Бақылау сұрақтары:
Коллоидты химия пәнінің міндеттері мен мақсаттары
Дисперсті жүйелер мен беттік құбылыстар дегеніміз не?
Коллоидты жүйелердің ерекшеліктері
Дисперсті жүйелердің қандай қасиеттрін білесіз?
Дисперсті жүйелер қандай қасиеттеріне байланысты жіктелінеді?
Дәріс 9. Беттік құбылыстар.
Дәріс жоспары Тақырыбы: Беттік құбылыс
тар.
1Беттік құбылыстардың жіктелуі.
2.Адсорбция туралы ұғым. Адсорбция түрлері.
3.Фрейндлих теңдеуі. Ленгмюрдің мономолекулалық теориясы.
4.Беттік активті заттар.Гиббс тең-деуі.
Қысқаша мазмұны
Беттік құбылыстардың жіктелуі
Беттік құбылыстарды термодинамиканың 1ші және 2ші заңдарының біріккен теңдеулеріне сәйкес жіктеу қолайлы. Кез-келген гетерогендік жүйе үшін оны келесідей түрде жазуға болады:
dG=-SdT+Vdp+ds+idni+ dq (15.1)
G – Гиббс энергиясы, S – энтропия, T – температура, V – көлем, - беттік керілу, p– қысым, s – беттік аудан, i – i компенентің химиялық потенциалы, ni – i компонентінің моль саны, - электрлік потенциал, q–электрлік саны. 1-теңдеу жүйенің Гиббс энергиясының өзгеруін басқа энергия түріне өзгеруінің алгебралық қосындысы арқылы көрсетеді. Бағыттаушылар беттік энергияның бес мүмкін өзгеру процесін көрсетеді: 1- Гиббс энергиясына, 2 – жылуға, 3–химиялық энергияға, 4–механикалық энергияға, 5–электр энергиясына. Беттік энергияның көрсетілген энергия түрлерінің біріне өзгеруі беттік құбылысқа жауап береді. Мысалы, диспертіліктің өзгеруімен реакциялық қабілетілігің өзгеруі, адгезия және жұғу, адсорбция, электрлік құбылыстар.
Адсорбциялық құбылыстың жалпы сиспаттамасы.
Берілген дененің(заттың) дисперстілік дәрежесі жоғарылыған сайын, ол өзінің көбейген бетіне басқа дененің көп бөлшегін сіңіреді. Еріген немесе газ қалпындағы заттардың қатты дене немесе сұйықтың бетіне өздігінен жиналып, шоғырлана келіп, қоюлану құбылысын сорбция деп атайды. Әдетте өзінен басқа сіңіруші затты сорбент, ал оғен сіңірілетін затты сорбтив деп атайды. Ал сорбцияға кері құбылысты десорбция дейді. Сорбтив бөлшектері сорбентке қаншалықты терең сіңуіне байланысты және ондағы пайда болатын өзара әсер мен байланыс күшіне, табиғаты сәйкес сорбция күшін қарастырады. Егер сіңіру дененің тек беткі қабатында ғана жүретін болса, онда оны адсорбция деп атайды. Мұнда да сіңіруші затты адсорбент, ал сіңірілетін затты адсорбтив деп атайды.
Адсорбция мөлшері адсорбенттің қасиетіне, сіңіретін заттың табиғатына, температураға байланысты. Қатты адсорбент ретінде активтелген көмір, силикагель, алюмогель, ал сұйық адсорбент ретінде су, көмірсутектер т.б. органикалық сұйықтық қосылыстары. Адсорбция газдар мен сұйықтар қоспаларын бір бірінен бөлу, оларды кептіру, тазарту үшін противогаздарда қолданады. Бөлу жоспарында, көптеген биологиялық процестерде адсорбцияның маңызы үлкен.
Сорбент пен сорбтив бөлшектерінің табиғаты мен өзара әрекеттесу сипатына орай, сорбция құбылысын физикалық және химиялық деп бөледі. Физикалық сорбция әлсіз және қайтымды. Ол тек молекуааралық, яғни ван дер вальстік күш әсерімен жүзеге асады. Ал химиялық сорбцияны хемосорбция деп те атайды және ол қайтымсыз, өйткені ол артық не бос валенттілік арқылы іске асады. Хемосорбция одан әрі жіктеле келіп абсорбциялы және адсорбциялы болып бөлінеді. Хемосорбцияны да физикалық сорбция мен абсорбциядан осы құбылыстар кезінде бөлінетін жылу шамасымен өлшеп, ажырытуға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |