11
)
С - konsentratsiya; - eritmaning loyqaligi; n
0
va n erituvchi va eritmaning
sindirish ko`rsatkichlari; N
A
- Avagadro soni; - yorug`likning to`lqin uzunligi; Р -
osmotik bosim. Amalda qo’llanayotgan konsentratsiyalar oralig’ida (n-n
0
)
konsentratsiya o’zgarishiga mutanosib bo’lgani uchun gradient dn/dC ni (n-n
0
)/C
ishora bilan almashtirish mumkin.
76
Loyqalanish odatda, fotoelektrik nefelometrda har xil burchak ostida
yoyilgan nurning intensivligini o’lchash orqali aniqlanadi. Yorug’lik manbai
sifatida simob spektrining faqat yashil nurlarini o’tkazuvchi svetofiltr bilan
moslangan simob chirog’i qo’llaniladi. Nur yoyish
usulining boshqa usullardan
farqi shuki, unda o’lchashlar tez amalga oshiriladi. Bu usul o’rtacha vazniy
molekulyar massani beradi, chunki umumiy loyqalanish har bir fraksiyaning
loyqalanish yig’indisidan iborat
Ultrasentrifugalash usuli. Qattiq modda suspenziyasi baland silindrga
solinganda, zarrachalari muhit qarshiligini yengib asta-sekin idish tubiga cho’ka
boshlaydi. Sedimentatsiya (cho’kish) tezligi zarrachalarning o’lchami va shakliga,
muhit bilan osilib turgan zarrachalar zichliklarining (
0
va )
farqiga va muhit
qovushqoqligi (
)ga bog’liq. Stoks qonuni bo’yicha sferik zarrachalarning
cho’kish tezligi
(3.12)
ga teng bo’ladi. Bu yerda x - tushayotgan zarrachaning - vaqt ichida yurib o’tgan
masofasi; g – og’irlik kuchining tezlanishi. Bu tenglamaga asosan zarrachaning
radiusi r - kichrayishi bilan dx/dt kamayib boradi.
Agar suspenziyalarda cho’kish tezligi katta bo’lib va u oson o’zgarsa,
maydaroq zarrachalarga o’tganda u shunchalik kamayib ketadiki uni amalda
aniqlash juda qiyin bo’ladi. Makromolekulalar o’lchamiga teng bo’lgan
zarrachalarga bunday cho’kish uchun ko’p yillar kerak bo’lar edi, bu esa
molekulyar massani amalda sedimentatsiya usuli bilan aniqlash mumkin emasligini
ko’rsatadi. Ammo, agar muhitning qarshiligi cho’kishiga yagona to’siq bo’lsa,
unda kichik zarrachalar ham ma’lum vaqtdan keyin idish tubiga yetib boradi.
Lekin bu hodisa kuzatilmaydi, chunki zarrachalar o’lchami kichrayishi bilan Broun
harakatining ahamiyati orta
boshlaydi, bu esa zarrachalarning dispers faza bo’yicha
bir tekisda taqsimlanishiga olib keladi.
Polimer molekulalari cho’kishini tezlashtirish uchun ultrasentrifugadan
foydalaniladi. Sentrifugalash jarayonida sferik zarrachalarning sedimentasiya
77
tezligini aniqlash uchun Stoks tenglamasidagi
g
ni markazdan qochuvchi tezlanish
( -rotor aylanishining burchak tezligi, х aylanish o’qigacha bo’lgan masofa)
bilan almashtirish lozim, chunki u
g
dan farq qilib x ga bog’liq bo’ladi. Demak,
makromolekularning sedimentasiya tezligi ularning cho’kishi bilan ortib boradi:
(3.13)
Ultrasentrifugada molekulyar massani faqat sedimentatsiya
tezligi orqali
emas, balki zarrachalarning cho’kishi va qayta diffuziyalanishi jarayonlaridagi
muvozanat paytidagi (sedimentasion muvozanat) konsentratsiyalar taqsimlanishini
o’rganish yo’li bilan ham aniqlash mumkin. Agar birinchi usulda diffuzion
jarayonlarning ahamiyati uncha katta bo’lmasa, sedimentatsion muvozanatda
nisbatan kuchsiz markazdan qochuvchi maydonlar qo’llanganligi uchun
moddalarning sedimentatsiya va diffuzion ko’chish
tezliklari bir-biriga yaqin
bo’ladi. Muvozanat paytida bu tezliklar bir-biriga teng bo’ladi va erigan polimer
moddaning ko’chishi to’xtaydi.
Dostları ilə paylaş: