Sumqayit döVLƏt universiteti faküLTƏ

Dispers sistemlərin alınması metodları
Məlumdur ki, dispers sistemlər dispers faza hissəciklərinin ölçüsünə gö­­rə molekulyar məhlullar və makroskopik heterogen sistemlər arasında yer­­ləşir. ona görə də dispers sistemlər iki yolla alına bilər: 1) müəyyən şə­ra­it yaratdıqda məhlulda həll olan maddənin molekulları və ya ionlarının bir­ləşərək iri aqreqatlar əmələ gətirməsi; 2) böyük cisimlərin xırdalanması ilə kiçik hissəciklər əmələ gəlməsi. Birinci üsul kondensləşmə, ikinci üsul isə dispersləşmə adlanır.

Aqreqativ davamlı sistemlərin alınması üçün aşağıdakı iki şərt ödən­mə­lidir:

1. 
   dispers faza dispers mühitdə həll olmamalı və ya kifayət qədər az həll olmalıdır;
   
2. 
   dispers sistemlərin stabilləşməsi üçün sistemdə stabilizator ol­ma­lı­dır.
   

Stabilizator ya sistemə əlavə edilən yad maddələr, məsələn, səthi-aktiv mad­dələr, yüksəkmolekullu birləşmələr, ya da dispers faza hissəciklərinin dis­pers mühitlə qarşılıqlı təsir məhsulları ola bilər.

Qeyd etmək lazımdır ki, dispersləşmə və kondensləşmə yolu ilə dis­pers sistemlər əmələ gəldikdə maddələrin və materialların yeni səthləri əmə­lə gəlir, başqa sözlə onların xüsusi səthi min dəfədən də çox artır. Ona gö­rə də dispers sistemlərin alınması, bəzi müstəsnalar olmaqla (məsələn, öz-özünə dispersləşmə) enerji məsrəfi tələb edir. Bu hadisə təbiətdə də baş ve­rir: uçqunlar, torpağın eroziyası və s.

Kondensləşmiş haldakı maddənin dispersləşdirilməsini nəzərdən ke­çi­rək. Bərk maddə və ya mayeni xırdalamaq üçün kogeziya (molekullararası iliş­mə) qüvvələrini dəf etmək və xırdalanmış materialın səthini artırmaq üçün enerji sərf etmək lazımdır. Xarici qüvvələrin təsirilə kondensləşmiş mad­də əvvəlcə həcmi deformasiyaya məruz qalır və sonra müəyyən me­xa­ni­ki təsir nəticəsində dağılır. Beləliklə, dispersləşməyə sərf olunan iş iki tər­kib hissədən ibarətdir: cismin həcmi deformasiyası işi və yeni səthin əmə­lə gəlmə işi.

Həcmi deformasiya işi ( ) cismin həcmi ilə mütənasibdir:

(8.1)

burada, V-kondensləşmiş cismin həcmi; k-mütənasiblik əmsalı olub, kon­dens­ləşmiş cismin vahid həcminin deformasiya işidir.

Dispersləşmə zamanı yeni səthin əmələ gəlmə işi ( ) səthin artımı ilə mütənasibdir:

(8.2)

burada, – vahid səthin əmələgəlmə işi və ya səthi gərilmə; isə səthin ar­tımı və ya əmələ gələn yeni səthin sahəsidir.

Dispersləşməyə sərf olunan tam iş (W) Rebinder tənliyilə ifadə olunur:

(8.3)

Kobud dispersləşmə zamanı sərf olunan iş Kirpiçev-Kik qaydasına gö­rə xırdalanan maddənin həcmilə mütənasibdir:

İncə dispersləşmə zamanı Rittinger qaydasına görə sərf olunan iş ovun­tunun səthinin sahəsinin artımı ilə mütənasibdir:

Materialların doğranması və xırdalanması zamanı onların dağılması ilk növ­bədə defektlər (makro və mikroçatlar) olan yerlərdə baş verir. Ona görə də hissəciklər kiçildikcə onların möhkəmliyi artır. Bu isə sonrakı dis­pers­ləş­mədə enerji sərfini artırır. Xırdalanmaya sərf olunan enerjini azaltmaq və ma­terialın daha yüksək disperslik dərəcəsinə çatması üçün Rebinder ef­fek­tin­dən – bərk cisimlərin möhkəmliyinin adsorbsion azalmasından istifadə edi­lir. Bu effektin mahiyyəti bərkliyi azaldan maddələrin köməyilə səth ener­jisinin azalması hesabına bərk cismin deformasiyası və dağılmasının asan­laşmasından ibarətdir. Bərkliyi azaldan maddələrə elektrolitlər [NaCl, CaCl₂, AlCl₃, NaOH, Ca(OH)₂, Na₂CO₃, Na₂SiO₃], səthi-aktiv maddələr (sa­bunlar, sulfoliqlin və sulfonaften turşuları, aşılayıcı ekstraktlar aiddir.

Bərkliyi azaldan maddələrin xarakterik xassələri onların az miqdarının Re­binder effekti göstərməsi və təsirinin seçiciliyidir.

Bərkliyin azaldılması hadisəsi praktikada çoxdan istifadə olunur. mə­sə­lən, bəzi indifferent maddələrin: şəkərlər, sidik cövhəri və s. iştirakında bərk maddələr həvəngdəstədə asanlıqla ovulur. Rebinder tərəfindən bu iş­lə­rin mexanizmi aydınlaşdırılımışdır. Əlavə olunan maddələr bərk cisimlərin de­fekt yerlərində, məsələn, mikroçatlarında adsorbsiya olunur. Adsorbsiya olu­nan maddə bir tərəfdən səth enerjisini azaltdığından dispersləşmə asan­la­şır, digər tərəfdən isə onların mikroçatların üzbəüz divarlarında əmələ gə­tirdiyi adsorbsiya təbəqələri elektrostatik itələmə qüvvələrinin ya­ran­ma­sı­nı təmin edir. Nəticədə dağıdıcı təsiri gücləndirən pazlayıcı təzyiq yaraır (şə­kil 8.1 ). Bu effektin təsirilə xırdalanmaya sərf olunan enerji xeyli azalır. Əla­vələrin həm də müsbət rolu ondan ibarətdir ki, onların adsorbsiya tə­bə­qə­ləri yeni əmələ gələn hissəciklərin birləşməsinə mane olur.