7.Koagulyatsiyaning ahamiyati
III. Yakuniy qism
Uyga vazifa berish. Takrorlash uchun savollar
Kolloid sistemalarning barqarorligi
Kolloid sistema dispers fazasining solishtirma sirti katta bo`lganligi sababli sistema erkin
sirt energiyasi ham katta bo`ladi. Shuning uchun kolloid sistemalar termodinamik jihatdan
barqaror bo`lmaydi. Termodinamikaning ikkinchi qonuniga muvofiq, erkin energiya minimumga
intilishi kerak. Kolloid zarrachalar bilan suyuqlik orasidagi chegara sirt kamayganidagina
kolloid sistemada erkin sirt energiya minimumga erisha oladi.
Ayniqsa, dispers fazasi bilan dispersion muhiti orasida kuchsiz o`zaro ta`sir mavjud
bo`lgan liofob kolloid sistemalar beqaror bo`lib, vaqt o`tishi bilan ularning
disperslik darajasi
turli kolloid sistemalarda turlicha bo`ladi. Misol tariqasida disperslik darajasi 20-30 yil davomida
o`zgarmaydigan oltin zollarini va biror modda qo`shilganida bir necha sekund mobaynida
emirilib, kolloid holatini yo`qatadigan sistemalarni keltirish mumkin.
Liofob zollarda disperslik darajaning kamayishi ikki yo`l bilan sodir bo`lishi mumkin:
birinchisi qayta kristallanish natijasida mayda zarrachalarning yirik zarrachalarga birikish yoki
singish jarayoni bo`lsa, ikkinchisi- dispers faza zarrachalarining bir-biriga yopishib
yiriklashuvidir.
Kolloid zarrachalarining molekulyar kuchlar ta`sirida o`zaro birlashib yiriklasha borish
jarayoni
koagulyatsiya deyiladi. Yiriklashish jarayoni ba`zi kolloidlarda juda tez, ba`zilarda esa
ancha uzoq vaqt davomida sodir bo`ladi. Koagulyatsiyaga uchragan sistemada dispers faza
zarrachalari suyuqlik va qattiq jismning solishtirma massalariga qarab idish tubiga cho`kishi
(
sedimentatsiya) yoki emul`siyadan iborat suyuq qavat holida ajralib qolishi (
koaservatsiya)
mumkin. Dispers fazasining zarrachalari og`irlik kuchi ta`siri ostida cho`kmaydigan dispers
sistemalar
sedimentatsion barqaror sistemalar deyiladi. Professor N.P.Peskov
fikricha dispers
sistemalarning barqarorligi ikki xil:
agregativ va
kinetik ( yoki sedimentatsion) bo`ladi.
Dispers sistemalarning agregativ barqarorligi dispers sistemaning o`ziga xos disperslik
darajasini saqlash, ya`ni koagulyatsiyaga uchramaslik xususiyatidir. Agregativ barqarorlikning
sababi ikkita: birinchidan, kolloid zarrachalar bir xil zaryadga ega bo`ladi, ikkinchidan, kolloid
zarrachani erituvchining molekulalari qurshab olib, zarracha atrofida sol`vat qobiqlar hosil
qiladi. Sistemaning agregativ barqarorligi zol tarkibiga, uning zarrachalari tuzilishiga va kolloid
eritma qanday holatda ekanligiga bog`liqdir.
Suspenziya va emul`siyalarda zarrachalarning o`lchamlari ancha katta bo`lganligidan ular
o`z-o`zicha harakat qila olmaydi, ya`ni ularda diffuziya deyarli sodir bo`lmaydi. Shuning uchun
suspenziya va emulsiyalar sedimentatsion jihatdan barqaror emas. Demak
, dag`al dispers
sistemalar sedimentatsion jihatdan barqaror bo`lmagan mikrogeterogen sistemalardir.
Kolloid sistemalarning disperslik darajasi yuqori bo`lganidan ularning mitsellalari o`z-
o`zicha harakat qila oladi, ya`ni kolloid eritmalarda diffuziya sodir bo`ladi. Shuning uchun
kolloid eritmalar sedimentatsion jihatdan barqarordir. Lekin kolloid eritmadagi zarrachalar
har xil ta`sirlar ostida bir-biri bilan birikib yiriklasha oladi va kolloid sistemaning disperslik
darajasi kamayadi. Natijada, sistema o`z barqarorligini yo`qotadi. Shuning uchun
kolloid
sistemalar agregativ barqaror bo`lmagan mikrogeterogen sistemalardir.
