Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги Бухоро давлат университети


Ma`ruza №7  7-Mavzu: “Qattiq jism sirtining suyuqlik bilan ho`llanilishi”



Yüklə 1,12 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə20/57
tarix12.02.2023
ölçüsü1,12 Mb.
#84020
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   ...   57
kolloid kimyo

Ma`ruza №7 
7-Mavzu: “Qattiq jism sirtining suyuqlik bilan ho`llanilishi” 
Dars maqsadi:


Ta`lim beruvchi: talabalarni qattiq jism sirtining suyuqlik bilan ho`llanishini, gidrofob 
va gidrofil sirtlar xususiyatlarini tushuntirish. 
Rivojlantiruvchi: talabalarning qattiq jism sirtining suyuqlik bilan ho`llanishi 
tushuntirgan holda ho`llanish turli texnologik jarayonlarda, xususan ruda va ko`mirlarni 
boyitishda va boshqalarda katta rol o`ynashi haqidagi tasavvurlarni kengaytirish, ularning bilim 
olish, ko`z bilan ko`riladigan ma`lumotlar ichidan asosiysini tanlab olish qobiliyatlarini 
rivojlantirishni davom ettirish. 
Tarbiyalovchi: diqqatli bo`lish, kuzatuvchanlik, estetik hissiyot va ro`zg`or asboblari va 
texnika bilan ishlash qobiliyatini tarbiyalashni davom ettirish. 
Ko`rgazmali vosita: kompyuter, ekran, proektor. 
Texnologiya: o`quv texnika vositalaridan foydalanib ma`ruza o`qish (kompyuter 
texnologiyasi) 
Dars bo`limlari:
I. Tashkiliy qism 
II. Asosiy qism 
III. Yakiniy qism 
Dars jarayonining mazmuni:
Reja. 
I. Tashkiliy qism 
Auditoriyani darsga tayyorlash (5+5 min) 
II. Asosiy qism (60 min) 
1. Qattiq jism sirtining suyuqlik bilan ho`llanishi. 
2. Ho`llanishning animatsiyasini ko`rsatish. 
3. Ho`llanishning miqdoriy ifodasi 
4. Kogeziya va adgeziya 
5. Kogeziya va adgeziya animatsiyasini ko`rsatish. 
6. Ho`llanish issiqligi 
III. Yakuniy qism (10 min) 
Uyga vazifa berish. Takrorlash uchun savollar. 
I. Tashkiliy qism
Auditoriyani darsga tayyorlash. 
II. Asosiy qism 
1. Qattiq jism sirtining suyuqlik bilan ho`llanishi. 
Suyuqlik va qattiq jism chegarasida bo`ladigan hodisalarni, jumladan, qattiq jism 
sirtining suyuqlik bilan ho`llanishini tekshirishda ikki kuchni: suyuqlik molekulalarining o`zaro 
va suyuqlik molekulalari bilan qattiq jism molekulalari orasidagi tortishish kuchlarini hisobga 
olish kerak bo`ladi. 
1. Agar suyuqlik molekulalarining o`zaro tortishish kuchi suyuqlik molekulalari bilan 
qattiq jism molekulalari orasidagi tortishish kuchidan kam bo`lsa, suyuqlik qattiq jismni 
ho`llaydi. 
1 – rasm. Vertikal qattiq jismni ho`llayotgan suyuqlik va bunday suyuqlikning gorizontal qattiq 
jism sirtiga tushurilgan tomchisi. 
Suyuqlik sirtiga o`tkazilgan urinma bilan qattiq jism sirtiga o`tkazilgan urinma orasidagi 
burchak chet burchak (yoki ho`llanish burchagi) deb ataladi va θ harfi bilan ifodalanadi. Agar 
suyuqlik qattiq jismni ho`llasa θ≤π/2 bo`ladi. Agar θ=0 bo`lsa, suyuqlik qattiq jismni to`la 
ho`llagan bo`ladi. 1-rasmda vertical qattiq jismni ho`llayotgan suyuqlik va suyuqlikning 
gorizontal qattiq jism sirtiga tushirilgan tomchisi tasvirlangan. 


2. Agar suyuqlik molekulalarining o`zaro tortilish kuchi suyuqlik molekulalari bilan 
qattiq jism molekulalari orasidagi tortilish kuchidan ortiq bo`lsa, suyuqlik qattiq jismni 
ho`llamaydi (2-rasm).
2-rasm. Qattiq jismni ho`llamaydigan suyuqlik 
Qattiq jismni ho`llamaydigan suyuqlik tomchisi qattiq jism sirtida ellipsoid shaklini oladi. 
Bu holda chet burchak o`tmas (ya`ni θ>π/2) ekanligi 2-rasmda aniq ko`rsatilgan.
Agar chet burchak 180
o
ga teng (ya`ni θ=π) bo`lsa, suyuqlik qattiq jismni sira ham 
ho`llamaydi. Lekin amalda bunday moddalar uchramaydi, juda o`z bo`lsa ham suyuqlik qattiq 
jismni ho`llaydi. Shuni ham aytib o`tish kerakki, har bir suyuqlik ba`zi qattiq jismlarni ho`llaydi, 
ba`zilarini ho`llamaydi. Masalan, suv toza shisha sirtini ho`llaydi, ammo paraffin sirtini 
ho`llamaydi; simob shisha sirtini ho`llamaydi, lekin toza temir sirtini ho`llaydi. Suv bilan 
ho`llanadigan qattiq jism sirti gidrofil sirt deb ataladi, ho`llanmaydigan sirt gidrofob yoki olefil 
sirtlar deyiladi. paraffin, talk, grafit, oltingugurt sirtlari shular jumlasiga kiradi. 
Sirtlarni sun`iy ravishda biror suyuqlik bilan ho`llanadiganyoki ho`llanmaydigan qilish 
mumkin. Masalan, biror qattiq uglevodorodning sirtiga sirt-faol modda surkab, uni suv bilan 
ho`llanadigan holatga keltirish mumkin. 
Ho`llanish turli texnologik harayonlarda chunonchi, ruda va ko`mirlarni boyitishda katta 
rol o`ynaydi. Suvda ―kambag`al ruda‖ suspenziyasi tayyorlab, unda maxsus sirt-faol modda 
qo`shilganida, qimmanbaho rudaning sirti gidrofoblanadi, bo`sh jins, ya`ni kvarts, silikatlar, 
ohaktoshlar ho`llanib, suv tagiga cho`kadi. Suspenziya orqali havo oqimi o`tkazilganida sirti 
gidrofoblangan ruda zarrachalari ko`pik holida suyuqlikning yuziga chiqadi. Bu jarayon 
rudaning flotatsiyasi (boyitilishi) deb ataladi. Keyingi vaqtlarda flotatsiya sanoatning boshqa 
sohalarida ham qo`llaniladigan bo`ldi. 
2. Ho`llanishning animatsiyasini ko`rsatish. 
3. Ho`llanishning miqdoriy ifodasi 
Agar qattiq jism ustiga bir tomchi ho`llovchi suyuqlik tushirsak, qattiq jism sirt 
energiyasi o`z qiymatini kamaytirishga intilib, suyuqlik tomchisini yoyiltirib yuboradi (3-rasm). 
3-rasm. Chet burchak bilan σ
3,1
, σ
3,2
va σ
2,1
orasidagi bog`lanish. 1-havo, 2-suyuqlik, 3-qattiq 
jism. 
Qattiq jismning gaz (havo) bilan chegarasidagi surt tarangligini σ
3,1
orqali ifodalaylik. 
Qattiq jism bilan suyuqlik chegarasidagi fazalararo sirt energiya σ
1,2
, suyuqlik tomchisini siqish 
yo`li bilan o`zining qiymatini kamaytirishga intiladi. Tomchi ichidagi molekulalararo kuchlar 
ham suyuqlik tomchisining yoyilib ketishiga qarshilik ko`rsatadi. Bu kuch rasmda σ
2,1
bilan 
ko`rsatilgan. Bu 3 ta o`rtasida muvozanat qaror topishining sharti Yung tomonidan chiqarilgan 
quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: 




cos
1
,
2
3
,
2
1
,
3



Bu tenglamadan foydalanib, ho`llanishning miqdoriy xarakteristikasi chet burchak 
kosinusi ekanligini aniqlaymiz: 
1
,
2
3
,
2
1
,
3
cos






