С. Жайлауов физикалық химия
жүктеу/скачать 2.46 Mb.
|
| Меншікті бет. Меншікті бет деп дисперсті фазаның көлемі не масса бірлігіне тиесілі фазааралығының ауданын айтады. Егер дисперсті фазаның түрі бірдей куб тәрізді болса, онда мұндай системанын, меншікті беті келесі формула бойынша есептеледі:
мұндағы Sм— меншікті бет; Sб — бөлшектің беткі ауданы; Үб — бөлшектің көлемі; а — куб қабырғасының үзындығы. Ал енді, системадағы дисперсті фазаның бөлшектері бірдей 156 сфера (шар) болса, онда меншікті бетті төмендегіше анықтайды: мұндағы г — сфера радиусы, d. — онын диаметрі. Сондай-ақ, системадағы дисперсті фаза бірдей кез келген фор-малы болса, онда меншікті бетті келесі формуламен есептеуге бо-лады: (161) мұндағы k — бөлшек түріне тәуелділік коэффициенті; а — бөлшек өлшемі; D — фазанық дисперстілігі. Дисперсті система арасында меншікті беті жағынан алғанда коллоидты система ерекше жағдайда болады. Нағыз ерітінділерде меншікті бет болмайды. Сол сияқты аса ірі дисперсті системалар-дың да меншікті беті бола бермейді. Тек гетерогенді өте жоғары дисперсті системаларда ғана меншікті бет бар. Олай болса мен-шікті бет бөлшек өлшеміне тәуелді екен. Ол бөлшек ұсақталған сайын (мысалы, әр бөлшек екіге бөлінсе меншікті бет екі есе өседі) артады. Бұл 36-суретте өрнектелген. Онда ордината осіне меншік-ті беттің, ал абсцисса осіне бөлшек өлшемінің мәндерін орналас-тырса, онда бұл тәуелділіктід функционалды байланысы қисық сызықпен өрнектеледі және ол теңқабырғалы гиперболаны кескіндейді. Оны төрт бөлікке бөлуге болады. Әуелі бір затты алып бөлшектесе, суретте көрсетілген 1-ауданда болатын күйді алады. Мұнда оның өлшемі үлкен де үлестік беті аз. Оны аса ірі дисперсті система дейді. Енді осы ірі дисперсті бөлшекті онан әрі үсақтай түссе, әрбір бөлшек бірнеше рет кішірейіп, онын, үлесті беті арта түседі. Ол 2-аудан — мұны микрогетерогенді (аса ұсақ дисперсті) система деп атайды. Ал енді, осыны онан да әрі ұсақтасақ, мысалы ондағы бөлшек өлшемі 10~5—10~7 см аралығында болса, онда бұл 3-бөлікті коллоидты система дейді. Әрине, мұны онан да әрі ұсақтайтын болсақ, онда суретте кескінделген 4-бөліктегі нағыз ерітінді шыға-ды. Мұндайда оның өлшемі нөлге ұмтылады да үлесті бет жоғала- *• ды. Ал осы жоғарыдағы шекара-лар тек шартты ғана бөлінген. Әрбір зат өзара және өзін қоршаған ортамен әрекеттеседі. Денелер кұрамын зерттегенде, олардың беткі қабаттарынын жалпы және ерекше сипатын бі-лу қажет. Ендеше коллоидты күйдің негізгі және маңызды ерекшеліктері ондағы масса мен бос энергияның басым көпшілігі осы фазааралық беткі қабатқа 36-сурет 157 шоғырланғандығында екен. Фазааралық беткі қабатқа орналасқан молекулалар тек көлемдік өзгешелікте болып қана қоймай, олар >өзара, бірінен-бірі бөлек мәнде болады. Қатты заттың беттері теп-тегіс болмайды. Оның күш өрісі және оған сәйкес беткі энергияның мәні әр түрлі болады; сондықтан да құрамы мен үлесті беті бірдей болатын екі системаны энергетика-лық жағынан қарастырғанда, олардың бірдей болмауы мүмкін және кәдімгі физикалық-химиялық системадан коллоидты күйге ауысқанда, системаның қайталанбайтыны және оның өзіндік ерек-шелігі пайда болады. Мысалы, бәрі бірдей болатын активті көмір-дің үлгісін аса жетілген, барынша стандартты технологиялық про-цестердің өзінде де қайталап алу мүмкіндігі өте сирек кездеседі. Кәдімгі аса жоғары дисперсті системалардағы бос энергияның артык, болуы оны термодинамикалық тұрақсыз етеді. Оларға дис-перстілікті азайту арқылы осы бос энергияны кемітуге бағытталған өздігінен жүретін процестер тән. Мұндайда системаның химиялық қүрамы өзгермейді, олардың энергетикалық сипаты және бүған сәйкес коллоидты-химиялық қасиет те өзгереді. Бұл қарастырыла-тын система, химиялық системамен салыстырғанда тұрақсыз өзге-ріске бейім болады. Бұл — коллоидты системаның басты ерекше-ліктерінің бірі. жүктеу/скачать 2.46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|