Дисперсті жүйелердің классификациясы мен табиғаты

« Дисперсті жүйелердің классификациясы

мен табиғаты»

Жоспар

1. Дисперстік жүйелерді олардың құрамындағы дисперстік фаза мен дисперстік ортаның агрегаттық күйлеріне байланысты жіктелуі.
2. Дисперстік жүйелердің бөлшектерінің өлшеміне қарай жіктелуі.
3. Коллоидтық ерітінделерде коллоидтық бөлшектер өзара әрекеттесуі бойынша жіктелуі.
4. Жисперстік жүйелердің термодинамикалық тұрақтылығына қарай жіктелуі.

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Барлық ғылым не өңдіріс салалары сияқты коллоидты химия да өздерінде кездесетін өзіндік ерекшеліктері мен қасиеттерге, өлшемдер мен көрсеткіштерге орай жіктеле келіп, сұрыпталады. Ондағы қайсыбір қасиеттер біріне-бірі ұқсас болғандықтан, олар өзара бірігіп кетеді. Мұны кеңістікте орналасқан денемен де теңестіруге болады, өйткені осы дененің кеңістіктегі нақтылы орнын табу үшін үш өлшемді координатаны не олардың проекциясын пайдалану қажет. Демек, коллоидты жүйені сипаттау үшін оны әртүрлі қасиет, ерекшелік тұрғысынан жіктеу керек. Енді осындай жіктеудің бірнешеуін қарастырайық.

1. Дисперстік фаза және дисперстік ортаның агрегаттық күйіне байланысты жіктелуі. Во. Оствальд ұсынған классификация. Коллоидты химияда қарастырылатын жүйелер гетерогенді, сондықтан кем дегенде екі фазадан тұрады. 3 агрегаттық күйден, 9 типті дисперстік жүйе шығады (1-кесте) . Мысалы, С/Г. С - дисперстік фазаның агрегаттық күйі, Г - дисперстік ортаның агрегаттық күйі.

№1- кесте. Үш агрегаттық күйге сәйкес дисперстік жүйенің түрлері

Зидентопф және Зигмонди бөлшектерді:

1. микрондар - кәдімгі микроскоптан көрінетін бөлшектер, яғни, өлшемі >0, 2 мкм
2. ультрамикрондар - микроскоптан көрінбейтін коллоидты бөлшектер. Оларды әрі қарай

а) субмикрондар, яғни ультрамикроскоп көмегімен көрінетін өлшемі 5 нм-ден 200 нм-ге дейінгі бөлшектер;

б) амикрондар, яғни ультрамикроскоп көмегімен де көрінбейтін өлшемі <5 нм бөлшектер.

Г/Г типі коллоидтық жүйеге сәйкес келмейді, себебі кәдімгі жағдайларда газдар кез-келген концентрацияда шынайы ерітінділер береді (тек өте жоғары қысымда ғана кейбір газ жүйелері гетерогенді жүйе түзеді) .

2. Дисперстік жүйелерді олардың құрамындағы дисперстік фаза бөлшектерінің өлшеміне байланысты жіктеуге болады. Сонда бөлшектерінің өлшеміне қарай барлық дисперстік жүйелерді мынандай топтарға бөлуге болады(2-кесте)

Түрлі типтегі дисперсті жүйелердің классификациясынан кейін, жалпы қасиеттерін былай тұжырымдауға болады(3-кесте)

3. Коллоидтық ерітінділерде коллоидтық бөлшектер өзара әрекеттесуі бойынша жіктеледі.

Дисперстік жүйелерді дисперстік фазаның кинетикалық қасиетіне қарай екі топқа бөлуге болады.

• Байланысқан дисперстік жүйелер
• Бос дисперстік жүйелер

Байланысқан дисперстік жүйелерде дисперстік фаза бөлшектері молекулааралық күштер әсерінен бір-бірімен байланысып, дисперстік ортада өзінше бір кеңістіктік тор немесе каркас түзеді. Ал құрылым түзетін бөлшектер, әдетте, өзара еркін қозғала алмайды, тек тербелістік қозғалыс жасай алады. Байланысқан дисперстік жүйелерге белгілі дәрежеде қатты денелердің қасиеттері тән болғанымен, оларды дисперсті ортасы қатты болатын жүйелермен шатастыруға болмайды. Дисперсиялық ортасы қатты жүйелер бөлшектері де өзара қозғала алмайды, бірақ оның себебі басқада - ол дисперсиялық ортаның жоғары тұтқырлығы.