Ushbu tenglamadan ko`ramizki, cosθ qanchalik katta bo`lsa, ho`llanish shunchalik kuchli 
bo`ladi, agar θ o`tkir burchak bo`lsa, cosθ>0; bu holda qattiq jism ayni suyuqlik bilan yaxshi 


ho`llanadi; bunday sirt liofil sirt hisoblanadi. Aksincha, cosθ<0 bo`lsa, bu sirt yomon ho`llanadi 
va u liofob sirt deyiladi.
4. Kogeziya va adgeziya 
Ayni fazadagi modda zarrachalari (atom va molekula) orasidagi o`zaro tortishish 
kuchlarining namoyon bo`lishi kogeziya deb ataladi. Kogeziya moddaning uzilishiga bo`lgan 
qarshiligini, ichki bosimi va hokazo xossalarini xarakterlaydi. Kogeziyani yengish uchun 
sarflanadigan energiya modda ko`ndalang kesimi yuzining 1 sm
2
ga to`g`ri keladigan ish miqdori 
bilan ifodalanadi. Agar kesim yuzi 1 sm
2
bo`lgan jism uzilsa, 2 sm
2
, yangi sirt hosil bo`ladi. Shu 
sababli kogeziyani yengish uchun bajarilgan ish: 
A
k
=2σ 
formula bilan ifodalanadi (bu yerda σ sinaladigan jismning havo bilan chegarasida sirt 
tarangligi). Endi adgeziyani qarab chiqamiz. Turli fazalardagi moddalar zarrachalari orasida 
o`zaro ta`sir kuchlarining namoyon bo`lishi adgeziya deb ataladi. Bir moddaning sirti boshqa 
modda sirtiga tekkanda va bir-biriga tortilganida adgeziya hodisasi sodir bo`ladi. Demak, 
adgeziyada bajarilgan ishni fazalararo sirt qavatni bir-biridan ajratish uchun zaruriy energiya deb 
qarash mumkin. Bu holda 2 ta faza mavjud bo`lgani uchun fazalararo yangi sirt hosil bo`ladi. 
Natijada sistemaning dastlabki erkin energiyasi adgeziyada bajarilgan ish qiymati qadar 
kamayadi. Shunga ko`ra Dyupre adgeziyada bajarilgan ish uchun quyidagi tenglamani taklif 
qildi: 
A
a

2,1

3,1

2,3
Bu yerda: A

– adgeziyada bajarilgan ish; σ
2,1 
– birinchi faza bilan havo chegarasidagi sirt 
taranglik; σ
3,1 
– ikkinchi faza bilan havo orasidagi sirt taranglik, σ
2,3 
– birinchi va ikkinchi 
fazalararo sirt taranglik. 
A
a
ni suyuqlikning sirt tarangligi σ
2,1
va ho`llanish birchagining kosinusidan hisoblab 
chiqarish mumkin. 
Aa= σ
2,1
(1+cosθ) 
Adgeziya qancha kuchli namouon bo`lsa, cosθ shuncha katta qiymatga ega bo`ladi. 
Adgeziya hodisasi fazalararo sirt taranglikning o`z – o`zicha kamayishi natijasida kelib 
chiqadi. Binobarin, adgeziya termodinamik jihatdan o`z-o`zicha sodir bo`la oladigan jarayonlar 
jumlasiga kiradi. Adgezion o`zaro ta`sirning kattaligi Van-der-Vaals kuchlari qiymatlaridan 
tortib, to sof kimyoviy bog`lanish energiyalariga qadar bo`lishi mumkin. 
Endi yana kogeziyaga qaytib, shuni aytish kerak-ki, uni suyuqlikning qaynash 
temperaturasi va bug`ga aylanish issiqliklari qiymati bilan xarakterlash mumkin. 
Biror adsorbent suyuqlikka tushirilganida ho`llanish issiqligi ajralib chiqadi. Uning 
qiymati: 
Q=S
sol
(E
1
-E
2
) bilan ifodalanadi. 
Bu erda S
sol
adsorbentning solishtirma sirti; E
1
– adsorbentning adsorbent-havo 
chegarasidagi to`liq sirt energiyasi; E
2
– adsorbentning adsorbent-suyuqlik chegarasidagi to`liq 
sirt energiyasi. 

Yüklə 1,12 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   ...   57




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin