Модуль 04: «Іргелі білім»
Тұрақтылықтың физикалық теориясы және электролиттердің ұйытуы
жүктеу/скачать 3.34 Mb.
|
| Тұрақтылықтың физикалық теориясы және электролиттердің ұйытуы. Екі бөлшектің ара қашықтығы өзгергендегі оған байланысты осы бөлшек араларындағы әрекеттесу энергиясының тәуелділігін талдап, қарастырайық. Ол үшін, осы ара қашықтыққа функция ретінде тартылу энергиясы мен тебілу энергияларын жеке сипаттайтын график тұрғызу керек. Ал осы әрекеттесудің жалпыэнергиясын табуға болады. Мұндай графиктер 61-суретте көрсетілген және оларды көбінесе потенциалдық қисықтар дейді. Оларды тұрғызғанда тебіліс энергиясы оң деп, ал тартылу энергиясы теріс деп есептеледі.
К оллоидты ерітіндідегі мицеллалардың аралары қашық болғанда, ионды атмосфераның диффузиялық қабаты бірін-бірі баспайды, тіпті түйіспегендіктен де тебілу күштері байқалмайды. Ал ионды атмосфера біріне-бірі көмкеріледі, кері аттас иондар арасында электростатистикалық әрекеттесу туындап, иондар қайтадан таратылады. Мицеллалар біріне-бірі жақындағанда пайда болатын тебілу күштерінің табиғаты жай кулондық әрекеттесуден әлдеқайда күрделі. Б.Дерягин сыналы қысым деп аталатын ерекше тектегі күштердің пайда болатынын көрсетті. Тебіліс энергиясымен байланысты болатын сыналы қысымды есептемегенде зарядталған және параллельді орналасқан үлкен екі пластинаны үлгі етіп алған жөн. Осы екі пластина арасында системаның қалған көлемімен байланысқан өте жұқа сұйық қабат бар. ал осы еі пластина да Р қысымының әсерінен ұсталып тұрады. Ондағы қабаттардың механикалық тепе-теңдікте болуының басты шарты екі күштің абсолют мәнінің теңдігі: dP- бірлік өлшемдегі ауданға қатынасты сыналы қысым күші және pdφ – электростатистикалық әрекеттесу күші, ол да бірлік өлшемдегі ауданға қатынасты. Бұл екі күштің бағыты біріне-бірі кері болағндықтан: dP + pdφ =0 м (205) Пластинаның l араларындағы қысымдыP1, ал бүкіл көлемдегі қысымда P0 арқылы белгілесек, сыналы қысым осы екі қысымның айырымына теңелетінін көреміз: П = P1 – P0 Екі пластина ортасындағы потенциал φ; бүкіл көлемдегі потенциал нөл болғандықтан, теңдеуді интегралдап екенін алады. Ондағы заряд тығыздығын физикадан белгілі теңдеуді пайдаланып табады. Мұндай жағдайда, ерітіндідегі бинарлы электролит заряды z болатын иондарды құрастырады делік. Көрсеткіштік функцияны қатарға жіктей келіп және ондағы бірінші мүшелермен шектелсек: Тебіліс потенциалы энергиясын (U0) келесі теңдеумен есептеуге болады: Б.Дерягин шәкірттерімен бірге, судағы электролит ерітіндісінің екі жақты жұқа қабатта туындайтын сыналы қысымды тәжірибе кезінде өлшеді. Ерітінді концентрациясы төмен болған жағдайда (209) теңдеу дұрыс нәтиже көрсетеді. Сондай-ақ, олар шар тәрізді екі бөлшек арасындағы тебіліс энергиясын да есептеп шығарды. Потенциалды қисықтың абцисса осімен бірігуі тез ұю құбылысының бастапқы кезеңіне сәйкес болады. Осындағы бөлшектердің әсерлі қақтығысуы бола алатындай бірден-бір тиімді концентрация мәнін теориялық тұжырымдау тұрғысынан Б.Дерягин мен Л.Ландау қарастырып, келесі теңдеуді ұсынды: мұндағы А – тұрақты шама, ол катион зарядының анион зарядына қатынасы мен диэлектрлік сіңіруге тәуелді; k – Больцман тұрақтысы; e – электрон заряды; z – ұйытушы ионның валенттілігі; C – ұйытушы электролит концентрациясы. Соңғы теңдеу Шульц-Гарди ережесінің теориялық тұрғыдан алғандағы түсіндірмесі және ол тәжірибе кезінде алынған мәліметтермен сәйкес келеді. жүктеу/скачать 3.34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|