О. А. Есімова С. Ш. Құмарғалиева


 Сұйылтылған суспензиялардың



Pdf көрінісі
бет20/82
Дата14.09.2023
өлшемі1.87 Mb.
#477522
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   ...   82
химия рус (1)

2.5. Сұйылтылған суспензиялардың
агрегаттық тұрақтылығы 
 
Суспензиялардың агрегаттық тұрақтылығы – бұл уақыт 
бойынша дисперстілік дəрежесінің, басқаша айтқанда, бөлшек-
тер өлшемі мен олардың жеке қасиеттерінің өзгеріссіз сақталу 
қабілеті. 
Сұйылтылған суспензиялардың агрегаттық тұрақтылығы 
лиофобтық зольдердің агрегаттық тұрақтылығына ұқсас болады. 
Бірақ суспензиялар агрегаттық тұрақтылығы жоғары жүйелер 
болып табылады, өйткені өте ірі бөлшектерге ие, соған сəйкес 
еркін беттің энергиясы аз болады. 
Суспензиядағы агрегаттық тұрақтылықтың бұзылуы кезінде 
коагуляция,
дисперстік фаза бөлшектерінің жабысуы төмен бола-
ды. Коагуляция – бұл өз бетінше өтетін процесс, өйткені ол фаза 
аралық беттің азаюы есебінен жүйенің еркін энергиясының азаюы-
мен болады. Бұл процесс лиозольдерде өтетін процеске ұқсас, 
онымен қоса лиозольдер коагуляциясы суспензиялардың пайда 
болуына əкеледі жəне одан ары да жүре келе тұнбаның пайда 
болуына əкеледі. Бұл тұнба көбінесе, концентрленген суспензия 
(қойыртпақ), басқаша айтқанда, қасиеттері басқа бөлімде қарас-
тырылатын құрылымдық жүйе болып табылады. 
Суспензияның агрегаттық тұрақтылығына қол жеткізу үшін 
берілген екі шарттың кем дегенде біреуін орындауы қажет: 
– дисперсиялық ортаның дисперсті фазасының бөлшектері-
нің беттеріне жұғуы; 
– стабилизатордың (тұрақтандырғыштың) бар болуы. 
Бірінші шарт. Егер суспензия бөлшектеріне дисперсиялық 
орта жақсы жұқса, онда олардың беттерінде серпімді қасиеттеріне 
ие жəне ірі агрегаттардағы бөлшектердің байланысуына қарсыла-
сатын сольваттық қабат түзіледі. Бөлшектердің жақсы жұғылуы 


51 
полярлы сұйықтар үшін полярлы бөлшектерде жəне полярлы емес 
сұйықтар үшін полярлы емес бөлшектерде байқалады. 
Сольваттық тұрақтылық механизмі бар (стабилизаторсыз) 
агрегаттық тұрақты суспензиялардың мысалы ретінде кварцтың 
судағы суспензиясын жəне бензолдағы күйенің суспензиясын айту-
ға болады. Кварц суда, ал күйе бензолда жақсы жұғады, бұл сус-
пензиялар үшінші компонентсіз, яғни (стабилизаторсыз) агре-
гаттық тұрақты болады. Егер жұғуды болдырмай дисперсиялық 
ортаны ауыстырса, онда агрегаттық тұрақсыз жүйе алынады, яғни 
күйе бөлшектеріне жұғылмайды, гидраттық қабат пайда болмайды 
жəне қорғалмаған бөлшектер бір-бірімен оңай байланысады. 
Екінші шарт. Егер суспензия бөлшектерінде дисперсиялық 
орта нашар жұқса, онда стабилизаторды қолданады. 
Стабилизатор – бұл дисперстік жүйеге қосқанда оның 
агрегатты тұрақтылығын жоғарылататын, басқаша айтқанда, 
бөлшектердің бірігуіне кедергі жасайтын зат. 
Стабилизатор ретінде суспензиялар үшін
– кіші молекулалық электролиттер; 
– коллоидтық БАЗ; 
– ҮМҚ қолданады. 
Олардың тұрақтандырғыш жерінің механизмі əртүрлі; тұрақ-
тандырғыштың табиғатына байланысты тұрақтылықтың бірнеше 
факторлары, лиофобтық зольдердегіге ұқсас жүзеге асырылады. 
Тұрақтылықтың мүмкін болатын себептері мынадай: адсорбциялы-
сольваттық, электростатикалық, құрылымды-механикалық, энтро-
пиялық, гидродинамикалық.
Егер тұрақтандырғыш ионогенді болса (ерітіндіде иондарға 
ыдырайды), онда тұрақтылықтың электростатикалық факторы 
міндетті түрде əсер етеді: бөлшектердің беттерінде қос электрлік 
қабат түзіледі, электрокинетикалық потенциал жəне бөлшектердің 
жабысуына қарсыласатын сəйкес электростатикалық итеру күші 
пайда болады. Бөлшектерді электростатикалық итеру ДЛФО 
теориясымен (бөлімді қара) сипатталған. Егер бұл ионогенді 
заткіші молекулалы органикалық емес электролит болса, онда 
оның тұтақтандыру іс-əрекеті тек осы фактормен шектеледі.Егер 
ионогенді зат – коллоидтық БАЗ жəне полиэлектролит болса, онда 
тұрақтылықтың басқа да факторлары жүзеге асырылады. 


52 
Коллоидтық БАЗ-дың тұрақтандыру əсері. 
Коллоидтық БАЗ-
дың тұрақтандыру əсері адсорбциялық қабыршақтар түзе отырып, 
фазааралық бетте адсорбцияланатын қабілетімен анықталады. 
Жоғарғы беттік активтіліктерінің беткі қабаттағы БАЗ-дың концен-
трациясы көлемдік концентрациясынан ондаған мыңдай асып 
түседі, сондықтан адсорбциялық қабыршақтарда, БАЗ мицелла-
ларында полярсыз топтардың ассоциациясы болады. 
Адсорбциялық қабаттың құрылысы: 
– БАЗ-дың табиғатына; 
– фазааралық беттің табиғатына; 
– бетті толтыру дəрежесіне; 
– дисперсиялық ортада əртүрлі қосылыстардың бар болуына 
тəуелді болады. 
Адсорбциялық қабаттың құрылысының өзгеруі оның қорғаныс 
қасиеттерінде байқалады. 
Дифильдік құрылысы бар коллоидтық БАЗ полярлы да жəне 
полярсыз да болуы мүмкін. 
Ребиндердің полярлықты теңгеру ережесіне сəйкес сұйық дис-
персиялық орта мен қатты бөлшектердің полярлығының айырма-
шылығы неғұрлым көп болса, соғұрлым БАЗ-дың тұрақтандыру-
шы əсері көп болады. Осылайша, тұрақтандырушы есебінде кол-
лоидтық БАЗ-ды пайдалану кезінде тұрақтылықтың адсорбциялы-
сольваттық факторы жүзеге асырылады. Мысалы, судағы күйенің 
суспензиясын алу үшін күйенің бөлшектерінде полярсыз көмір-
текті радикал мен адсорбцияланатын натрий олеатын пайдаланады, 
ал су жағына бағытталған полярлы топ оны гидрофильдейді жəне 
сонымен қоса бөлшектің бетіне жұғады, суспензия тұрақтанады. 
Осыған ұқсас процесті күйемен кірленген қолымызды жуғанда 
жəне майлы тамақтан кейін ыдысты жуғанда байқаймыз. 
Натрий олеатын бензолда (полярсыз сұйықтық) силикагельдің 
(SiO
2
) суспензиясын тұрақтандыру үшін де қолданады (6-сурет). 
Бұл жағдайда натрий олеаты бензол жағына көміртек радикал-
дарын бағыттай отырып, өзінің полярлы тобымен қатты бөлшек 
беттерінде адсорбцияланатын болады. Сол себепті силикагельдің 
беті гидрофобтанады да, оған бензол жұғады жəне суспензия 
тұрақтанады. 
Бірақ ең жақсы тұрақтылық эффектісі БАЗ-дың спецификалық 
таңдауы кезінде қол жеткізіледі. Əртүрлі типті суспензияларды 


53 
тұрақтандыру үшін БАЗ-ды таңдау тіке жəне кері эмульсияны 
тұрақтандыру үшін БАЗ таңдауымен ұқсас. Егер полярлы бөл-
шектердің суспензияларын полярсыз сұйықта тұрақтандыру қажет 
болса, онда ГЛБ сандарының ең төменгі мəні бар негізінен 3-6 бо-
латын коллоидтық БАЗ қолданады,басқаша айтқанда, суда аз ери-
тін тізбектегі көміртегінің атомы 30 болатын БАЗ-дармен де тұрақ-
тандыруға болатын жағдайлар да белгілі. 
Тамақ өнеркəсібінде бұл мақсаттар үшін липоидтар, ланолин-
дер жəне т.б. қолданылады. 
Егер полярсыз бөлшектердің суспензияларын полярлы сұйық-
та тұрақтандыру қажет болса,онда негізінен, ГЛБ сандары 8-13 бо-
латын коллоидтық БАЗ қолданады, басқаша айтқанда, суда жақсы 
еритін мұндай қосылыстар тізбекте көміртегінің 10-18 атомын 
құрайды. 
Тұрақтандырушы қасиеттерінің максимумы көміртегінің 
атомы 14-16 болатын БАЗ-да байқалады (Донан максимумы). 
Тамақ өнеркəсібінде осы мақсаттар үшін көбінесе пропил спирті, 
жоғарғы карбон қышқылының тұздары қолданылады. 
ҮМҚ жəне полиэлектролиттердің тұрақтандыру əсері. 
Нақ-
тырақ айтқанда, дисперстік жүйелердің,оған қоса суспензиялардың 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   ...   82




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет