С. Жайлауов физикалық химия
жүктеу/скачать 2.46 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- V I I т а р а у БЕТТІК ҚҰБЫЛЫСТАР МЕН АДСОРБЦИЯ § 33. БЕТТІК КЕРІЛУ
| Коллоидты химияның орны. Химияның дамуында коллоидты системаны зерттеу үлкен орын алды. Молекулалық және иондық ерітінділер табиғат пен техникадағы коллоидты ерітінділерден гө-рі әлдеқайда сирек кездесетін құбылыс. Сондықтан да өзімізді коршаған табиғи әлеміндегі кездесетін сан алуан құбылыстардыд физикалық-химиялық процесін түсіну арқылы табиғаттың барын-ша жалпылама және нақтылы заңдылығын табуда, коллоидты химияның да заңдылықтарының орны ерекше.
Тамақ өнеркәсібінде кездесетін көптеген технологиялық про-цестер коллоидты процестер. Мысалы, нан өндірісіндегі қамырды илеп, оны даярлау кездегі ісіну процесі және нан пісіру кезіндегі ұю мен коагуляция сияқты процестердің бәрі де коллоидты систе-мадағы құбылыстар. Сол сияқты маргарин, шырын, майонез сияқ-тыларды әзірлеу ісі — эмульгирлеу процесіне сүйенеді. Сондай-ақ сүт өндірісіндегі айран, сүзбе, құрт, ірімшік, май, қаймақ сияқты-ларды алудың өзі тікелей коагуляция және ісінуге кері құбылыс синерезис сияқтыларға негізделеді. Кондитер саласындағы көпте-ген кремдер мен сан алуан конфеттерді, зефирлерді әзірлеу де кол-лоидты процестер арқылы жүзеге асады. Тағам даярлаудағы пісі-ру, тұздау сияқты қүбылыстардың бәрі коагуляция немесе белок-тың ыдырауы секілді процестер арқылы жүреді. Қазір қоршаған ортаны сақтау, оны корғау аса маңызды мән-ге ие болып отыр. Бұған ғасырымыздын, 80-жылдары Біріккен Ұлт-тар үйым жариялаған “Таза судын, онжылдығы” атты шешімі дә-лел. Оны әлемдегі ғалымдар “ғасыр міндеті” деп те жүр. Нақ осы тұрғыдан алғанда, бұл міндетті атқару коллоидты химияға көбі-рек тиесілі. Суды ластайтын заттар аса ірі, дисперсті, коллоидты және молекулалы бөлшектер болып төртке бөлінеді. Олардың ара-сындағы біріншісі, яғни аса ірілері тұну процесі кезінде бөлінсе, қалған үшеуі де коллоидты химиядағы ұю, коагуляция, диффузия, сүзу сияқты процестер көмегімен тазаланады. V I I т а р а у БЕТТІК ҚҰБЫЛЫСТАР МЕН АДСОРБЦИЯ § 33. БЕТТІК КЕРІЛУ Беттік керілу, оны анықтау әдістері физика курсында толық талданады. Сондықтан да бұл тарауда сұйықтар мен қатты дене-лерде кездесетін беттік керілу туралы қысқаша қарастырамыз. Беттік керілу бетке перпендикуляр бағытта сұйық молекуласын 161 ішке қарай тартатын ішкі қысым күшінің әсерінен пайда болатын құбылыс. Ішкі қысым молекулалық әрекеттесу күштің нәтижесш-де пайда болатындықтан, оның мәні зат полюстігіне тәуелді, яғни берілген заттың полюстігі артқан сайын ішкі қысым да көбейеді. Мысалы, судың ішкі қысымы 14800 атм., бензолдікі 3800 атм. Де-мек, бензолдан гөрі судың полюстігі артық. Ішкі қысым сұйықтың беткі қабатына орналасқан молекула-ларды ішке тартады және сұйықтың беттік шамасын (ауданын) барынша азайтуға, кішірейтуге тырысады. Сұйықтың беттік мөл-шерін азайтуға себепші болатын аралық шектің бірлік өлшемінде-гі ұзындығына әсер етуші күшті беттік керілу күші немесе жай ғана беттік керілу дейді. Оның өлшем бірлігі — дин/см және бұл күш сұйық бетіне әрқашан перпендикуляр бағытталған. Сұйықтың беттік қабатын көбейту үшін ішкі қысыммен байланысқан кедер-гіні жеңуге бағытталған жұмыс жүрігзу керек. Мұндағы қайтымды және изотермалық процестің бірлік өлшеміндегі бетті тудыруға арналған жұмыс, осы беттін, үлесті бос энергиясына тең және ол эрг/см2-пен өлшенеді. Ал, егер эрг-дин-см екенін еске алсақ, онда бір шаршы сантиметр бетті жасауға қажетті үлесті бос энергия шамасы осы беттегі беттік керілу күшіне теңеледі екен (дин/см). Олай болса, осы айтылғанға орай беттің үлесті бос энергиясы бет-тік керілуге тең; бұл екі шама да бір таңбамен (а) өрнектеледі. Ескерте кететін бір жай, беттік бос энергия системаның бір ком-поненті сұйық болғанда ғана беттік керілу күшіне теңеледі, яғни таза су, бензол, спирт, май сияқты жеке сұйықтардагы беттік бос энергияның шамасы оның беттік керілу күшіне тең екен. Фазааралық шектің беткі қабатында бос энергияның артық болуын әр түрлі әдістер көмегімен дәлелдеуге болады. Мысалы, сұйық фазаның ішкі ортасына орналасқан молекуланың өзін қор-шаған молекулалармен әрекеттесу күші орташа күшке айналады және ол күш өрісінің симметриялы болуына байланысты нөлге теңеледі. Газ бен сұйық фазаларының арасындағы шекті кабатта-ғы молекулалар газдан гөрі сұйық молекуласымен көбірек әрекет-тесетіндіктен, ондағы тең әсерлі күш сұйыққа қарай, яғни сұйық фазаның беткі қабатына перпендикуляр бағытталады. Көлем өз-геріссіз қалатын жағдайдағы беткі қабаттың ауданын көбейту молекулааралық ішкі күшке қарсы жұмыс жүргізу кезінде фаза көлеміндегі молекулаларды беткі қабатқа шығарады. Изотерма-лық жағдайда жүргізілетін бұл жұмыс беткі қабаттағы бос энер-гияның артуына тең. Дәл осы сияқты қатты заттарды ұнтақтау ке-зінде де ондағы байланыс үзіліп, әрбір бөлшек саны артқан сайын беткі қабат та көбейеді және фазааралық беткі қабат артқандық-тан, бос энергия жоғарылайды. Мұндай беткі қабат ауданына сәйкес көбейіп отыратын бос энергия туралы ойды кез келген фа-зааралық беткі қабаттарға пайдалануға болады. жүктеу/скачать 2.46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|