Chin( molekulyar) eritmalarda erigan modda zarrachalari bilan erituvchi o`rtasida chegara
sirt hosil bo`lmaydi. shuning uchun bu sistemalar bir jinsli (gomogen) bo`ladi. Ular sifat jihatdan
kolloid eritmalardan ham, dag`al dispers sistemalardan ham farq qiladi.
Chin eritmalarda
zarrachalar bir biriga qo`shilib yiriklashmaydi, bu eritmalrda zarrachalar o`z-o`zicha harakat ham
qiladi. Demak,
chin eritmalar agregativ va sedimentatsion barqaror gomogen sistemalardir.
2. Liofob kolloidlarning agregativ barqarorligi haqidagi tasavvurlarni beshta guruhga
bo`lish mumkin:
1. Ionlar yordamida stabillangan liofob kolloidlarning agregativ barqarorligi elektolit
ionining zaryadiga bog`liq. Shunga ko`ra Shul`se-Gardi qoidasi B.V.Deryagin va
L.P.Landauning ―z
α
-qonuni‖ shaklida ifodalanadi ( bu yerda z
α
-ion zaryadi). Bu qonun
quyidagicha ta`riflanadi:
kolloid zarrachalarning elektr potensiali o`rtacha qiymatga ega
bo`lgan hollarda elektrolit ioninin gkoagulyatsiyalanish chegarasi z
α
ga bogliq ravishda
o`zgaradi. B.Deryagin va L.Landau quyidagi formulani taklif qildilar:
6
6
2
3
2
)
(
z
e
A
kT
const
bu formulada: const-ma`lum konstanta, έ -erituvchining dielektrik konstantasi, A- Vander-
Vaal`s kuchlariga oid kattalik ( konstanta),
z- koagulyatsiyani
amalga oshiruvchi ionning
zaryadi,
k- Bol`tsman doimiysi,
l- elektron zaryadi, γ - elektrolitning koagulyatsiya qilish
konsentratsiyasi.
2.
Liofob kolloidlarning agregativ barqarorligiga oid struktura- mexanik faktorlar
haqidagi tasavvurlar ( P.A.Rebinder) quyidagidan iborat: kolloid zarracha sirtida iviqsimon
struktura qavat hosil bo`lib, bu qavat yupqalanishga qattiq qarshilik ko`rsatadi; buning natijasida
kolloid zarrachalarning Van-der-Vaal`s kuchlari ta`sir etadigan masofaga qadar o`zaro
yaqinlashishi qiyinlashadi. Demak, struktur- mexanik jihatdan qaraganda kolloidlarning
koagulyatsiyasi zarracha sirtining liofilligiga ham bog`liq.
3. Kolloid sistemaning agregativ barqaror bo`lishiga ― kengaytiruvchi p‖ ,
suyuqlik
qovushqoqligining katta-kichikligi, zarracha sirtiga yaqin turgan chegara suyuqlik qavatining
polimolekulyar xossalari katta ta`sir ko`rsatadi. Agregativ barqarorlik faktorlaridan biri
zarrachaning sol`vatlanishidir.
4. Agregativ barqarorlik faktori sistemaning termodinaamik xossalaridan kelib chiqadi.
Bunda asosiy rolni sistemaning entropiya faktori o`taydi. Dispers sistemaning ma`lum bir
sohasida entropiya faktori koagulyatsiya jarayoniga qarshilik ko`rsatishi mumkin.
5. Sterik ( fazoviy) faktorlar haqida quyidagicha mulohaza yuritish mumkin. Barqaror
kolloid sistemalar hosil bo`lishi uchun dispers faza sirtida stabilizatorning adsorbsion qavatlari
bo`lishi kerak. Bir zarrachaning adsorbsion qavati ikkinchi zarrachaning adsorbsion qavatini
qoplashi natijasida sistemaning erkin energiyasi ortadi; bu holda
ikkala zarracha bir-biriga
qarshilik ko`rsatadi- ular birlashmaydi. Agar stabilizator sifatida polimer ishlatilgan bo`lsa,
o`zaro itarilishda entropiya faktori ma`lum ahamiyatga ega bo`ladi.
Dostları ilə paylaş: