• Всего документов: 5844
  • Число пользователей: 15251

Информация о документе

Цена 15000UZS
Размер 64.3KB
Покупки 0
Дата загрузки 06 Июнь 2024
Расширение docx
Категория Химия

Продавец

Bohodir Jalolov

Дата регистрации 10 Май 2023

5700 Продаж

Yuqori dispersli dispers sistemalarning o’ziga xos xususiyatlari

dispersion muxit zarrachalari bilan kuchli bog’lanadi va bular stabilizatorsiz mustaqil ravishda eritiladi. Liofil kolloidlarga oqsil, jelatina, pepsin va yuqori molekulali birikmalar (polimerlar)ning eritmalari misol bo’la oladi. Asosiy tushunchalar. Kolloid grekcha “elim”, “yopishmoq” demakdir. Sistema shartli ravishda tashqi muxitdan ajratilgan bir- biri bilan doimiy ta’sirda bo’lgan moddalar guruxi. Faza sistemaning o’z termodinamik xossalari va kimyoviy tarkibi bilan farq qiladigan qismi. Gomogen bir fazali sistema. Geteronen ko’p fazali sistema. Disperslik maydalangan, tarqalgan. Liofil erishga moyil sistemalar. Liofob Erishga moyil emas sistemalar. Sirt taranglik Sistemaning geterogenlik darajasini xarakterlovchi kattalik. 19 Kirish Dispers so’zi lotincha bo’lib, maydalanmaq, tarqalmoq so’zidan olingan. Tarqalgan modda dispers faza, ikkinchi modda esa dispersion muxit deb ataladi. Dispers sistemalar tabiatda juda ko’p tarqalgan. Atrofimizda mavjud materiallar – tuproq, yog’och, tabiiy suv, turli-tuman oziq-ovqat maxsulotlari, rezina, bo’yoq va xakozolarining xammasi sistemalarga misol bo’la oladi. Endi kolloid kimyo fanini rivojlanish tarixiga o’tadigan bo’lsak, kolloidlar to’g’risidagi ma’lumotlar alximiklarni, Aristotelning ishlarida uchraydi. qadim zamonlardayoq kolloid-kimyoviy prosesslar Xitoyda, Xindistonda, Misrda, Rimda, O’rta Osiyoda ovqat tayyorlash, teri matolarini bo’yash va boshqa ishlarda ko’p qo’llanilib kelingan. Aslida kolloid kimyoga asos solgan kishi – ingliz olimi Tompson Grem bo’ladi. U 1861 yilda erigan xar xil moddalarni pergament qog’oz orqali suvga o’tishini (diffuziyalanishini) o’rganganda, bir xil moddalar, ya’ni osh tuzi, shakar, yaxshi diffuziyalanishini kuzatgan. Sekin diffuziyalanadigan moddalarga alyuminiy gidroksid, rux gidroksid va boshqa materiallarning gidroksidlari, shuningdek, kraxmal, elim, albumin, jelatina va boshqa moddalar kirgan. SHunda Grem, eritmalari yomon diffuziyalangan moddalarni “kolloidlar”, yaxshi diffuziyaladigan moddalarni “kristalloidlar” deb atagan. Kolloid so’zi shunday qilib grekchadan “kolla”, ya’ni elim, yopishqoq so’zidan kelib chiqqan. Bundan kelib chiqadiki, kristalloidlar erisa chin eritma, kolloidlar erisa kolloid eritma xosil qilar ekan. Lekin, rus olimi Borshov kolloid moddalar kristall xolida bo’lishi xam mumkinligini isbotlab berdi. Buni boshqa olim P.P.Veymarn isbotlab, 200 ga yaqin kolloid xolatdagi moddani tayyorlab, xar qaysi modda olish sharoitiga qarab kolloid yoki kristall xolatlarda bo’lishini isbotlab berdi. Masalan, osh tuzi suvda eriganda chin eritma xosil qiladi, lekin shu osh tuzini benzolda eritib, uning kolloid eritmasini xosil qilish mumkin, spirtda eritib esa uning chin eritmasini xosil qilish mumkin. Bundan chiqadiki, kolloid xolat materiyaning o’ziga xos aloxida xolatdir. Kolloid kimyo fanini rivojlanishida rus, sovet va o’zbek olimlarining xam roli juda katta. Masalan, 1782 yilda Lomonosov iviqlar ustida ish olib bordi, u oltining 3 2.1 Dispers sistemalarning sinflanishi Kolloid kimyoda kolloid sistemalarni sinflarga bo’lishda ularning birinchi belgilar asos qilib olinadi: 1. Dispers faza zarrachalarining katta va kichikligiga qarab (disperslik darajasi). 