![]()
|
|||||||
Коллоидтық жүйелердің молекулалық - кинетикалық қасиеттеріСОӨ Ж №2 Коллоидтық жү йелердің молекулалық - кинетикалық қ асиеттері Диффузия коэффициентін, орташа квадраттық ығ ысуды анық тау
Микрогетерогенді жү йелерде (суспензия, эмульсия, газдық эмульсиялар, аэрозольдер) массаларының ү лкен болуына байланысты бө лшектер жылулық (броундық ) қ озғ алысқ а қ атыса алмайды, тұ ну – седиментация немесе кері процесс – бө лшектердің қ алқ ып шығ уы байқ алады. Егер бө лшектер ағ ынының қ озғ алыстағ ы ламинарлы жә не Стокс заң ына бағ ынса, гравитациялық ө рісте бө лшектердің тұ ну (қ алқ ып шығ у) жылдамдығ ы келесі қ атынаспен беріледі.
мұ ндағ ы: В – ү йкеліс коэффициенті; u – бө лшек кө лемі; g – еркін тү су ү деуі; r жә не Сфералық бө лшектер ү шін
мұ ндағ ы: r – бө лшек радиусы; h – дисперстік орта тұ тқ ырлығ ы. Жү йенің седиментациялануғ а қ абілеттігі седиментация константасымен анық талады:
Мұ ндағ ы: Сфералық бө лшектер ү шін:
Центрден тепкіш ө рісте седиментацияланғ ан бө лшектердің жолы х уақ ыт t – мен бірге экспонента бойымен ө седі (центрифуганың айналу саны тұ рақ ты болғ анда).
Бө лшектер сфералық болса, онда
мұ ндағ ы: Жоғ арыдағ ы қ атынастар ә р тү рлі материалдардың дисперстігінің седиментациялық анализінде қ олданылады. Ультромикрогетерогенді жү йелер (зольдер) бө лшектері жылулық қ озғ алысқ а қ атысады, олар молекула – кинетикалық заң дарғ а бағ ынады. Бө лшектердің орташа ығ ысуы
мұ ндағ ы: t – қ озғ алыстағ ы бө лшектердің ара қ ашық тығ ын ө лшеу моменттері арасындағ ы уақ ыт. Зольдерге диффузия коэффициентіне арналғ ан Эйнштейн тең деуі қ олданылады. Егер сфералық бө лшектер болса,
Лиозольдер ү шін Вант – Гоффтың осмостық заң ы орындалады (ә детте, ерітіндіге қ атысты):
мұ ндағ ы: p – осмостық қ ысым; n – зольдің кө лем бірлігіндегі бө шектер саны, бө лшектік концентрация. Аэрозольдер Клайперон – Менделеевтің газдық заң ын пайдалануғ а болады:
мұ ндағ ы: п – аэрозольдегі бө лшектер саны. Ультромикрогетерогенді жү йелер тұ нғ анда седиментацияғ а кері бағ ытта бө лшектердің диффузиясының қ озғ аушы кү ші болып табылатын концентрациялар градиенті туады. Диффузиялық жә не седиментациялық ағ ындар тең ескенде, диффузия – седиментациялық тепе – тең дік орнайды. h биіктігінде бө лшектің концентрациясы
мұ ндағ ы: Седиментациялық термодинамикалық тұ рақ тылық ө лшемі –
Седиментацияғ а кинетикалық тұ рақ тылық ө лшемі седиментация константасына кері шама:
Кинетикалық тұ рақ тылық ты тұ тқ ырлық, орта тығ ыздығ ы, бө лшектердің тығ ыздығ ы мен размерін ө згерту арқ ылы реттеп отыруғ а болады.
Мысал №1. Шығ арылуы: Эйнштейн – Смолуховский заң ын пайдаланамыз:
Диффузиялық коэффициентін Эйнштейн тең деуі бойынша табамыз:
Мысал №2. 293К – де диффузиялық – седиментация тепе – тең дік орнағ анда Шығ арылуы: Диффузиялық – седиментация тепе – тең дік орнағ анда бө лшектің биіктік бойынша тартылуы гипсометрлік тең деумен ө рнектеледі:
мұ ндағ ы:
Мысал №3. 30% – тік Шығ арылуы: Дисперстік жү йелердің осмостық қ ысымы Вант – Гофф тең деуімен есептеледі:
мұ ндағ ы: с – массалық концентрация, т – бір бө лшек массасы. Дисперстік фазаның массалық концентрациясы:
Сфералық бө лшектер ү шін Сонда
Осмостық қ ысым:
|
|||||||
|