мен табиғаты». Жоспар

мен табиғ аты»

Мақ саты: Дисперсті жү йелердің классификациясы жә не табиғ атымен танысу.

Жоспар

1. Дисперстік жү йелерді олардың қ ұ рамындағ ы дисперстік фаза мен дисперстік ортаның агрегаттық кү йлеріне байланысты жіктелуі.

2. Дисперстік жү йелердің бө лшектерінің ө лшеміне қ арай жіктелуі.

3. Коллоидтық ерітінделерде коллоидтық бө лшектер ө зара ә рекеттесуі бойынша жіктелуі.

4. Жисперстік жү йелердің термодинамикалық тұ рақ тылығ ына қ арай жіктелуі.

Тақ ырыптың қ ысқ аша мазмұ ны:

Барлық ғ ылым не ө ң діріс салалары сияқ ты коллоидты химия да ө здерінде кездесетін ө зіндік ерекшеліктері мен қ асиеттерге, ө лшемдер мен кө рсеткіштерге орай жіктеле келіп, сұ рыпталады. Ондағ ы қ айсыбір қ асиеттер біріне-бірі ұ қ сас болғ андық тан, олар ө зара бірігіп кетеді. Мұ ны кең істікте орналасқ ан денемен де тең естіруге болады, ө йткені осы дененің кең істіктегі нақ тылы орнын табу ү шін ү ш ө лшемді координатаны не олардың проекциясын пайдалану қ ажет. Демек, коллоидты жү йені сипаттау ү шін оны ә ртү рлі қ асиет, ерекшелік тұ рғ ысынан жіктеу керек. Енді осындай жіктеудің бірнешеуін қ арастырайық.

1. Дисперстік фаза жә не дисперстік ортаның агрегаттық кү йіне байланысты жіктелуі. Во. Оствальд ұ сынғ ан классификация. Коллоидты химияда қ арастырылатын жү йелер гетерогенді, сондық тан кем дегенде екі фазадан тұ рады. 3 агрегаттық кү йден, 9 типті дисперстік жү йе шығ ады (1-кесте). Мысалы, С/Г. С – дисперстік фазаның агрегаттық кү йі, Г – дисперстік ортаның агрегаттық кү йі.

№1– кесте. Ү ш агрегаттық кү йге сә йкес дисперстік жү йенің тү рлері

Реті	Диспер фаза	Диспер орта	Жү йе белгісі	Жү йе Тү рі	Мысал
1.	қ атты	сұ йық	қ /с	зольдер,	жү згін, металл золі
2.	сұ йық	сұ йық	с/с	жү згіндер	жү згіндер
3.	газ	сұ йық	г/с	эмульсиялар	сү т, мұ най, май
4.	қ атты	қ атты	қ /қ	кө біктер,	сабын кө бігі
5.	сұ йық	қ атты	с/қ	эмульсия	минералдар,
6.	газ	қ атты	г/қ	қ атты коллоид	қ орытпа
7.	қ атты	газ	қ /г	ерітіндісі	топырақ, балшық
8.	сұ йық	газ	с/г	Қ уыс дене, гель капилляр, ксерогелдер	пемза, активті кө мір
9.	газ	газ	г/г	аэрозоль, шаң тү тін, тұ ман, ауа	атмосфера, ауа

Зидентопф жә не Зигмонди бө лшектерді:

1. микрондар – кә дімгі микроскоптан кө рінетін бө лшектер, яғ ни, ө лшемі > 0, 2 мкм

2. ультрамикрондар – микроскоптан кө рінбейтін коллоидты бө лшектер. Оларды ә рі қ арай

а) субмикрондар, яғ ни ультрамикроскоп кө мегімен кө рінетін ө лшемі 5 нм-ден 200 нм-ге дейінгі бө лшектер;

б)амикрондар, яғ ни ультрамикроскоп кө мегімен де кө рінбейтін ө лшемі < 5 нм бө лшектер.

Г/Г типі коллоидтық жү йеге сә йкес келмейді, себебі кә дімгі жағ дайларда газдар кез-келген концентрацияда шынайы ерітінділер береді (тек ө те жоғ ары қ ысымда ғ ана кейбір газ жү йелері гетерогенді жү йе тү зеді).

2. Дисперстік жү йелерді олардың қ ұ рамындағ ы дисперстік фаза бө лшектерінің ө лшеміне байланысты жіктеуге болады. Сонда бө лшектерінің ө лшеміне қ арай барлық дисперстік жү йелерді мынандай топтарғ а бө луге болады(2-кесте)

Жү йенің типі	Бө лшектердің ө лшемі	Мысалдар

Шын ерітінділер	а< 1 нм (< м)	Кышқ ылдар, тұ здар, сілтілер, сулы ерітінділер, қ ант ерітіндісі
Ультромикрогетерогенді жү йелер(коллоидтық ерітінділер )	1 нм < а< 100 нм м< а м	Биологиялық сұ йық тар (қ ан, зә р, сілекей). Метал зольдері
Микрогетерогенді жү йелер (суспензиялар, эмульсиялар, кө біктер)	м < а < м	Кү йе, кофе, шоколад, саз балшық, табиғ и мұ най, т. б. Маргарин, майонез, парфюмериялық (жақ па майлар), сү т, жұ мыртқ а
Дө рекі дисперсті жү йелер	а> м	Жаң бар тамшысы, қ ұ м, қ иыршық тастар, тары, бидай

Тү рлі типтегі дисперсті жү йелердің классификациясынан кейін, жалпы қ асиеттерін былай тұ жырымдауғ а болады(3-кесте)

Қ асиеттері/жү йе	Шын ерітінді	Коллоидты жү йелер	Дө рекі жү йелер
Фазалар саны	Гомогенді	Ультрагетерогенді	Гетерогенді
Қ ағ азды фильтр	Бө лшектер ө теді	Бө лшектер ө теді	Бө лшектре ө тпейді
Жартылай ө ткізгіш мембрана	Бө лшектер ө теді	Бө лшектер ө тпейді	Бө лшектер ө тпейді
Кә дімгі микроскоп	Бө лшектер кө рінбейді	Бө лшектер кө рінбейді	Бө лшектер кө рінеді
Ультромикроскоп	Бө лшектер кө рінбейді	Бө лшектер кө рінеді	Бө лшектер кө рінеді
Тұ рақ тылығ ы	Жү йе термодинамикалық тұ рақ ты	Термодинамикалық тұ рғ ыдан салыстырмалы тұ рақ ты	Термодинамикалық тұ рғ ыдан тұ рақ сыз
Уақ ыт	Уақ ыт ө те келе ескірмейді	Уақ ыт ө те келе ескіреді	Уақ ыт ө ткен сайын ескіре береді
Жарық	Оптикалық бос мө лдір, опалесценцияланбайды	Мө лдір, тү рлі тү сті, жарық ты шашыратады, опалесценцияланады	Мө лдір емес, жарық ты шығ ылыстырады

3. Коллоидтық ерітінділерде коллоидтық бө лшектер ө зара ә рекеттесуі бойынша жіктеледі.

Дисперстік жү йелерді дисперстік фазаның кинетикалық қ асиетіне қ арай екі топқ а бө луге болады.

· Байланысқ ан дисперстік жү йелер

· Бос дисперстік жү йелер

Байланысқ ан дисперстік жү йелерде дисперстік фаза бө лшектері молекулааралық кү штер ә серінен бір-бірімен байланысып, дисперстік ортада ө зінше бір кең істіктік тор немесе каркас тү зеді. Ал қ ұ рылым тү зетін бө лшектер, ә детте, ө зара еркін қ озғ ала алмайды, тек тербелістік қ озғ алыс жасай алады. Байланысқ ан дисперстік жү йелерге белгілі дә режеде қ атты денелердің қ асиеттері тә н болғ анымен, оларды дисперсті ортасы қ атты болатын жү йелермен шатастыруғ а болмайды. Дисперсиялық ортасы қ атты жү йелер бө лшектері де ө зара қ озғ ала алмайды, бірақ оның себебі басқ ада – ол дисперсиялық ортаның жоғ ары тұ тқ ырлығ ы.

М. М. Дубинин байланысқ ан дисперстік жү йелерді, нақ тырақ айтсақ, кеуекті денелерді былай жіктеді;

· микрокеуекті, кеуек ө лшемі < 2 нм;

· ауыспалыкеуекті, кеуек ө лшемі2 - 200 нм аралығ ында;

· макро кеуекті, кеуек ө лшемі > 200 нм.

Мұ ндай жү йелерге, кө бінесе, диафрагмалар немесе капиллярлы жү йелер деп аталатын капиллярлы – кеуекті денелер; мембраналар – жұ қ а қ абық шалар, ә детте, полимерлі, сұ йық жә не газ ө ткізгіштер; гельдер жә не ұ йымалар (студни); концентрлі суспензиялар (пасталар) мен эмульсиялар, кө біктер.

Бос дисперстік жү йелерде дисперстік фаза бө лшектері бір-бірімен байланыспағ ан, сондық тан дисперстік ортада броундық қ озғ алыс немесе ауырлық кү шінің ә серінен ө зара тә уелсіз қ озғ ала алады.
Бос жә не байланысқ ан дисперстік жү йелер ө з алдына дисперстілік дә режесі бойынша жіктеледі. Олардың классификациясы бір-бірінен ерекшеленеді.

Бос дисперстік жү йелерді:

1) ультрамикрогетерогенді, бө лшектер ө лшемі 10^-7- 10^-5 см (1 - 100 нм аралығ ында);
2) микрогетерогенді, бө лшектер ө лшемі 10^-5 - 10^-3 см (от 0, 1 до 10 мкм) аралығ ында;
3) ірідисперсті, бө лшектер ө лшемі > 10^-3 см, деп жіктейді.

Зигмондиколлоидтық ерітінділерді жә йлап буландырғ анда тү зілетін қ ұ рғ ақ қ алдық тың таза дисперсиялық ортада еру қ абілеті бойынша классификациялауды ұ сынды. Осығ ан байланысты қ ұ рғ ақ қ алдығ ы дисперсиялық ортада ө здігінен дисперсиялануғ а қ абілетсіз жү йелерді қ айтымсыз дисперстік жү йелер деп атады. Оларғ а металл лиозольдері, кү міс нитраты мен мышьяк сульфидінің гидрозольдері, жә не т. б. жатады. Қ айтымсыз коллоидты жү йелерге коллоидты ерітінділер қ асиеті тә н: оларды жоғ ары концентрлі етіп алу қ иын (дисперстік фазасының мө лшері жоғ ары етіп); электролиттер қ осқ анда олар жең іл коагуляцияланып, дисперсиялық орта мө лшері аз жә не ық шам тұ нбалар тү зеді.

Ал қ ұ рғ ақ қ алдығ ы ортамен жанасқ анда алдымен ісініп, содан кейін ө здігінен еріп, қ айтадан коллоидты ерітінді тү зетін жү йелерді қ айтымды дисперстік жү йелер деп атады. Оларғ а желатиннің судағ ы, каучуктың бензолдағ ы ерітінділері жатады. Қ айтымды коллиодты жү йелерді жоғ ары концентрлі етіп алу оң ай; олар электролиттер ә серіне соншалық ты сезімтал емес; тек зольге коагулятордың кө п мө лшерін қ осқ анда ғ ана тұ нбалар тү зіледі жә не олар ө те кө лемді, тұ тқ ыр, қ ұ рамындағ ы дисперсиялық орта мө лшері кө п болыпкеледі.

4. Термодинамикалық тұ рақ тылығ ына қ арай дисперстік жү йелерді ү лкен 2 топқ а бө леді: лиофильді жә не лиофобты жү йелер.

· Лиофильді жү йелер (грек. лиос – сұ йық тық; phileo – жақ сы кө ремін; phobos –жеккө ремін)-термодинамикалық тұ рақ ты жү йелер. Олар ө з еркімен тү зіледі, тү зілу барысында жү йенің еркін(Гиббс) энергиясы азаяды, яғ ни ∆ G=∆ +T∆ S< 0. Мұ ндай жү йелерге беттік-активті заттардың мицеллярлық ерітніділері, жоғ ары молекулалық қ осылыстардың ерітінділері жә не бентонит сазбалшық тарының суспензиясы жатады. Оларғ а агрегаттық тұ рақ тылық тә н.

· Лиофобтық жү йелерге термодинамикалық тұ рақ сыз, ұ зақ ө мір сү ре алмайтын дисперстік жү йелер жатады. Мұ ндай жү йелерге эмульсиялар, кейбір суспензиялар, кө біктер жатады. Лиофобтық жү йелерді тұ рақ тандыру ү шін оларғ а тұ рақ тандырғ ыш заттар-беттік-активті заттар (БАЗ), полимерлер қ осады. Бұ л жағ дайда коллоидты ертінділердің дисперстік фазаның дисперстік ортамен ө зара ә рекеттесуі байқ алады.

Негізгі тү сініктер: байланысқ ан дисперстік жү йелер, бос дисперсті жү йелер, қ айтымсыз дисперстік жү йелер, қ айтымды дисперстік жү йелер, лиофильді жү йелер, лиофобты жү йелер.

Ө зін-ө зі бақ ылау сұ рақ тары:

1. Дисперстік жү йелердің классификациясы.

2. Байланысқ ан жисперсті жү йелер.

3. Бос дисперсті жү йелер.

4. Лиофильдік жә не лиофобтық жү йелер.

Қ олданылғ ан ә дебиеттер:

1. Дисперсті жү йелердің қ ұ рылым, тү зілуі жә не реологиялық қ асиеттері: оқ у қ ұ ралы. - Алматы: Қ азақ университеті, 2009. - 68 б.

2. Жанабеков Х. Н. Физикалық жә не коллоидты химия есептері мен жаттығ улар жинағ ы, 2003. - 74 б

3. Мұ сабеков Қ. Б., Ә бдиев Қ. Ж. Коллоидтық химия: Оқ улық. -Алматы: 2011. -7-10 б.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