Mövzu 14: Kolloid kimya. Kolloid sistemlərin alınması və
təmizlənməsi. Koaqulyasiya. Peptidləşmə.
Kolloid kimya yüksək dispersliyə malik heterogen sistemlərin fiziki-kimyəvi
xassələrini öyrənir. Kolloid hissəciklər böyük xüsusi səthə malik olduqlarından
kolloid sistemdə səth hadisəsi böyük rol oynayır.
Əgər hər hansı bir faza xırdalanmış şəkildə digər fazanın həcmində
paylanarsa belə sistemlərə dispers sistemlər deyilir. Həcmdə paylanan faza
dispers faza, həcmində paylanma baş verən faza dispers mühit adlanır. Dispers
sistemlər dispersliyə görə fərqləndirilirlər:
D=
1
1
m
a
a- hissəciklərin diametridir. Bəzən dispers sistemlər xüsusi səthlə xarakterizə
olunurlar.
S
xus
=
V
S
Xüsusi səth hissəciyin səthinin sahəsinin onun həcminə olan nisbətidir.
Aydındır ki, disperslik böyük olduqca xüsusi səth də böyük qiymətə malik olur.
Dispersliyə görə dispers sistemlər 3 yerə bölünürlər:
1. Kobud dispers sistemlər. Bu halda hissəciklərin ölçüsü a>10
-7
m
2. Kolloid dispers sistemlər. Bu halda hissəciklərin ölçüsü a=10
-7
10
-9
m
3. Molekulyar dispers sistemlər a<10
-9
m
Kobud dispers sistemlər heterogendirlər, özbaşına əmələ gəlmirlər,
termodinamiki davamsızdırlar. Heç bir süzgəcdən keçmirlər, dializə uğramırlar, adi
mikroskopla, bəzən gözlə də görünürlər. Molekulyar dispers sistemlər özbaşına
əmələ gəlirlər, termodinamiki davamlıdırlar, dializə uğrayırlar. Ultramikroskopda
hissəciklər görünmür, bütün süzgəclərdən keçirlər. Bu sistemlər həqiqi məhlullar
da adlanırlar. Onlar fiziki kimyada öyrənilir.
Kolloid sistemlər ultramikroheterogendirlər. Bu sistemlərdə hissəciklər adi
mikroskopda görünmürlər, ultramikroskopda görünürlər. Adi süzgəcdən keçirlər,
ultrasüzgəclərdən keçmirlər. Termodinamiki davamsızdırlar, ancaq təbəqələşmə
çox yavaş sürətlə baş verir. Kolloid sistemlərdə hissəciklər molekul, atom və ionlar
kompleksindən ibarət olur ki, bu da mitsella adlanır. Hissəcikləri davamlı etmək
üçün sistemə stabilizator əlavə olunur. Stabilizator hissəciyin səthində adsorbsiya
olunaraq onların bir-biri ilə birləşməsinin qarşısını alır. Məs., bitki yağı ilə suyu
qarışdırıb çalxalasaq alınmış dispers sistem tezliklə təbəqələşəcəkdir. Ancaq bu
sistemə 2%-li sabun məhlulu əlavə etsək və çalxalasaq, alınmış dispers sistem
davamlı olacaqdır. Burada sabun stabilizator rolunu oynayır. Sabun molekulunun
114
qeyri-polyar hissəsi yağ hissəciklərində həll olur. Polyar hissə suyun həcminə
doğru yönəlir.
Dispers faza və mühitin aqreqat halına görə 8 cür dispers sistem
fərqləndirilir. Qazın qazda dispers sistemi mümkün deyil. Çünki bu sistemlər
həmişə homogendirlər.
Dispers faza və mühitin qarşılıqlı təsirinə görə liofil və liofob sistemlər
fərqləndirilir. Liofil sistemlərdə dispers faza ilə mühit arasında qarşılıqlı təsir güclü
olur. Buna misal olaraq zülalın suda məhlulunu göstərmək olar. Liofob sistemdə
dispers faza ilə mühit arasında qarışılıqılı təsir zəif olur. Misal olaraq qızılın,
kükürdün suda zollarını göstərmək olar (dispers faza bərk, dispers mühit maye olan
kolloid sistemlər zollar adlanır).
Qeyd
etmək
lazımdır
ki,
irimolekullu
birləşmələrin
məhlulları
termodinamiki davamlıdırlar, özbaşına əmələ gəlirlər, homogendirlər, lakin
bunlara baxmayaraq bu məhlullar kolloid kimyada öyrənilir, çünki bu məhlullar
molekulyar –kinetik xassələrinə görə kolloid məhlullara oxşayırlar. Kolloid
sistemlər təbiətdə geniş yayılmışdır. Qan, onurğa beyni mayesi, seliklər, torpaq,
çörək, əksər ərzaq məhsulları, bulanıq su və s. kolloid sistemlərdir.
Kolloid sistemlərin alınması və təmizlənməsi.
Kolloid hissəciklərin ölçüsü kobud dispers və həqiqi məhlul hissəciklərinin
ölçüləri arasında yerləşdiyindən kolloid sistemlərin alınmasının 2 ümumi üsulu
vardır:
1. Kondensləşmə
2. Dispersləşmə
Kondensləşməni fiziki və kimyəvi yolla həyata keçirmək olar. Məs., su
buxarı olan havanı soyutmaqla kolloid sistem-duman alınır. Qeyd etmək lazımdır
ki, kondensləşmə zamanı ilkin kondensləşmə mərkəzlərinin ölçüsü çox kiçik
olduğundan xüsusi səthi çox böyük olur. Ona görə də bunların səth enerjisi böyük
olduğundan həmin kondensləşmə mərkəzləri yox olurlar. Kondensləşmə
mərkəzlərinin böyüməsi üçün məhlulun qatılığı doymuş məhlulun qatılığından
böyük olmalıdır. Kondensləşmə mərkəzlərinin sayı çox, onların böyümə sürətləri
kiçik olduqda kolloid sistemlər alınır. Kondensləşmə mərkəzlərinin sayı az,
böyümə sürətləri böyük olduqca, çökmə və ya təbəqələşmə baş verir.
Müxtəlif kimyəvi üsullarla kolloid sistemlər almaq olar. Bu zaman elə
reaksiya aparılır ki, dispers mühitdə həll olmayan faza alınsın. Məs, oksidləşmə
reaksiyaları
H
2
S+SO
2
→S+ H
2
O
Reduksiya reaksiyaları
HAuCl
4
+ H
2
O
2
→Au+HCl+ O
2
115
Hidroliz reaksiyaları
FeCl
3
+H
2
O→Fe(OH)
3
+HCl
Mübadilə reaksiyaları
AgNO
3
+KJ→AgJ+KNO
3
Kolloid sistemləri alarkən nəzərə almaq lazımdır ki, dispers fazanın
çökməməsi üçün kondensləşmə mərkəzlərinin sayı çox, böyümə sürəti kiçik
olmalıdır. Bunun üçün götürülən məhlulların qatılıqları kiçik olmalıdır. Məs.,
sonuncu reaksiyada AgNO
3
və KJ-in 0,1 M məhlullarını götürsək çöküntü
alınacaq. Əgər məhlulları 100 və 1000 dəfə durulaşdırsaq, onda kolloid sistem
alınacaqdır. Kolloid sistemin davamlı olması üçün sistemə stabilizator əlavə
olunmalıdır. Sonuncu halda stabilizator rolunu reagentlərdən biri oynaya bilir.
Əgər AgNO
3
-ü artıq götürsək, onda reaksiyadan sonra məhlulda Ag
+
ionları
qalacaqdır. Ag
+
ionları AgJ aqreqatlarının səthində adsorbsiya alınaraq onlara «+»
yük verir və onların birləşərək çökməsinin qarşısını alır.
Həlledicini dəyişməklə də həqiqi məhluldan kolloid məhlul almaq olar. Məs,
S-ün spirtdə məhlulunu damla-damla suya əlavə etsək S-ün suda kolloid
məhlulunu alarıq.
Dispersləşmə üsulu. Müxtəlif üsullarla dispersləşmə mümkündür.
Dispersləşməni mexaniki, fiziki, fiziki-kimiyəvi üsullarla aparmaq olar. Mexaniki
üsulda hissəciklər müxtəlif dəyirmanlarda xırdalanırlar. Kolloid sistemlər almaq
üçün kürə dəyirmanlarından istifadə olunur. Fiziki üsullara misal olaraq sistemdən
ultrasəs keçməsini misal göstərmək olar. Mühitdən ultrasəs keçdikdə yerli sıxılma
və genişlənmə baş verdiyindən hissəciklər xırdalanırlar. Fiziki-kimyəvi üsulla
kolloid sistem alınmasına aşağıdakını misal göstərmək olar. Təzə çökdürülmüş
Fe(OH)
3
üzərinə FeCl
3
məhlulu əlavə etsək kolloid məhlul alınar.
Müxtəlif üsullarla alınmış kolloid sistemlər bu və ya digər dərəcədə digər
maddələrlə çirklənmiş olurlar. Kolloid sistemləri təmizləmək üçün dializdən və
süzgəcləmədən istifadə olunur. Dializin mahiyyəti aşağıdakı şəkildə əks olunur.
(2) qabında kolloid məhlul, (1) qabında su yerləşdirilir. (2) qabının aşağı
hissəsi yarımkeçirici xassəyə malikdir, kolloid hissəcikləri keçirmir, kiçik molekul
və ionları keçirir. (1) qabından daim təmiz su axıdılır. Qarışıqlar adətən kiçik
molekullu olduqlarına görə (2) qabından (1) qabına keçirlər və su ilə yuyulurlar.
116
Dializin mənfi cəhəti odur ki, proses çox yavaş sürətlə gedir. Başa çatması üçün
həftələr, bəzən aylar lazımdır. Digər tərəfdən prosesin aparılması üçün çoxlu
miqdarda su lazımdır. Dializi sürətləndirmək üçün elektrodializdən istifadə edirlər.
Elektrodializator yarımkeçirici arakəsmələri olan 3 hissədən ibarətdir. Orta hissəyə
təmizlənəcək kolloid məhlul tökülür. Kənarlarda katod və anod yerləşdirilir. Katod
və anod təmiz su ilə yuyulur. Elektrodializ qısa müddətə (bir neçə dəqiqə və ya
saat) başa çatır və həlledici sərfi azdır.
Süzgəcləməni aparmaq üçün ultrasüzgəcdən istifadə olunur. Bildiyimiz kimi
kolloid hissəciklər ultrasüzgəcdən keçmirlər, kiçik molekul və ionlar
ultrasüzgəcdən keçirlər. Ona görə də süzgəcləmə üsulu ilə kolloid sistemi
təmizləmək olur. Süzgəcləməni sürətləndirmək üçün təzyiqlər fərqi tətbiq olunur,
proses ya aşağı təzyiqdə, ya da təzyiq altında aparılır.
Kolloid hissəciyin quruluşunun mitsella nəzəriyyəsi
Kolloid hissəciyin quruluşunun mitsella nəzəriyyəsi ikiqat elektrik təbəqəsi
nəzəriyyəsi əsasında əmələ gəlmişdir. Əvvəllər bu nəzəriyyə bütün kolloid
sistemlərə, o cümlədən liofil zollara da aid edilirdi. Sonralar müəyyən edildi ki,
liofil zollar (daha dəqiq irimolekullu birləşmələrin məhlulları) fərqli quruluşa
malikdirlər.
İstənilən liofob kolloid məhlul iki hissədən –mitsella və mitsellalar arası
mayedən ibarətdir. Mitsella dispers fazanı, mitsellalar arası maye dispers mühiti
təşkil edir.
AgNO
3
+KJ→AgJ+KNO
3
reaksiyası üzrə alınan (KJ artıq götürülür) gümüş-
yodid hidrozolunun quruluşuna baxaq. Bu olacaq. Həllolmayan AgJ kristalı
(aqreqat) səthində J
-
ionlarını adsorbsiya edərək nüvəni əmələ gətirir. Mənfi
yüklənmiş nüvə K
+
ionlarının bir hissəsini adsorbsiya və elektrostatik qüvvələr
hesabına özünə birləşdirir.
Nüvə və onunla möhkəm birləşmiş əks ionlar kolloid hissəcik adlanır.
Mitselladan fərqli olaraq kolloid hissəcik yükə malikdir. Verilmiş halda yükü
mənfidir. Kolloid hissəciklə zəif birləşmiş əks yüklü ionlar mitsellanın diffuz
təbəqəsini əmələ gətirirlər.
117
Verilmiş mitsellanın quruluşunu belə göstərə bilərik:
hissəcik
nüvə
{[AgJ]
m
· nJ
-
(n – x)K
+
}
x-
xK
+
aqreqat
mitsella
m - aqreqatda olan molekulların sayı (aqreqat kvadrat mötərizədə göstərilmişdir);
n - aqreqat səthində güclü adsorbsiya olunmuş J
-
ionlarının sayı;
x – kolloid hissəciklə zəif birləşmiş əks yüklü iyonların sayı;
n – x - adsorbsiya təbəqəsinə daxil olan əks yüklü ionalrın sayı.
Koaqulyasiya
Kolloid sistemlər böyük səthə malik olduğundan səth enerjisini azaltmaq
üçün birləşərək iri aqreqatlar əmələ gətirirlər. Bu proses koaqulyasiya adlanır.
Müxtəlif faktorların-temperaturun, uzunmüddətli dializin, elektrolitin,
mexaniki təsirin, elektrik cərəyanının təsirindən və s. koaqulyasiya baş verir.
Elektrolit təsirindən hidrofob zolların koaqulyasi daha mühümdür və daha yaxşı
öyrənilmişdir. Koaqulyasiyanın baş verməsi üçün elektrolitin kifayət edən
minimal qatılığna koaqulyasiya həddi deyilir.
Müəyənləşdirilmişdir ki, yükü kolloid hissəciyin yükünün əksi olan ionlar
koaqulyasiya törədirlər. Koaqulyator ionun yükü artdıqca onun koaqulyasiya edici
təsiri çox sürətlə artır. (Şults-Gardi qaydası). Məs.: mənfi yüklənmiş As
2
S
3
zoluna
K
+
, Ba
2+
, Al
3+
kationlarının xloridləri ilə təsir etdikdə ionların koaqulyasiya
hədlərinin nisbəti belə olur:
C
KCl
:C
2
BaCl
:C
3
AlCl
=49,5:0,69:0,093 (mmol/l).
Şults-Gardi qaydası təqribi xarakter daşıyır. Elektrolitin koaqulyasiyaedici
təsiri yalnız ionların yükündən asılı deyil. İonun adsorbsiya qabiliyyəti yüksək
olduqca koaqulyasiyaedici təsiri böyük olur. Məs: böyük ölçülü üzvi ionlar güclü
adsorbsiya olunduqlarından onların koaqulyasiya həddi kiçik olur. (Koaqulyasiya
edici təsiri qüvvətli olur).
118
İonun hidratlaşması böyük olduqca koaqulyasiya edici təsiri kiçik olur. Məs.
Qələvi metal kationlarının koaqulyasiya edici təsiri belə dəyişir: Cs
+
>Rb
+
>K
+
>
Na
+
>Li
+
.
Elektrolit qarışığı üçün 3 hal mümkündür.
1. Elektrolitlərin koaqulyasiya edici təsiri cəmlənir
2. Elektrolit qarışığının təsiri təmiz elektrolitlərin təsirləri cəmindən
kiçikdir. Bu, ionların antaqonizmi adlanır.
3. Elektrolit qarışığının təsiri təmiz elektrolitlərin təsirləri cəmindən
böyükdür. Bu, ionların sinergizmi adlanır.
Müxtəlif hidrofob kolloidlərin qarışması da koaqulyasiya doğurur. Bu, o
halda olur ki, qarışan kolloid hissəciklərin yükləri müxtəlif olsun.
Verilmiş zol ona görə davamlıdır ki, onu təşkil edən kolloid hissəciklərin
yükü eyni işarəlidir. Zol üzərinə elektrolit əlavə etdikdə diffuz təbəqədə olan əks
ionlar adsorbsiya təbəqəsinə keçirlər. Nəticədə kolloid hissəciklər yükünü itirib
neytrallaşır və birləşərək koaqulyasiya edirlər.
İstənilən zolun koaliqasiyası ani olaraq baş vermir, müəyyən müddət tələb
edir. Koaqulyasiya prosesinin zamandan asılı olaraq getməsini kolloid məhlulun
xassələrinin dəyişməsinə görə müşahidə etmək olar. (Məs., rəngin dəyişməsinə
görə, bulantının artmasına görə, Tindal konusunun parlaqlığının dəyişməsinə görə
və s.). Koaqulyasiya prosesini müşahidə etmək üçün ən etibarlı üsul
ultramikroskopda hissəcikləri saymaqdır.
Koaqulyasiya sürəti adi II tərtib kimyəvi reaksiyaların kinetikası ilə
müəyyənləşir. Fərq ondadır ki, adi kimyəvi reaksiyada iştirak edən molekullar
sonradan reaksiyada iştirak etmir. Kolloid hissəciklər isə toqquşaraq birləşdikdən
sonra yenə də koaqulyasıya prosesində iştirak edirlər və daha mürəkkəb
komplekslər əmələ gətirirlər.
Koaqulyasiyanın əvvəlində ikili, üçlü və s. hissəciklərin əmələ gəlməsi
yavaş sürətlə gedir; sonra koaqulyasiya edici elektrolitin qatılığı artdıqca
koaqulyasiya xeyli sürətlənir. Ona görə də yavaş və sürətli koaqulyasiya
fərqləndirilir. (Bunu gizli və aşkar koaqulyasiya ilə qarışdırmaq olmaz).
Koaqulyasiya sürətinin elektrolitin qatılığından asılılığı qrafikində OS xətti
gizli koaqulyasiyanı göstərir. S nöqtəsi koaqulyasiya həddidir, bundan sonra aşkar
koaqulyasiya başlayır. SK yavaş koaqulyasiyaya, KN sürətli koaqulyasiyaya
uyğundur.
119
O
Koaqulyasiya sürətinin elektrolitin qatılığından asılılığı.
Sürətli koaqulyasiya daha yaxşı öyrənilmişdir. Bu zaman kolloid
hissəciklərin istənilən toqquşması onların birləşməsi ilə nəticələnir. Koaqulyasiya
sürəti aşağıdakı tənliklə müəyyənləşir:
1
1
0
1
m
m
m
n
n
m
n
- m hissəcikdən ibarət və
müddətində koaqulyasiyaya uğrayan
hissəciklərin sayı;
0
n
- hissəciklərin başlanğıc sayı;
-hissəciklərin sayının 2 dəfə azaldığı vaxt;
-zaman.
Peptidləşmə
Hidrofob zolların koaqulyasiya məhsulları olan çöküntülər və ya koagellər
elektrolit təsirindən kolloid halına keçə bilərlər. Bu proses pertidləşmə (və ya
dekoaqulyasiya) adlanır. Koagellərin zola keçməsinə səbəb olan maddələr
peptizator adlanır. Məs., dəmir 3- hidroksid koageli FeCl
3
, AlCl
3
, HCl təsirindən
zola çevrilə bilir və bu maddələr peptizatordur.
Peptidləşmə prosesi əsasən adsorbsiya ilə şərtlənir. Nəticədə dispers
hissəciklərin diffuz təbəqəsində əks ionların qatılığı artır və kolloid hissəcik yük
əldə edir. Broun hərəkəti nəticəsində hissəciklər asılı vəziyyətə keçirlər.
Koaqulyasiya kimi pertidləşmə də kolloid hissəciyin nüvəsində dəyişikliyə
səbəb olmur. Çünki, bu proseslər fazalararası sərhəddə baş verir.
120
Peptizator təsirindən alınan zolun qatılığının peptizatorun qatılığından
asılılığına baxaq. Peptizatorun kiçik qatılığında yalnız adsorbsiya baş verir,
çöküntünün həll olması baş vermir (AB xətti). Peptizatorun yüksək qatılığında
həllolma kəskin artır və peptizatorun qatılığından asılı olmur (BC və CD xətləri).
Peptizatorun artıq miqdarında koaqulyasiya baş verir (DE).
Peptidləşmə təbiət və texnikada böyük rol oynayır. Torpağın birvalentli
kation duzları ilə işlənməsi onun kolloid hissəsinin peptidləşməsinə səbəb olur. Bu
halda potensial təyinedici ionların adsorbsiyası baş vermir, diffuz təbəqədə ionların
mübadiləsi baş verir.
Qaratorpaq zonalarda kolloid hissəciklərin diffuz təbəqəsində əsasən Ca
2+
və
Mg
2+
ionları olur ki, nəticədə zeta-potensialın (diffuz potensialın) qiyməti kiçik
olur. İtələmə qüvvələri kiçik olur. Torpaq kolloidləri koaqulyasiya etmiş halda
olurlar və yuyulmurlar. Torpağı NaCl məhlulu ilə işlədikdə diffuz təbəqədə olan
Ca
2+
və Mg
2+
ionları Na
+
ionları ilə əvəz olunur. Nəticədə torpaq kolloidləri
peptidləşir. Zol halına keçmiş kolloidlər asanlıqla yuyulurlar və üst qatlardan aşağı
qatlara keçirlər. nəticədə torpaq qiymətli aqronomik xassələrini itirir. Buna görə də
bəzən Ca
2+
ionlarını torpağın məhsuldarlığının keşikçisi adlandırırlar.
Tiksotropiya
Əgər dəmir 3-hidroksid zoluna azacıq miqdarda koaqulyator (məs. NaCl)
əlavə etsək zolun özlülüyü artır. Zaman keçdikcə zol bütöv həlməşiyə (gelə)
çevrilə bilir. Alınmış zolu güclü silkələdikdə onun özlülüyü azalır (axıcılığı artır).
Ancaq zolu sakit saxladıqda yenidən gelə çevrilir. Zol↔gel izotermik dönər keçidi
tiksotropiya adlanır.
Tiksotrop gellər zolun hissəcikləri asimmetrik olduqda (məs., çubuğa oxşar)
daha asan əmələ gəlirlər. Tiskotrop strukturlar kolloid hissəciklərin və
elektrolitlərin yalnız müəyyən qatılığında əmələ gəlirlər. Dönər həlməşikləşmə
zeta-potensialın (diffuz potensialın) kritik qiymətdən azacıq böyük qiymətində
müşahidə olunur. Bu halda kolloid hissəciyin yükü azdır, lakin koaqulyasiyaya
imkan vermir. Bu halda kolloid hissəciklərin arasında qarşılıqlı təsir qüvvələri hiss
121
olunacaq dərəcədə olur və onlar özünəməxsus tor (karkas) əmələ gətirirlər. (Gel
əmələ gəlir). Güclü silkələdikdə hissəciklər arasında rabitələr qırılır, gel zola
çevrilir. Sakit saxladıqda Broun hərəkəti nəticəsində hissəciklər toqquşduqda onlar
arasındakı rabitələr bərpa olunur, zol yenidən gelə çevrilir.
Zülalların izoelektrik nöqtəsi
Zülalların molekulunu sxematik olaraq belə göstərmək olar:
H
2
N-R-COOH
Bu formulda yalnız
-NH
2
və –COOH qruplarının olması göstərilib,
onların sayı və R qrupunun tərkibi göstərilməyib.
Tərkibdə -NH
2
və –COOH qruplarının olması zülal molekulunu amfoter
edir. Bundan başqa zülal molekulu bipolyar ion (və ya amfion) əmələ gətirir:
H
2
N-R-COOH
+
H
3
N-R-COO
-
Buna görə də sulu məhlulda zülal molekulları əsasən amfion formasında
olurlar. Məhlulda pH-ın qiymətindən asılı olaraq zülal kation və ya anionu əmələ
gəlir.
1. turş mühitdə kation əmələ gəlir
+
H
3
N-R-COO
-
+H
+
+
H
2
N-R-COOH
2. qələvi mühitdə anion əmələ gəlir
+
H
3
N-R-COO
-
+OH
-
H
2
N-R-COO
-
+H
2
O
Deməli, məhlulun turşuluğunu dəyişməklə elə şərait yaratmaq olar ki,
hissəciyin ümumi yükü sıfır olsun. Yəni sistem izoelektrik halında olsun. Sistemin
izoelektrik halında olduğu pH-ın qiymətinə izoelektrik nöqtəsi deyilir.
Əksər zülali maddələr turşu xassəyə malikdirlər və onların izoelektrik
nöqtəsi turş mühitdə yerləşir.
İzoelektrik nöqtəsi aşağıdakı xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur: a) zülalın
elektrolit kimi ionlaşması minimaldır; dissosiasiya edən –COOH və –NH
3
OH
qruplarının sayı bərabərdir və minimaldır;
b) zülal məhlula cüzi miqdarda və bərabər sayda H
+
və OH
-
ionları verir;
v) zülal hissəciklərinin əksəriyyəti dissosiasiya etməmiş halda və ya amfion
halında olurlar.
Müxtəlif zülalların izoelektrik nöqtələri müxtəlifdir. Ona görə də pH-ın
verilmiş qiymətində onların yüklərinin qiyməti müxtəlif olur və elektrik sahəsində
onların hərəkət sürəti müxtəlif olur. Bundan zülali maddələrin elektroforetik
analizində istifadə olunur.
