Дисперсті жүйелердің агрегативтік тұрақтылығы, оның негізгі факторлары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті

СӨЖ

Тақырыбы: Дисперсті жүйелердің агрегативтік тұрақтылығы, оның негізгі факторлары.

Тексерген: Айкенова Н. Е.

Орындаған: Қуанышбаев Бекзат.

Дисперсті жүйелердің агрегативтік тұрақтылығы, оның негізгі факторлары.

Дисперстік жүйелердің тұрақтылығы деп олардың қасиеттерінің (дисперстігінің, дисперстік ортада біркелкі таралуының, фазааралық әрекеттесудің) уақыт өту барысында өзгеріссіз қалуын (тұракты болуын) айтады. Демек, тұрақтылық деп дисперстік жүйелердің ірілену және шөгу құбылыстарына қарсы тұра алу қабілетін айтады. Дисперстік жүйенің тұрақтылығының теориялық және практикалық маңызы бар.

Песковтың ұсынысы бойынша дисперстік жүйелердің тұрақтылығын екіге бөліп: шөгу құбылысына қарсы тұра алу
бөлшектердің бірігіп, ірілену құбылысына қарсы тұра алу қабілеті деп қарастырған жөн.
Бірінші тұрақтылықты седиментациялық тұрақтылық деп атайды. Екіншісін - агрегаттық тұрақтылық деп атайды. Агрегаттық тұрақтылықтың өзі термодинамикалық және кинетикалық тұрақтылық болып екіге бөлінеді.

Седиментациялық тұрақтылық - жүйенің дисперстік фазасының бөлшектерінің ауырлық күшінің әсерінен тұнбаға түсіп, седиментацияланып потенциалдық энергиясын төмендетуге қарсы тұра білу қабілеті.
Агрегаттық тұрақтылық - дисперстік фаза бөлшектерінің бірігіп (агрегацияланып) жүйенің меншікті бетінің азаюына қарсы тұра білу қабілеті.

Термодинамикалық тұрақты жүйелер бір фаза екінші фазаның көлемінде ұсақ бөлшектер (тамшылар) түрінде өз бетімен таралуы нәтижесінде түзіледі.
Термодинамикалық тұрақты жүйелерді лиофилъдік жүйелер деп атайды. Бірақ термодинамикалық тұрақсыз жүйелер кинетикалық тұрғысынан тұрақты болуы мүмкін. Мұндай жүйелерді кинетикалық тұрақты жүйелер деп атайды.

Лиофобтық жүйелердің агрегаттық тұрақтылығы коагуляция жылдамдығы арқылы сипатталады. Б. В. Дерягинның көзқарасына сәйкес агрегаттық тұрақтылыктың негізі болып сынама қысым (П) саналады. Сынама қысым екі бөлшек (1) бір-біріне жакындағанда арасындағы дисперстік ортаның (қабыршақтың) (2) қатты жұқаруының нәтижесінде пайда болады.

Жалпы термодинамикалық және кинетикалық тұрақтылықтарды қамтамасыз ететін мынадай факторлар бар:
1. Электростатикалық фактор, ол ҚЭҚ-тың болуымен қамтамасыз етіледі;
2. Адсорбциялық-солъваттық фактор, ол бөлшектің дисперстік ортамен әрекеттесуі нәтижесінде фазааралық керілудің кемуімен қамтамасыз етіледі;
3. Энтропиялық фактор, ол тек жүйелерге ғана тән және жылулық қозғалыстың нәтижесінде бөлшектердің дисперстік ортада біркелкі таралуына ұмтылысымен қамтамасыз етіледі;
4. Құрылымдық-механикалық фактор, ол фазааралық бөлу бетінде серпімділік және беріктік қасиеттері бар адсорбциялық қабаттардың түзілуімен қамтамасыз етіледі;
5. Гидродинамикалық фактор, ол бөлшектердің беттік қабатындағы дисперстік ортаның тұтқырлығының артуымен қамтамасыз етіледі;
6. Аралас факторлар. Ол жоғарыдағы факторлардың бірнешеуінің бір мезгілде әсер етуі нәтижесінде іске асады.

Бұл теория бойынша коллоидтық ерітіндінің (зольдің) коагуляциясы бөлшектердің әрекеттесуінің потенциалдық қисығындағы кедергі (барьер) нольге тең болғанда байқалады.

ДЛФО теориясы. (Дерягин, Ландау 1935-1941, Фервей, Овербек)

ДЛФО теориясында коллоидты бөлшектердің өзара белгілі бір ара қашықтықта олардьің арасында тебілу күштері басым болатындығы негізге алынады.
Енді осы жүйеге сырттан злектролит қосылсын. Бұл орайда коллоидты ерітінділер өз күйін жоғалтып, коагуляцияға ұшырайды.

Қосылған электролит диффузиялық қабатты сығымдап дзета потенциал шамасын өзгертеді. Бұл электролит коллоидты бөлшек ядросындағы потенциал анықтауыш иондар шамасына, яғни р- потенциалға әсер етпейді. Осы тұрғыда электролит қосып қос иондық қабат құрылымын және дзета потенциал шамасын өзгерту арқылы коллоидты ерпінділерді ұйыту - концентрация әсерінен ұйыту деп аталынады.
Сырттан қосылған электролиттер ионы ядроға адсорбцияланбайтын болса, онда оларды индиферентті электролиттер деп атайды.

Коллоидты ерітінділерде электролит қосылғаннан кейін диффузиялық қабаттың сығылуы екі түрлі жағдайда орын алады:
- қарама-қарсы таңбадағы иондар диффузиялық қабаттан қос иондық қабатқа ауысып, дзета потеициал шамасын төмендетеді;
- ерітінді иондық күші артқандықтан қарсы таңбадағы иондардың диффузиялану қабаты сығымдалады. Осының нәтижесінде дзета потенциал шамасы өзгереді, бөлшектердің бір-біріне жақындау мүмкіндігі артады.

Бұл коллоидты бөлшектердің потенциал анықтауыш иондары теріс таңбалы болғандықтан, оны бейтараптандыру үшін оң таңбалы иондар қажет екенін аңғару қиын емес. Күміс немесе иодид ионымен нашар еритін қосылыс түзуге бейім электролиттер қатарына, хлорлы натрий, хлорлы кальций, бромды натрий, күміс нитраты, натрий фосфаты, калий карбонаты сияқты тұздарды жатқызуға болады. Карастырылып отырған жағдайда, оң зарядты иондарды пайдаланып, дзета потенциал шамасын өзгертеміз. Ол үшін күміс нитраты ерітіндісінен қосамыз. Күміс иондары потенциал анықтауыш - иодид иондармен әрекеттесіп оларды бейтараптандырады да, дзета потенциал шамасын өзгертеді. Нәтижесінде, коллоидты бөлшек құрылымы өзгеріп, агрегативті тұрақсыздық - кинетикалық тұрақсыздыққа жалғасады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.