С. Жайлауов физикалық химия
жүктеу/скачать 2.46 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ультрамикроскопия.
- X т ар а у КОЛЛОИДТЫ СИСТЕМАЛАРДЫ АЛУ ЖӘНЕ ТАЗАЛАУ
| Нефелометрия. Бұрын да айтылғандай, дисперсті системадағы жарықтың шашырауына байланысты құбылыстар бөлшектің түрі мен өлшемін анықтау үшін кеңінен қолданылады. Жарықтың ша-шырағандағы интенсивтілігін өлшеуге негізделіп, бөлшектердщ концентрациясын анықтауға арналған аналитикалық әдісті нефе-лометрия деп атайды. Оның негізгі жұмыс жүйесі 57-суретте көр-сетілген. Ондағы А және В кювета. Олардың біріне мысалы, А кю-ветаға барлық сипаты белгілі калыпты ерітінді, ал екіншіге (В) зерттелетін коллоидты ерітінді құйылады. Олардьщ бүйір жағынан жарық түсіріледі, сонда жарық кювета ішіндегі коллоидты не дис-персті бөлшектерден шашырайды. Жарықтың интенсивтілігі қоз-ғалғыш тетік (Д) арқылы тенестіріледі де, қалыпты және өлшенетін кюветалардың һ \ және h аралықтары өлшенеді. Мүнда һ белгілі, өйткені ол қалыпты ерітіндіге катынасты. Екі кюветаның ара қашықтығын нұсқайтын һ \ және Һ2 өзара қатынасы, олардағы концентрация мөлшеріне кері қа-тынаста болады. Кейбір жағдайларда шашыраған жарык интенсивтілігінен гөрі, ша-шырататын орта арқылы өтетін жарық шоғының интенсивтілігін салыстыру ыңғайлы. Анализдеудің мұндай түрдегі әдісін турби-дециметрия деп атайды. Жарық шашыра-татын орта арқылы өткен жарықтың интен-сивтілігін келесі теңдеу аркылы өлшеуге болады:
57-сурет * 211 мүндағы С — бөлшектер концентрациясы; I — кювета қалыңдығы, К — лайлык, коэффициенті. Сөз соңында опалесценцияға ұқсас эффектердің бар екенін ескерткен жөн. Мұндайда жарық квантының әсерінен электрондар әр түрлі энергетикалық деңгейге ауысуы мүмкін. Туындайтын өз-герісті аса сезімтал оптикалық аспаптар тез тіркеп, тиісті мәлімет көрсетеді. Ультрамикроскопия. Коллоидтық дәрежеде ұнталған бөлшектер кәдімгі микроскопта көрінбейді. Мұндайда ультрамикроскопты қолданады. Аббе ұсынған жарықтың диффракциялық теориясы бойынша, оптикалық құралдардың көрсету мүмкіндігі екі нүкте арасы (2n-sinа) қатынасынан кем болмайтын жағдайда ғана болады ( — жарық толқынының үзындығы; n — ортаның сыну көрсеткіші; а — бөлшекті бақылайтын бұрыштың жартысы). Осы теория мен қатынасқа негізделіп жүргізілген көптеген есептеулер-ге қарап, мұндай оптикалық микроскопта көрінетін бөлшектің шек-ті өлшемін анықтауға болады. Осындай есептеулер кезінде алынған шама 2,5-10~5—1,8-10~5 см аралығында болады екен. Демек, кол-лоидты бөлшектер кәдімгі микроскопта көрінбегенімен, ультрами-кроскопта жақсы көрінеді. 1903 жылы Р. Зигмонди мен Г. Зидентопф коллоидты бөлшек-тері бар системаларды оптикалық әдіс арқылы зерттеуді ұсынды. Олардың ультрамикроскопия деп атаған әдісі бойынша жекелен-ген бөлшектердің шашыратқан жарығы байқалады. Мұны қараңғы бөлмеге кішкене саңылаудан түскен жарық сәуледегі шаң, тозаң бөлшектерін байқағанмен салыстыруға болады. Зигмонди мен Зидентопф ұсынған саңылаулы ултьрамикроскоптың жұмыс істеу жүйесі 58-суретте көрсетілген. Онда доғалы электр шамынан шық-қан жарық линзалар (1 және 3) көмегімен реттеліп, бөлшектері жарық шашырататын коллоидты системаға (4) жетеді. Ондағы микроскопқа (5) көрінетін өрісті оңашалап алу мақсатымен, жыл-жымалы саңылау (2) көмегімен биіктігі бірнеше микрометр бола-тын жарық шоғын алып, микроскопқа бағыттайды. Суреттен бай-қалатындай ультрамикроскоптағы, микроскоптын, оптикалық осі, зерттелетін дисперсті системаға түсірілген жарық сәулесіне пер-пендикуляр орналасады. Ал, ғалымдар Э. Коттон және А. Мутон 1903 жылы микроскоптың оптикалық осімен, зерттелетін дисперсті системаға түсетін жарық сәулесі бірдей, яғни бір жазықта орна- 1 58-сурет ласқан ультрамикроскоп түрін жобалап, оны қарастырады. Онда карацғылық орнату үшін олар толық ішкі шағылысу эффекті пай-даланды. Ультрамикроскопия әдісі коллоидты системадағы бөлшектердің орташа өлшемін аныктауға мүмкіндік береді. Ол үшін- қарастыры-латын көлемдегі (V) бөлшектердің санын (n) санайды. Егер жалпы көлем V, ал дисперсті фазаның массасы m болса, онда бөлшектің орташа көлемі: (203) мұндағы d — дисперсті фазаның тығыздығы. Уақыт өткенімен бөлшектерден шашыраған жарық интенсивті-лігі аса көп өзгермейтіндіктен, ультрамикроскопия әдісі коллоид-ты системадағы бөлшектердің түрі, өлшемі жайлы нанымды тал-даулар мен талқылауды жасауға мүмкіндік береді. Ал анизоди-аметриялық, яғни дұрыс емес формалы бөлшектер болса, броун-дық айналмалы қозғалыс салдарынан олар тек қана жылиды. Б. В. Дерягин және Г. Я. Власенко аэрозольдерді зерттеу үшін ағымды ультрамикроскопия әдісін үсынды. Құрамында аэрозольді бөлшектері бар ауа камерадан тұрақты жылдамдықпен өтеді. Кю-веталардың жарықталуы оптикалық сына көмегімен реттеледі. Жарықтың бөлшсктерден шашырауы осы бөлшектердің өлшеміне тәуелді болмағандықтан, ондағы жарықталуды оптикалық сына арқылы реттей отырып, бөлшектер белгілі өлшем аралығында не көрініп, не көрінбей қалатындай етуге болады. Өстіп коллоидты системаларды өлшеміне орай жіктеуге болады екен. Соңғы кездері дисперсті системадағы бөлшектерді зерттеу ісін-де әрі жиі, әрі сенімді қолданылып жүргені — электронды микро-скопия әдісі. Мысалы, электронды микроскопия әдісін пайдаланып, коллоидтық системаның пайда болуы мен қүрылысына қатынасты жүретін кұбылыстар аныкталды. Ғалымдар В. Каргин және Э. Берестнева электронды микроскопия әдісі арқылы зольдердің пайда болуындағы бірінші сатыда әуелі аморфты агрегаттар түріндегі дисперсті фазаның бөлшектері туындап, шамалы уақыт өткен соң ғана, олар кристалды күйге ауысатынын анықтады. X т ар а у КОЛЛОИДТЫ СИСТЕМАЛАРДЫ АЛУ ЖӘНЕ ТАЗАЛАУ жүктеу/скачать 2.46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|