122
Mövzu 15: Kolloid məhlulların optiki və molekulyar-kinetik xassələri.
Kolloid sistemlərdə səthi hadisələr və adsorbsiya.
Bildiyimiz kimi, işığın qarşısındakı maneələrin ölçüsü işığın dalğa
uzunluğundan böyük olduqda işıq əks olunacaqdır. Əks olunma həndəsi optikanın
qanunlarına tabe olur. Bu zaman daxili əks olunma və udulma da mümkündür.
Əgər maneənin ölçüsü işığın yarım dalğa uzunluğundan kiçik olarsa, onda
difraksiya yayılması baş verir. Bu zaman hər bir hissəcik intensivliyi daha kiçik
olan işıqlanma mərkəzi rolunu oynayır. Kolloid hissəciklərin ölçüsü 1-100 nm,
görünən işığın dalğa uzunluğu 380-760 nm olduğuna görə kolloid sistem üzərinə
görünən işıq düşdükdə difraksiya yayılması baş verəcəkdir. Kolloid sistemlərin
mühüm optiki xassələri opalessensiya, Tindal effekti və kolloid sistembrin
rəngləridir.
İşığın kiçik hissəciklər tərəfindən yayılması hadisəsi opalessensiya adlanır.
Opalessensiya yalnız əks olunan işıqda, yəni yandan və qaranlıq fonda müşahidə
olunur. Maye və qaz mühitlərində opalessensiya hadisəsi Tindal tərəfindən
öyrənilmişdir.
Əgər bir stəkanda natrium xlorid məhlulu, digər stəkanda yumurta zülalı
hidrozolu götürsək, onları fərqləndirmək çətindir. Hər iki maye rəngsizdir və
şəffafdır.
Əgər bu məhlullara nazik işıq şüası salsaq NaCl məhlulunda heç pg
müşahidə olunmur. Zülal hidrozolu məhlulunda yandan baxdıqda getdikcə
böyüyən işıq konusu müşahidə edəcəyik. Bu Tindal effekti adlanır.
İşıqlanan konusa yan tərəfdən baxsaq bənövşəyi-göy rəngdə, keçən şüa
istiqamətində baxsaq qırmızı-narıncı rəngdə görünəcək.
Bu hadisəni ilk dəfə Faradey müşahidə etmiş, Tindal ətraflı öyrənmişdir.
Tindal effektinin izahını Reley vermişdir. Reley qanununa görə:
0
4
2
J
nV
k
J
yay
J
yay
- düşən şüaya perpendikulyar istiqamətdə yayılan
şüanın intensivliyidir; k- dispers faza və dispers mühitin şüasındırma
əmsalından asılı olan sabitdir; n- vahid həcmdə olan hissəciklərin sayı; V- bir
hissəciyin həcmi; λ - düşən işığm dalğa uzunluğu; J
0
- düşən işığın intensivliyidir.
Göründüyü kimi, yayılan işığın intensivliyi düşən işığın dalğa uzunluğunun
üstü 4-lə tərs mütənasibidr. Düşən işığın dalğa uzunluğu böyük olduqca yayılan
işığın intensivliyi kiçik olacaq, dalğa uzunluğu kiçik olduqca yayılan işığın
intensivliyi böyük olacaq. Ona görə də kolloid sistemin üzərinə görünən ağ işıq
düşdükdə yayılan işıqda göy-bənövşəyi, keçən işıqda narıncı-qırmızı şüalar
üstünlük təşkil edir. Çünki qırmızıdan bənövşəyiyə doğru dalğa uzunluğu kiçilir.
123
Reley qanununa əsaslanaraq səmanın mavi olmasını, günəş çıxanda və batanda
qırmızı rəngdə olmasını izah etmək olar. Belə ki, biz səmanı yayılan işıqda, günəş
çıxarkən və batarkən günəşi keçən işıqda müşahidə edirik. Qeyd etmək lazımdır ki,
havanın mikro heterogen olması, yalnız havada müxtəlif tozların və
kondensləşnmiş suyun nəticəsi deyil. Həmçinin fluktuasiya nəticəsində hava mikro
heterogen olur.
10> Dostları ilə paylaş: |