17. Нанодисперсті жүйелерді физикалық конденсациялық әдістермен алу жолдарын атаңыз.

16. Нанобө лшектерді алу жолдарының жіктелуі. Нанодисперсті жү йелерді диспергациялық ә дістермен алу жолдарын атаң ыз. Диспергациялау тү рлерінің ерекшелігін тү сіндірің із.

Бұ л ә діс-де зат-ң ірі ү лгі-н дисперс-к ө лшемдегі бө лшек-ге дейін ұ сақ тайды. Дисперсиялағ анда зат-ң хим-қ қ ұ рамы мен агрегат-қ кү йі ө згермей, тек бө лшек-ң ө лшем-і мен тү рі ғ ана ө згеріске ұ шырайды. Ә р тү рлі қ ұ ралдармен жабдық талғ анына қ арамастан дисп-ң барлық ә діс-де барлық жағ дайда сыртқ ы ә сер ету керек.

Диспергация-қ ә діс-ді кө бі-се дө рекі дисперс-к бө лш-ді алу ү шін қ олд-ды. Қ атты дене-ді, сұ йық -рды жә не газ-ды дисперстеу ү рдіс-нде айтарлық тай айырмашылық тары бар.

Қ атты дене-ді дисперстеу. Қ атты денелерді дисперстеу ү шін механикалық жә не электрлік ә дістерді пайдаланады. Бұ л ү рдістерді ө ндірісте цемент ө ндіруде, тамақ ө ндірісінде, бидай мен басқ а дақ ылдарды ұ нтақ тауда, энергетикада, бояуларды, толық тырғ ыштарды алуда кең інен қ олданады.

Қ атты денелерді дисперстеудің кең таралғ ан тә сілі – механикалық ұ сақ тау. Қ ондырғ ыларда ұ сақ талатын денеге кү шті механикалық жү ктемелер ә сер етеді, нә тижесінде ү лкен кернеулер пайда болып, ірі денелер ұ сақ бө лшектерге дейін ыдырайды. Сынғ ыш денелерді ұ сақ тау ү рдісі тиімді жү реді. Иілгіш денелерді ұ сақ тау қ иынырақ. Себебі мұ ндай денелерде механикалық жү ктемелер алдымен иілгіш деформацияларды туғ ызады, одан кейін ғ ана дене бұ зылады. Сұ йық тық та орналасқ ан қ атты денені ұ сақ тау ү шін тербеліс жиілігі 20 мың Гц болатын ультрадыбыс қ олданылады. Сұ йық тық тың аз кө лемінде ультрадыбыс сығ ылу мен созылудың кү рт ө згерістерін туғ ызады, нә тижесінде дене бұ зылып, дисперсияланады.

Диэлектрлік сұ йық ортадағ ы ү лкен кернеудің ә серіне негізделген электргидравликалық дисперстеу. Бұ л электрлік тә сілде судағ ы дисперсияланатын денеден жасалғ ан электродтар арасындағ ы вольт доғ асын пайдаланады. Доғ аның жоғ ары температурасынан металл ө те ұ сақ бө лшектер кү йінде шашырайды.

Сұ йық тық тарды дисперстеу. Сұ йық тық тарды дисперстеу жә не аэрозольдер мен эмульсиялардағ ы ұ сақ тамшыларды алу ү шін кө бінесе механикалық ә дістерді: шайқ ауды, сұ йық ағ ыстың ү зілуіне ә келетін жылдам араластыруды, ультра-дыбыстың ә серін қ олданады. Сұ йық тық ты ү лкен жылдамдық пен ұ сақ саң ылаулар арқ ылы ағ ызып, шашырату тә сілін де пайдаланады. Когезиялық кү штер сандық кү йде сұ йық тық тың беттік керілуімен сипатталады. Онда ү зілу шартын Вебер саны деп аталатын ө лшемсіз кө рсеткіш анық тайды:

, (1. 1)

мұ ндағ ы ρ _l– сұ йық тық тың тығ ыздығ ы; r – ағ ыстың радиусы; υ – ағ ыс жылдамдығ ы, σ – сұ йық тық тың беттік керілуі.