М. М. Дубинин байланысқан дисперстік жүйелерді, нақтырақ айтсақ, кеуекті денелерді былай жіктеді;

• микрокеуекті, кеуек өлшемі<2 нм;
• ауыспалыкеуекті, кеуек өлшемі 2 - 200 нм аралығында;
• макро кеуекті, кеуек өлшемі>200 нм.

Мұндай жүйелерге, көбінесе, диафрагмалар немесе капиллярлы жүйелер деп аталатын капиллярлы - кеуекті денелер; мембраналар - жұқа қабықшалар, әдетте, полимерлі, сұйық және газ өткізгіштер; гельдер және ұйымалар (студни) ; концентрлі суспензиялар (пасталар) мен эмульсиялар, көбіктер.

Бос дисперстік жүйелерде дисперстік фаза бөлшектері бір-бірімен байланыспаған, сондықтан дисперстік ортада броундық қозғалыс немесе ауырлық күшінің әсерінен өзара тәуелсіз қозғала алады.
Бос және байланысқан дисперстік жүйелер өз алдына дисперстілік дәрежесі бойынша жіктеледі. Олардың классификациясы бір-бірінен ерекшеленеді.

Бос дисперстік жүйелерді:

1) ультрамик­рогетерогенді, бөлшектер өлшемі 10 ^-7 - 10 ^-5 см (1 - 100 нм аралығында) ;
2) микрогетерогенді, бөлшектер өлшемі 10 ^-5 - 10 ^-3 см (от 0, 1 до 10 мкм) аралығында;
3) ірідисперсті, бөлшектер өлшемі >10 ^-3 см, деп жіктейді.

Зигмонди коллоидтық ерітінділерді жәйлап буландырғанда түзілетін құрғақ қалдықтың таза дисперсиялық ортада еру қабілеті бойынша классификациялауды ұсынды. Осыған байланысты құрғақ қалдығы дисперсиялық ортада өздігінен дисперсиялануға қабілетсіз жүйелерді қайтымсыз дисперстік жүйелер деп атады. Оларға металл лиозольдері, күміс нитраты мен мышьяк сульфидінің гидрозольдері, және т. б. жатады. Қайтымсыз коллоидты жүйелерге коллоидты ерітінділер қасиеті тән: оларды жоғары концентрлі етіп алу қиын (дисперстік фазасының мөлшері жоғары етіп) ; электролиттер қосқанда олар жеңіл коагуляцияланып, дисперсиялық орта мөлшері аз және ықшам тұнбалар түзеді.

Ал құрғақ қалдығы ортамен жанасқанда алдымен ісініп, содан кейін өздігінен еріп, қайтадан коллоидты ерітінді түзетін жүйелерді қайтымды дисперстік жүйелер деп атады. Оларға желатиннің судағы, каучуктың бензолдағы ерітінділері жатады. Қайтымды коллиодты жүйелерді жоғары концентрлі етіп алу оңай; олар электролиттер әсеріне соншалықты сезімтал емес; тек зольге коагулятордың көп мөлшерін қосқанда ғана тұнбалар түзіледі және олар өте көлемді, тұтқыр, құрамындағы дисперсиялық орта мөлшері көп болыпкеледі.

4. Термодинамикалық тұрақтылығына қарай дисперстік жүйелерді үлкен 2 топқа бөледі: лиофильді және лиофобты жүйелер.

• Лиофильді жүйелер(грек. лиос - сұйықтық; phileo - жақсы көремін; phobos -жеккөремін) -термодинамикалық тұрақты жүйелер. Олар өз еркімен түзіледі, түзілу барысында жүйенің еркін(Гиббс) энергиясы азаяды, яғни ∆G=∆+T∆S<0. Мұндай жүйелерге беттік-активті заттардың мицеллярлық ерітніділері, жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділері және бентонит сазбалшықтарының суспензиясы жатады. Оларға агрегаттық тұрақтылық тән.
• Лиофобтық тұрақсыз, ұзақ өмір сүре алмайтын дисперстік жүйелер жатады. Мұндай жүйелерге эмульсиялар, кейбір суспензиялар, көбіктер жатады. Лиофобтық жүйелерді тұрақтандыру үшін оларға тұрақтандырғыш заттар-беттік-активті заттар (БАЗ), полимерлер қосады. Бұл жағдайда коллоидты ертінділердің дисперстік фазаның дисперстік ортамен өзара әрекеттесуі байқалады.

Гальванизация және электрофорез әдістерін емдеуде

қолданудың биофизикалық негіздері

Адам ағзасына тығыздығы 0, 1 mA/см ² , кернеуі 60-70 B тұрақты токпен әсер етіп емдеу әдісін гальванизация әдісі дейді.

Тұрақты ток деп шамасы және бағыты уақыт бірлігінде өзгермейтін электр тоғын айтады.

Адам ағзасынан тұрақты электр тоғы өткенде аса күрделі физико-химиялық процесстер өтеді. Электр тоғының күш сызықтарының бағытымен сәйкес келетін ұлпалардағы иондар қозғалысқа келеді. Әр түрлі химиялық элементтердің иондарының қозғалғыштық қасиеті әр түрлі болғандықтан олардың мембранада жинақталуы да әр түрлі болады. Сондықтан клеткалардағы иондардың концентрациясы да әр түрлі болады. Иондардың қозғалысының ерекшеліктері клеткалардағы процесстердің қозуына немесе тежелуіне әкеліп соқтырады да қышқылдық-сілтілік тепе-теңдікті өзгертіп, клеткалардағы судың мөлшеріне және ұлпалардағы басқа қасиеттерге әсер етеді. Осының салдарынан адам ағзасы тұрақты токқа реакция жасайды.

Адамның денесінен ток өткенде электродтардың арасыңда болатын қышқылдық - сілтілік өзгеріс денені күйдіреді. Сондықтан ондай эффектіні болдырмау үшін электрод пен адам терісінің арасына, міндетті түрде, физиологиялық ерітіндіге (тіпті жәй суға болса да) малынған дымқыл дәке орналастырылады.

Гальванизация әдісін, қажет болғанда, тұрақты токтың көмегімен адам ағзасына шаншымасыз (иньекциясыз) дәрі енгізу үшін қолдануға болады. Осы әдісті электрофорез дейді. Электрофорез әдісінде электродтар мен адам денесінің арасына салынатын дәкелер дәріге малынады. Тұрақты токпен әсер еткенде теріс электродтың астындағы дәкеден теріс иондар, және олардың күрделі химиялық қосылыстары, оң электродтың астындағы дәкеден оң иондар және олардың күрделі химнялық қосылыстары адам ағзасына кіреді.

Адам ағзасының ток өткізетін бөлігі NaCl-дың ерітіндісінен тұрсын. Оң электрод пен адам денесінің арасына СаС1 ₂ , ал сол электрод пен адам денесінің арасына KJ ерітіңділеріне малынған дымқыл дәке орналастырайық /1-сурет/. Суретте иондардың қозғалысы бағдармен және ұлпалардың шекарасында иондардың жинакталуы 1-4 позицияда көрсетілген. Теріс электродта калий иондары бейтараптанады да, содан кейін сумен екінші реакцияға түсуі нәтижесінде Н ₂ және КОН түзеді. Осы сәтте олар он электродқа қарай қозғала бастайды. Оң электродта Сl және НСl түзіледі, ал Са иондары ұлпаға өтеді. Электрофорез процедурасының өту уақыты иондардың ұлпаға өту жылдамдығына байланысты. Иондардың қозғалыс жылдамдығы электр өрісінің кернеулігіне (Е) тәуелді. Өріс кернеулігі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым иондардың қозғалыс жылдамдығы да үлкен болады. Иондарға тек қана өріс кернеулігі әсер етсе, онда олардың қозғалысы бірқалыпты үдемелі қозғалыс болар еді. Бірақ иондардың жылдамдығы артқан сайын қоршаған ортаның кедергісі де артады. Бұл құбылыс иондарға әсер етуші электр өрісінің күші мен оған қарсы әсер күші-кедергі күші бір-бірін теңестіргенге дейін өтеді. Сонда иондар қалыптасқан қозғалысқа келеді, яғни олардың қозғалыс жылдамдығы тұрақты болады.

Жоғарыда иондардың қозғалыс жылдамдығы электр өрісінің кернеулігіне тәуелді дедік, енді осы байланысты былай жазайық;

υ = КЕ

υ - иондардың қозғалыс жылдамдығы;

К - иондардың қозғалғыштығы.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс