Коллоидты химия. Дисперсті жүйе

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Баяндама

Коллоидты химия. Дисперсті жүйе

Орындаған:
Қабылдаған:

Қарағанды
2018-2019 оқу жылы

Коллоидты химия пәні

Коллоидты химия дисперсті жүйелерді зерттейді.
Дисперсті жүйе (ДЖ) - бұл кем дегенде бір зат бөлшектелген күйде болатын жүйе.
ДЖ-ге тән екі ерекшелігі бар: гетерогенділік және дисперстілік. Гетерогенділік жүйенің кем дегенде екі фазадан тұратынын көрсетеді. Бұл жерде ерекшелік жоқ сияқты көрінеді, өйткені мұндай жүйелермен фазалық тепе-теңдікті немесе электрод процестерін оқығанда кездестірдік.
ДЖ ерекшелігі оның дисперстілігі - фазалардың біреуі бөлшектелген болуы керек, ол дисперсті фаза деп аталады. Дисперстік фаза бөлшектелген үздіксіз орта дисперсионды орта деп аталады.
Фаза кем дегенде бір бағытта бөлшектелген болса, онда фаза дисперсті деп саналады. Егер зат тек қзындықта бөлшектелген болса, онда пленкалар пайда болады (маталар, пластинкалар және т.б.). Егер зат ұзындық және енінде бөлшектелген болса, талшықтар, капиллярлар пайда болады. Соңында, егер зат барлық үш бағытта бөлшектелген болса, дисперсті фаза дискретті бөлшектерден тұрады.
ДЖ-нің тән сипаты - үлкен фазаралық бетінің болуы. Осыған байланысты, анықтайтынымыз - тұтастай бөлшектер емес, беткейдің қасиеттері. Фаза ішінде емес, бетінде жатқан процестер тән.
Коллоидты химия зерттеу объектілері
Беткейлік
құбылыстар
Дисперсті
жүйе
Газ- қатты шекарасындағы адсорбция
Сұйық ерітінді- қатты шекарасындағы адсорбция

Дымқылдану
Газ- сұйық шекарасындағы адсорбция

Липофобты

Липофильді
Миктрогетерогенді жүйе

Ерітінділер
Коллоидты ББЗ ерітінділері
1-сурет.
Коллоидты химия - беткі құбылыстардың ғылымы және дисперсті жүйелердің физика-химиялық қасиеттері (1-сурет).
ДЖ-нің сандық сипаттамасы

ДЖ-ні сипаттау үшін үш параметр қолданылады:
1. Көлденең бөлшек өлшемі d. [d] = см; м. Сфералық бөлшектер үшін бұл шардың диаметрі, куб бөлшектер үшін кубтың шеті.
2. Дисперсия (бөлшектеу) - Д - көлденең бөлшектердің мөлшерінің өзара байланысы:

3. Салыстырмалы беткейі - дисперстік фазаның (V) немесе оның массасының (м) бірлік көлеміне арналған фазааралық беткейі.

Радиусы r бар сфералық бөлшектер үшін:

Куб шеті бар бөліктер үшін диаметрі d:

Жалпы алғанда,

Мұнда, β - бөлшектер пішіні коэффициенті (сфералық және кубтық бөлшектер үші 6-ға тең).

ДЖ жіктелуі

ДЖ классификациясы әртүрлі қасиеттер негізінде жүзеге асырылуы мүмкін.
Салыстырмалы беткей аймағының дисперсияға тәуелділігі (1-теңдеуді қараңыз) тең жақты гиперболамен графикалық түрде көрінеді (2-сурет).
Коллоидты ерітінділер
Микрогетерогенді жүйе
Дөрекі дисперсті жүйе
Шынайы ерітінділер
2-сурет
Көлденең бөлшектер мөлшерінің азаюымен, бетінің нақты ауданы едәуір артатыны графикте көрінеді. Егер 1 см қалыңдығы бар d=10-6 куб см өлшемі бар куб бөлшектерге қиылса, онда жалпы бетінің көлемі 6-дан 600-ға дейін ұлғаяды. d=10-7 гипербола бөлшектері жеке молекулалардың көлеміне дейін азаяды, ал гетерогенді жүйе біркелкі болады, онда фазааралық беткей беті жоқ.

Дисперсия дәрежесіне сәйкес ДЖ бөлінеді:
:: ірі дисперсті жүйелер, см;
:: микрогетерогенді жүйелер, см;
:: коллоидтық-дисперсті жүйелер немесе коллоидтық ерітінділер, см;
:: шынайы ерітінділер, см.
Коллоидтық ерітінділердегі дисперстік фазаның бөлшектерінің ең үлкен бетінің аумағына ие екендігін атап өту керек.

Фазалардың агрегаттық күйіне қарай жіктемесі

Фазалардың біріктіру күйіне сәйкес жіктелуін Вольфганг Остальд ұсынған. Негізінде, 9 комбинация мүмкін. Оларды кесте түрінде көрсетейік (1-кесте):
1-кесте.
Дисперсті фазалардың агрегаттық күйі

Дисперсті ортаның агрегаттық күйі

Шартты белгілеу

Жүйе атауы

Мысалдар

г
г
гг
аэрозольдер
Жер атмосферасы
ж
г
жг

Тұман, шырышты бұлттар
тв
г
твг

Түтіндер, шаңдар, мамықты бұлттар
г
ж
гж
Газды, эмульсионды пеналар
Газдалған сусындар, сабынды пена, емдік кислородты сусын, сыра пенасы
ж
ж
жж
эмульсиялар

Сүт, қаймақты май, маргарин, кремдер және т.б.
тв
ж
твж
Лиозольдер, суспензиялар

Лиофобты коллоидты ерітінділер, суспензиялар, бояулар, және т.б.
г
тв
гтв
Қатты пеналар

Қатты пеналар, пенопласт, белсендірілген көмір, пенобетон, нан, газдағы көпіршікті денелер және т.б.
ж
тв
жтв
Қатты эмульсиялар

Парафиндегі су, сұйық қосындылармен табиғи минералдар, сұйықтықтағы көпіршікті денелер
тв
тв
твтв
Қатты кірнелер

Болат, шойын, түрлі-түсті шынылар, қымбат тастар: Au - рубинді шыны (0.0001%) (1 тонна шыны - 1 г Ау)
Фазаралық байланыс бойынша жіктемесі:

Бұл жіктеу тек сұйық дисперсиялы ортаға ие жүйелер үшін жарамды. Г. Фрайндлих ДС-ді екі түрге бөлуді ұсынды:
1) лиофобты, оларда дисперсті фаза дисперсиялық ортаға әсер ете алмайды, сондықтан оны еріту үшін коллоидтық ерітінділерді, микрогетерогенді жүйелерді жатқызады;
2) лиофильді, оларда дисперсті фаза дисперсиялық ортамен өзара әрекеттеседі және белгілі бір жағдайларда оны ерітуге қабілетті, бұл коллоидті ББЗ-дың ерітінділерін қамтиды.

Бөлікаралық байланыс бойынша жіктемесі:

Осы сыныптауға сәйкес, ДЖ бөлінеді:
1) еркін дисперсия (құрылымсыз);
2) үйлесімді-дисперсті (құрылымдық).

Еркін дисперсті жүйелерде дисперстік фазалардың бөлшектері бір-бірімен байланысты емес және дисперсиялық ортаға тәуелсіз түрде қозғалуға қабілетті. Бөлінетін дисперсті жүйелерде дисперстік фазалардың бөлшектері молекулярлық күштердің арқасында бір-біріне байланысты, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.