Ө здігінен дисперсиялану. Белгілі жағ дайда макроскопия-лық фаза сырттан ешқ андай – механикалық, электрлік, т. б. – жұ мыс жұ мсамай-ақ дисперстік бө лшектерге не тамшыларғ а ыдырайды. Мұ ны ө здігінен дисперсиялану деп атайды. Ө здігінен дисперсияланатын жү йелердің мысалы ретінде критикалық эмульсияларды келтіруге болады. Олар бір бірінде ерімейтін сұ йық тық тардан тұ рады. Дисперстік фаза бө лшектері мен дисперсиялық ортаның арасындағ ы фазааралық керілуді елеулі азайтатын беттік-активті заттарды жү йеге енгізіп, ө здігінен дисперсиялануды жең ілдетуге болады.

Газдардың дисперсиялануы. Сұ йық тық тағ ы газ кө піршік-терін алу ү шін келесі дисперстеу нұ сқ ауларын пайдаланады:

1. Барботирлеу – газды ү лкен жылдамдық пен сұ йық тық -тан ө ткізу, нә тижесінде газдың ағ ысы тұ рақ сызданып, жеке-жеке ұ сақ кө піршіктерге ыдырайды.

2. Ағ ыстарды араластыратын қ ұ ралдар арқ ылы сұ йық тық пен газды бірге ағ ызу, нә тижесінде газ кө піршіктері тү зіледі; дисперсиялағ ыш қ ұ ралдар ретінде мембраналар, жің ішке тү тікшелер, кеуекті жү йелер жә не т. б. қ олданылады.

17. Нанодисперсті жү йелерді физикалық конденсациялық ә дістермен алу жолдарын атаң ыз.

Конденсациялық ә діс: физикалық, химиялық болып бө лінеді. Физикалық топтағ ы ә дістің негізгі принципі бойынша жаң а фаза бө лшектерінен будан ( конденсациялау) не сұ йық тық тан (кристалдау) бө ліп алады. Химиялық ә дісте қ ұ рамы жә не ө лшемдері белгілі бө лшектер химиялық реакция арқ ылы алынады.

Физикалық конденсациялық ә дістің тү рлері: Молекула-қ шоғ ыр-р ә дісі. Жің ішке саң ылауы бар вакуумды камерағ а бастапқ ы затты орн-ды. Қ ажетті жоғ ары темп-ғ а дейін қ ызд-да зат бу-п, диафрагмадан ө те келе, буланғ ан бө лш-р шоғ ыр тү зеді. Оны қ атты бетке бағ ыт-ды, осы бетте бу конденс-п, диспер-к бө лшек-р н/е қ алың дығ ы 10 нм болатын жұ қ а қ абыршық тү зіледі.

Аэрозольді ә діс. Металл инертті газ-ң сиретілген атмо-сферасында буланады. Темп-ң тө мендеуімен бу конденс-п, ө лшем-і 1-100 нм б/н диспер-к метал бө лшек-і тү зіледі. Аэрозольді ә діс ә ртү рлі метал-ң ж/е олар-ң қ осылыс-ң нанобө лш-н алу ү шін қ олд-ды.

Криохимиялық синтез. Бұ л ә діс-ң негізгі ерекш-і - алдымен ме-ды қ арқ ынды қ ыздыру арқ инертті газ ағ ысында бу-ды. Ары қ арай металл буы субстрат бетінде аса тө мен темп-да газ-ң артық мө лшерінде конденс-п, нанобө лшек-р тү зіледі. Аса тө мен темп-да сұ йыту нанобө лшек-ң субстрат бетіндегі диф-на кедергі жасап, кіші ө лшем-н сақ тайды.

Золь-гель ә дісі. Бұ л ә дісті коллоид-қ еріт-н жоғ ары диспер-к қ атты бө лшек-ді бө ліп алу ү шін қ олд-ды. Белгілі жағ дайда диспер-к бө лшек-р бір-бірімен бірігіп, кең істік қ ұ рылым – гель тү зеді. Гельді жылдам кептірсе, жоғ ары диспер-к бө лшек-н тұ ратын ұ нтақ алынады. Аса критикалық кептіру ә дісі де тиімді. Мұ нда ылғ ал гельді жабық аппаратта гельдегі сұ йық тық тың температурасы мен қ ысымынан да ү лкен температура мен қ ысымда қ ыздырады. Нә тижесінде ылғ ал гель кеуектері ө те жің ішке аэрогельге айналады.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