2. Dispers sistemalarining agregat xolatiga qarab. 3. Dispers faza va dispers muxit orasida mavjud bo’lgan o’zaro ta’siriga qarab, bir necha sinflarga bo’linadi. Dispers faza zarrachalarining katta-kichikligiga qarab dispers sistemalar: 1. dag’al, zarrachaning o’lchami 103 nm (1 nona mikron 110-9 met) teng.  Bularga suspenziya va emulsiyalar kiradi. 2. o’rtacha dag’al dispers sistemalar, zarrachaning o’lchami 102-103nm. Bularga misol - tutun. 3. yuqori dispers sistemalar, ya’ni kolloid eritmalar - 1-102 nm. 4. chin eritmalar, bularning zarrachalarining o’lchami - 1nm dan kichik. Disperslik darajasini o’lchash uchun quyidagi formuladan foydalaniladi: D 1   Bu erda D - disperslik, - dispers faza zarachasining ko’ndalang kesim  uzunligi. Endi kolloid sistemalarni agregat xolatiga qarab sinflarga bo’lib chiqaylik. Kolloid sistemalar dispers faza va dispersion muxit agregat xolatlariga qarab 3 ta sinfga bo’linadi: 1. G - G 2. G - S 3. G - q 4. S - G 5. S - S 6. S - q 7. q - G 8. q - S 9. q - q G - gaz, S - suyuqlik, q - qattiq modda. Bu erda birinchi turgan sistema gaz - gaz. Bu sistema odatda kolloid sistemaga kiritilmaydi, chunki gazga gaz qo’shilsa 17 bulut, quyun marmelad meva suvi sitoplazma, limfa 27 3) Chin eritmalar zarrachalarining o‘lchami 1nm (10-9 m yoki 10-7 sm) dan kichik bo‘ladi. Yuqori molekulyar birikma hisoblangan polimerlarning eritmalari kolloid kimyoda muhim o‘rinni egallaydi. XIX asrning 60-yillarigacha polimerlarning eritmalari – liofil kolloidlar hisoblanar edi. Bu davrlarda kolloid kimyoning tipik manbalari gummiarabik, kraxmal va umuman yelimga o‘xshash xossaga ega bo‘lgan moddalar edi. XIX asrning 30-yillariga kelib polimerlarning eritmalari - chin eritmalar hosil qiladi degan xulosaga kelindi. XIX asrning 80-yillarida polimerlar sharoitga va erituvchining tabiatiga qarab ham kolloid, ham chin eritmalar hosil qilishi mumkin degan xulosaga kelindi. Polimerlarning eritmalari kolloid eritmalarga o’xshab:  Erituvchi almashtirilganda chin eritmadan zolga o‘tadi ;  Gel hosil qilish xususiyatiga ega;  Broun harakatiga ega;  Diffuziyalanadi;  Yorug‘lik nurini sochadi;  Molekulalar assosiatlarini hosil qiladi; Chin eritmalarga o’xshash xossalari:  Liofillik;  O‘z-o‘zidan hosil bo‘ladi;  Ma‘lum sharoitlarda gomogen;  Termodinamik barqaror. Polimerlar eritmalarining o’ziga xosligi:  Hattoki suyultirilgan eritmalarda ham yuqori qovushqoqlikka ega;  Erishidan oldin bo‘kadi;  Tola va plyonka hosil qilish xususiyatiga ega Dispers sistemalarning solishtirma sirti. Liofil va liofob kolloid sistemalar Bu klassifikatsiyaya faqat suyuq dispersion muhitli sistemalar uchun ahamiyatga ega. Dispers faza dispersion muhit orasidagi ta‘sirlashuv tavsifiga ko‘ra G.Freyndlix dispers sistemalarni 2 ga bo‘lishni taklif etdi: 1) Liofob - dispersion faza dispersion muhit bilan ta‘sirlashmaydi, bularga mikrogeterogen sistemalar kiradi. Ular termodinamik beqaror bo‘ladi. Tipik liofob sistemalarga 9 • Yuqori dispersliligi ; • Geterogenligi Demak, ular kolloid eritma xossasiga ega boiadi. Kolloid SAM nafaqat sirt taranglikni kamaytiradi, balki m a’lum konsentratsiyalarda o‘z- o‘zidan mitsella hosil qilish xususiyatiga ega. ). SFM laming o‘z-o‘zidan adsorbilanishi natijasida sirt taranglik kamayadi. Suvli eritma sirtida konsentrlanib, uning sirt tarangligini kamaytiradigan moddalar sirt faol moddalar (SFM) deyiladi. Disperslash usulining tabiatda, texnikada, kimyoviy ishlab chiqarishdagi ahamiyati Kolloid eritmalarni tozalash usullari. Dializ, ultrafiltratsiya, elektrodializ, ultratsentrifugalash Dializ. Oddiy dializator: tagi hayvon pufagi yoki kollodiy pardadan iborat idish bo‘lib, idishga tozalanishi kerak boMgan kolloid eritma solinadi. So‘ngra bu idish suv solingan boshqa idishga tushiriladi. Idishdagi suv vaqti-vaqti bilan almashtirib turiladi. Kollodiy parda quyidagicha tayyorlanadi. Biror shisha idishga kollodiy parda (tarkibiga kiruvchi 11% ga yaqin azot boMgan nitroscllyulozaning spirt bilan efir aralashmasidagi eritmasi solinadi. Ultrafiltrlash. Kolloid eritmalarni yarim o‘tkazgich membranalar orqali filtrlanishiga ultrafdtrlash deyiladi. Ultrafiltrlash voronkasimon idishdan iborat bo‘lib, uning keng tomoniga kollodiydan tayyorlangan membrana o‘rnatilgan. 13 Foydalanilgan adabiyotlar 1. Z.A. Sulaymonov, D.A. Hazratova, S.A. Karomatov., “Kalloid kimyo”., Buxoro 2022 2. Dehqonov R.S. Namangan davlat universiteti., Tabiy fanlar fakulteti, Kimyo kafedrasi, “Kolloid kimyo” masala va mashqlar. Namangan 2016 3. Islomov F.F. Akchurina D.A., SamDU magistranti, SamDU fizika fakulteti katta o’qituvchisi., “Xemosorbsiya, adsorbsiya hodisalarida yuzadagi markazlarni modellashtirish usullari” 4. Sh. Sh. Xudoyberdiyev, O. I. Radjabov., “Yuqori molekulyar birikmalar fizikasi va kimyosi (II-qism)” 5. Sh. Sh. Xudoyberdiyev, O. I. Radjabov., “Yuqori molekulyar birikmalar fizikasi va kimyosi (I-qism)” 6. Polimerlar kimyosi va fizikasi (M.Asqarov, I.Ismoilov) 7. Polimerlar kimyosidan praktikum (O_.Musayev va b.) 8. Yuqori molekulyar birikmalar.Babayev.B.( Yuqori molekulyar birikmalar. ii-qism. dexqanov r.) 9. N.A.Parpiyev, H.R.Rahimov, A.G.Muftaxov. asoslari. Toshkent. «O'zbekiston». 2000 y.Anorganik kimyo nazariy 10. Q.Ahmerov, A.Jalilov, R.Sayfutdinov Umumiy Toshkent. «O'zbekiston» 2003 y.va anorganik kimyo. 11. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot". Toshkent, "O'qituvchi", 1984 yil 8-22, 27-42-betlar 12. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot". Toshkent, "O'qituvchi", 1984 yil 43-107-betlar 13. M.A. Asqarov, I.I Ismoilov. “Polimerlar kimyosi va fizikasi”., Toshkent <<O’zbekiston>> Nashriyoti-matbaa ijodiy uyi., 2004 34 n 1 - kolloid zarrachaning yorug’likni sindirish koeffisienti. n 2 - dispersion muhitni hosil qilgan moddaning yorug’likni sindirish koffisienti. k - proporsionallik koeffisienti k  24 P 3 . Agar dispers faza moddasining (ya’ni zarrachaning) yorug’likni sindirish koeffisienti dispersion muhitni tashkil qilgan moddaning yorug’likni sindirish koeffisientiga teng bo’lsa, bunday sistemada Tindal-Faradey effekti ko’rinmaydi. Aksincha, bu farq qancha katta bo’lsa, Tindal-Faradey effekti shuncha ravshan ko’rinadi. SHuni ham aytib o’tish kerakki, Reley formulasini zarrachalarining o’lchamlari 40-70 nm dan katta bo’lmagan sistemalar uchungina qo’llash mumkin. Boshqacha aytganda, bu formula faqat kolloid eritmalar uchun to’g’ri formula bo’lib, uni dag’al dispers sistemalarga tadbiq etib bo’lmaydi. To’lqin uzunliklari kichik bo’lgan binafsha va havo rang nurlar kolloid sistemalarda yaxshi yoyiladi, lekin to’lqin uzunligi katta bo’lgan qizil nur yaxshi yoyilmaydi. Ko’pgina rangsiz zol va minerallarni qizil rangda bo’lishi shu sabablidir. Bu erda qizil nurlar ham yoyiladi. YOndan qaralsa bu zol va minerallar ko’k rangda bo’ladi. SHu hodisa orqali osmon ham ko’k rangda bo’ladi, quyoshni botishi va chiqishi esa qizil rangda bo’ladi. Svetoforning qizil nuri xam tumanda uzokdan ko’rinadi. Reley tenglamasini taxlil qiladigan bo’lsak, shuni ko’rish mumkinki, agar sistemadagi zarrachalarning o’lchami (2  4)  10 -8 bo’lsa, u xolda yorug’lik nurining eng ko’p yoyilishi sodir bo’ladi, ya’ni yoyilish maksimum bo’ladi va kolloid disperslikka to’g’ri keladi. Agar bundan katta bo’lsa, yorug’lik nuri zarrachalardan qaytadi. Reley formulasi tajriba yo’li bilan zarrachalarning o’lchamini topishga imkon beradi. Agar zarachalarning konsentrasiyasi ma’lum bo’lsa, u holda zarrachalarning xajmini, ularning radiusini topish mumkin. Agar  va  ma’lum bo’lsa, u holda kosentrasiyani topish mumkin. YOrug’lik nurining intensivligini (J) nefelometriya va turbodimetriya usullari bilan topish mumkin. 24 metallarning gidrozollari va ularning kam eriydigan tuzlari (Pt, Cu, Au, Ag, Hg, AgI, ZnS, CdS, HgS, As2S3, Sb2S3, Se, C) misol bo’ladi. Liofob sistemalar o‘z- o‘zidan maydalanmaydi. Ularni maydalash uchun tashqi energiya sarflanadi. 2) Liofil – dispers faza zarrachalari dispersion muhit zarrachalari bilan o‘zaro ta‘sirlashadi va ma‘lum sharoitda dispersion faza dispersion muhitda eriydi ya‘ni o‘z-o‘zidan maydalanadi. Ularga SAM (sirt faol moddalar) va YuMB eritmalari misol bo‘ladi. Liofil sistemalar termodinamik barqaror bo‘ladi. Liofil sistemalarga tabiiy YuMB lar: jelatina va boshqa oqsillar, DNK va RNK misol 1.2 Dispers sistemalarning olinishi va tozalash usullari Dispers sistemalarning olinish usullari Kondensatsion Kimyoviy kondensatsiya Fizikaviy kondensatsiya Dispergatsion Ultratovush Mexanik maydalash Elektrik usul O'z-o'zidan dispergirlanish Peptizatsiya Kolloid eritmalar dag‘al dispers sistemalar bilan chin eritmalarning oraliq holatini egallagani uchun ularni bir biriga qarama - qarshi bo‘lgan ikki usulda hosil qilish mumkin. Ularning biri yirikroq zarrachalarni maydalash, ikkinchisi esa molekula yoki ionlardan yirikroq zarrachalar hosil qilishdan (agregatlashdan) iborat; birinchi xil usul- dispergatsiya, ikkinchisi kondensatsiya usullari deyiladi: 3.1. Kolloid sistemalar olinishining dispergatsiya usuli Disperslash: O‘z-o‘zidan sodir bo‘lishi yoki o‘z- o‘zidan sodir bo‘lmasligi mumkin. O‘z-o‘zidan disperslanish liofil sistemalar uchun xosdir. O‘z-o‘zidan boradigan jarayonlar, shu jumladan disperslanishning termodinamik imkoniyati 114  G   H  T  S  0 shart bilan aniqlanadi. Disperslash uchun ma‘lum ish bajariladi yoki unga ekvivalent miqdorda energiya sarflash talab etiladi. Mavjud bo‘lgan bog‘larni uzish uchun kogezion ta‘sirlashuvni yengish talab etiladi. Bu ta‘sirlashuvni yengish uchun sarflangan ish kogeziya ishi deyiladi. Hosil bo‘lgan yangi fazalar orasida o‘zaro ta‘sirlashuv ya‘ni adgeziya sodir bo‘ladi. Adgeziya natijasida sirt energiya kamayadi. O‘z-o‘zidan sodir bo‘ladigan disperslanishda  H  O;  S  O;  G  O; Wadgeziya  WKogeziya bo‘ladi. Liofil sistemalarga emulsiyalar, parafinlarning uglevodorodlardagi yuqoridispers zollari, mitsella hosil qiluvchi SAM va boshqalar kiradi. Liofil sistemalar hosil bo‘lishda Rebinder-Shukin kriteriysi: 2 d  kB  T    , bunda d- zarrachaning chiziqli 10 Sedimentasion barqarorlikda sistemalar hajmi bo’yicha dispers fazaning zarrachalari bir tekisda tarqalgan bo’ladi, og’irlik kuchi ta’sirida cho’kmaga tushishi yoki yuzaga suzib chiqish xollari bo’lmaydi. Bu barqarorlikni asosiy shartlaridan biri zarrachalarning yuqori disperslik darajasi va ularning broun harakatida qatnashishidir. Agregativ barqarorlikda - sistema zarrachalari bir-biriga qo’shilishiga qarshilik ko’rsata oladi. Bunday sistemalarni ikki sinfga bo’lish mumkin: 1. termodinamik barqaror yoki liofil kolloidlar, qaykisi o’z-o’zidan dispergasiyaga uchrab stabilizatorsiz barqaror bo’lib tura oladi. Bularga sirt aktiv moddalarning misellyar eritmalari, yuqori molekulali moddalarning eritmalari va boshqalar misol bo’ladi. Bu sistemalarda Gibbsning ortiqcha energiyasi kamayadi va manfiy qiymatga ega bo’ladi ( G < 0).  2. termodinamik beqaror yoki liofob sistemalarda (zollar, suspenziyalar, emulsiyalar va boshqalarda). Gibbsning erkin energiyasi ortadi, ya’ni u musbat qiymatga ega bo’ladi ( G > 0).  Sedimentasion va agregativ barqarorlikdan tashqari yana kondensasion yoki fazoviy barqarorlik ham ma’lum. (Bunda dispers sistemalar agregasiyaga uchraganda ularning strukturasi va mustahkamligi ko’zda tutiladi). Kondensasion barqaror sistemalar kam mustahkam (mo’rt) agregatlar (flokulalar) yoki g’ovak cho’kmalar hosil qiladi. Bunday sistemalarda zarrachalar o’zlarining harakatlarini yo’qotgan bo’lsalar-da, lekin harakatga moyilliklarini uzoq vaqtgacha yo’qotmaydilar. Bunday strukturali agregatlar sharoit to’g’ri kelib qolsa qaytadan mayda zarrachalarga ajralib peptizasiyaga uchraydilar. Kondensasion beqaror sistemalar esa mustahkam strukturali agregatlar hosil qiladilar. Bunga zarrachalarning bir-biriga ta’siri, kristallizasiya jarayonlari, zarrachalarning o’sishi va shunga o’xshash hodisalar sabab bo’ladi. Dispers sistemalarning agregativ barqarorligi har xil bo’ladi. Bir xil sistemalarning agregativ barqarorligi bir sekund davom etsa, boshqalarining 30 32 xususiyatlariga ta’sir etadigan asosiy faktorlar ularning strukturasi zarrachalarining o’lchami va shaklidir. Optik mikroskopda ko’rinmaydigan zarrachalardan tortib to dag’al dispers sistemalar zarrachalariga qadar yorug’lik nuri optik sirtlardan o’tganda yutilishi, qaytarilishi, sinishi, tarqalishi, yoyilib ketishi mumkin. Bu hodisalarning qaysi biri bo’lishi, tushayotgan yorug’lik nurining to’lqin uzunligi bilan zarrachalarning o’lchami orasidagi nisbatga bog’liq. Agar dag’al sistemalarda zarrachaning o’lchami yorug’lik nurining to’lqin uzunligidan katta bo’lsa, yorug’lik nuri zarrachaga urilganda undan qaytadi, agar zarrachaning o’lchami nurning to’lqin uzunligidan kichik bo’lsa, u holda nur zarrachaga urilganda yoyiladi. Dispers sistemalarning rangi ularning disperslik darajasiga bog’liq bo’ladi. Masalan, disperslik darajasi yuqori bo’lgan oltin zollarining rangi ko’pincha qizil va to’q sariq bo’ladi; disperslik darajasi past bo’lgan oltin zollari binafsha va ko’k tuslidir. Disperslik darajasi ortuvi bilan zolning rangi ayni kolloid eritmani xosil qilgan dispers faza moddasining bug’ xolatidagi rangiga yaqinlashadi. Jadvalda kumush zollarining disperslik darajasi va rangi ko’rsatilgan. Kumush zolining disperslik darajasiga ko’ra rangi 11.1-jadval. Zarrachaning o’lchami, nm xisobida Zolning rangi 79 90 110 160 to’qsariq qizil ko’k-binafsha ko’k As 2 S 3 zoli- sariq, Sb 2 S 3 zoli- qovoq rang, Fe (OH) 3 zoli jigar rang tuslarga ega. Metall zollarining o’tayotgan yorug’likdagi rangi yutilgan nurning to’lqin 21 3) Zarrachalar shakliga ko‘ra; 4) Fazalararo ta‘sirlashuviga ko‘ra; 5) Zarrachalararo ta‘sirlashuviga ko‘ra. Fazalarning agregat holatiga ko’ra sinflanishi Bu klassifikatsiyani Volfgang Ostvald taklif etgan. Odatda 9 xil kombinatsiya bo‘lishi mumkin. Ko‘pchilik olimlar kolloid sistemalarni quyidagi uchta sinfga bo‘lishni tavsiya qiladilar: 1. Haqiqiy kolloid eritmalar (metallarning gidrozollari, metall sulfidlarning zollari va hokazolar). 2. Dag‘al dispers sistemalar (emulsiya, suspenziyalar) va kolloid dispers sistemalar (aerozollar, yarim kolloidlar va hokazo). 3. Yuqori molekulyar birikmalar va ularning eritmalari (oqsillar, polisaxaridlar, kauchuklar, poliamidlar va hokazo). Disperslik darajasiga ko’ra klassifikatsiyalanishi Dispers sistemalarning barqarorligiga ta‘sir qiluvchi omillardan biri dispers faza zarrachalarining katta- kichikligi yoki disperslik darajasidir. Shuning uchun barcha dispers sistemalar zarrachalarining o‘lchamiga qarab uch sinfga bo‘linadi: a)Dag’al dispers sistemalar (suspenziya, emulsiya va ko‘piklar) bu sistemalarda dispers faza zarrachalarining o‘lchami 100 nm dan katta (10-7 m yoki 10-5 sm dan ortiq) bo‘ladi. Bu sistema tiniqmas, qog‘oz filtrdan va pergamentdan o‘tmaydi, geterogen, yorug‘likni sindirish va qaytarish xususiyatiga ega. Beqaror, tez o‘zgaradi. b) Kolloid sistemalar - zarrachalar o‘lchami 1 -100 nm (10-9 - 10-7 m yoki 10-7 - 10-5 sm) oralig‘ida; Kolloid sistemalar - tiniq, filtr qog‘ozdan o‘tadigan, o‘simlik va hayvon membranalaridan va pergament qog‘ozdan o‘tmaydigan, geterogen, tovlanadigan, yorug‘lik o‘tganda Tindal konusini hosil qiladigan, nisbatan barqaror va vaqt o‘tishi bilan o‘zgaradigan xususiyatlarga ega. 1.5.3. Zarrachalarning o lchamiga‟ ko ra dispers sistemalarning sinflanishi Dispers sistemalar Dag'al dispers > 100nm ‟ Mayin dispers (kolloid sistema); 1-100 nm Emulsiya (S/S) Suspenziya (Q/S) Aerozol (Q,S,G) Gel (iviqlar) Zol (kolloid eritma) sut, neft ohak emal, bo'yoq 8 yashash vaqti yillar davom etishi mumkin. Ayniqsa, gidrofob kolloid sistemalarning yashash vaqti juda kam bo’lib, bunday sistemalar beqaror bo’ladi, bunga sabab dispers faza zarrachalari bilan dispers muhitning juda kuchsiz o’zaro ta’siridir. Bunday sistemalarni barqarorligini oshirish uchun har xil faktorlarning bo’lishi shart. Dispers sistemalarning agregativ barqarorlik faktorlari termodinamik va kinetik faktorlarga bo’linadi. Termodinamik faktorlarga quyidagilar kiradi: 1. Elektrostatik - bir-biridan itaradigan elektrostatik kuchlarni hosil bo’lishiga ularning zarrachalarini sirt potensial ( E ) va ayniqsa elektro kinetik (-dzeta) potensiali oshganda bu kuchlanish oshishiga yordam beradi. 2. Adsorbsion – solvat faktor -fazalararo sirt taranglikni va sirt chegaradagi Gibbs energiyasini kamayishiga olib keladi. 3. Entropiya - bu oldingi ikkita faktorlarga qo’shimcha bo’lib, yuqori dispers sistemalarga tegishli, qaysiki bu sistemalarda dispers fazaning zarrachalari Broun harakatida qatnashadi va zarrachalarning hajmda barobar tarqalishiga yordam beradi. Barqarorlikni kinetik faktorlariga ya’ni dispers fazaning zarrachalarini agregasiya tezligini kamaytiruvchi faktorlarga quyidagilar kiradi: 1. Struktura va mexanik faktor - bu agregasiya tezligini kamaytiradigan zarrachalar sirtida himoya qavati (ya’ni yupqa parda) hosil bo’lishi bilan bog’liq, bu parda etarli darajada pishiq va mustahkam bo’ladi. 2. Gidrodinamik faktor - bu faktor ham agregasiya tezligini muhitning qovushoqligini, dispers fazaning va muhitning zichligini o’zgartirish yo’li bilan agregatlanishning oldini oladi. Amalda esa, sistemalarning agregativ barqarorligi faqat bitta faktorga bog’liq bo’lmaydi, aksinchi ko’p faktorlarning ta’siriga bog’liq bo’ladi. Ko’pincha, shu ko’rgan faktorlarimizdan ikkitasi ta’sir qiladi. Bular: 1) Elektrostatik barer, bir- biridan qochadigan kuchlar orqali hosil bo’ladi; 2) Adsorbsion - solvat barer, bu zarrachalarni o’rab olib, zarrachalarni bir-biriga birikishiga qarshilik ko’rsatadi. 31 Asosiy tushunchalar. Kolloid eritmaning rangi YOrug’lik (nur) tushganda eritma rangining o’zgarishi YOrug’lik intensivligi Tushayotgan nurning kuchi Tindal-Faradey effekti Kolloid eritmaga yorug’lik nuri tushirilsa va biror burchak orqali qaralsa, konus shaklidagi yorug’likning ko’rinishi. Reley qonuni Kolloid eritmaga tushayotgan nurning to’lqin uzunligi bilan kolloid zarrachalarning soni va hajmi o’rtasidagi bog’liqlikni ifodalaydi. Nefelometriya Kolloid eritmaning og’irlik konsentrasiyasini, zarrachaning xajmini aniqlash usuli Ultramikroskopiya Kolloid zarrachalarning o’lchamini aniqlash usuli Elektron mikroskop Kolloid zarrachalarning ichki strukturasi va jarayonlar vaqtida o’zgarishini aniqlashga imkon beradi. Rentgenografiya va elektronografiya Zarrachalarning ichki tuzilishi, dispers faza sirtini o’rganishga asoslangan 2.3 Dispers sistemalarning barqarorligi. Dispers sistemalarning barqarorligi deganda dispers fazaning zarrachalarini dispers muhitning hajmida bir xilda tarqalishi va ularning orasidagi o’zaro ta’sir kuchlarini vaqt o’tishi bilan o’zgarmay qolishi ko’zda tutiladi. Dispers sistemalarning barqarorligi kolloid kimyoning asosiy muammolaridan biridir va u juda katta amali y ahamiyatga ega. CHunki kolloid sistemalarning asosiy qismini liofob kolloidlar tashkil qiladi. Ular esa termodinamik beqaror moddalar bo’lib, koagulyasiyaga tez uchraydilar. 28 o‘lchami; β – zarrachaning shaklini va entropiya o‘zgarishini ifodalovchi koeffitsiyent. Kolloid eritmalarni barqaror qiladigan moddalar. Kolloid tegirmonlari va vibrotegirmonlar. Metallarni elektr yordamida "changlatish". Bu usulni 1898- yilda Bredig taklif qilgan. Bunda kolloid eritmasi olinishi kerak bo‘lgan metaldan yasalgan ikkita sim dispersion muhitga tushiriladi, ulardan biri elektr manbaning musbat, ikkincliisi esa manfiy qutbiga ulanadi: simlar bir-biriga tekkizilib, elektr yoyi ' hosil qilinadi. So‘ngra ular bir biridan bir oz uzoqlashtiriladi. Bu vaqtda metall dispersion muhitda ehanglana boshlaydi. Barqaror zol hosil bo‘lishi uchun ozgina ishqor qo‘shiladi. Bu usulda asosan "asl metallaming" zollari olinadi: Ultratovush yordamida «changlatish» usuli. Kolloid eritmalarni peptizatsiya usulida hosil qilish. Bevosita va bilvosita peptizatsiya. Ultratovush yordamida "changlatish" usuli. Ultratovush usuli sanoatda keyingi yillarda keng qoilanilmoqda. Bu usulda ultratovush to‘lqinlarining kuchli tebranishi maydoniga bir-biri bilan aralashmaydigan ikki suyuqlik solingan idish qo‘yilsa. muallaq zarrachalar maydalanib ikki suyuqlikning emulsiyasi hosil boiadi. Bu usul bilan oltingugurt, bo‘yoq, simob, qo‘rg‘oshin, rux, kauchuk, kraxmal va boshqa moddalaming kolloid eritmalarini hosil qilish mumkin. Bu usul yordamida olimlardan Rjevkin va Ostrovskiylar Ag, Pd, Sn, Bi metallarining zollarini hosil qilishgan . 1.3 Kondensatsiya usuli. Fizik va kimyoviy kondensatsiya. Kondensatsiya usullari. fizik kondensatsiya, kimyoviy kondensatsiya, fizik- kimyoviy kondensatsiya. Fizik kondensatsiya usuli. Fizik kondensatsiya usullaridan biri dispersion muhitga qattiq jism bugMni yuborish usulidir. Bu usul bilan simob, selen, oltingugurt, fosfor zollari olinadi. Rus olimlari A. L Shalnikov va S. Z. Roginskiylar modda bug ini qattiq sovutilgan sirtda kondensatlab kolloid eritmalar hosil qilish usulini ishlab chiqdilar. Ular bu usul bilan juda ko‘p metall va metallmaslaming suvdagi hamda organik muhitdagi kolloid eritmalarini olishga muvaffaq boMdilar. Ular bu usul bilan Fig, Cd, Se, S larning gidrozollarini, Hg, 11 H2S12O2 [S]H2O  Oltingugurt gidrozoli shuningdek metallar sulfidlaridan yoki giposulfitdan eritmada oksidlanish reaksiyasi asosida olinishi mumkin: 3Na2S2O3H2SO4 [S]3Na2SO4H2O  2. Qaytarilish reaksiyasi asosida ko’pchilik metallar Au, Ag, Rt, Rd, Os, Ng, Vi, Su va ba’zibir metalloidlar - R, Te, Se ning zollari olinishi mumkin: 2HAu C14  3H2O2  2[Au]  8HC1  3O2 Qaytaruvchi sifatida formalin, gidrazin, tannin, fenilgidrazin, alkaloidlar qo’llanilishi mumkin. 3. Gidroliz reaksiyasi asosida zolni Krekke va Grem usullari yordami bilan olinadi. Krekke usuli: qaynoq suvga oz miqdorda FeS13ning suyultirilgan eritmasidan qo’shilsa qo’n=ir tusli temir III gidroksidi zoli xosil bo’ladi: FeC13 3H2O [Fe(OH)3] 3HC1  Reaksiya oxiriga borishi uchun reaksion aralashmadan xlo¬rid kislotani dializ yo’li bilan chiqarib turish lozim. Grem usuli: temir xlorid tuzining konsentrlangan eritmasiga ammoniy karbonat tuzining to’yingan eritmasi¬dan tomchilatib qo’yilsa, to’q qo’ng’ir tusli barqaror zol xosil bo’ladi: Fe2(SO3)3  bN2O 2[Fe(ON)3]  ZN2SO3  4. Almashinish reaksiyasi kolloid sistema olishda kimyoviy kondensasiyaning keng tarkalgan usulidir: AgNO3  KJ [AgJ]  KNO3 kumush yodid zoli  2H3AsO3  3N2S [As2S3]  H2O mishyak SH-sulfid gidrozoli  Na2SiO3  H2 SO4 [H2 SiO3]  Na2SO4 kremniy kislotasining gidrozoli  4FeC13 K4[Fe(SN)6] Fe4[Fe(SN)6]3  12KC1 berlin lazuri zoli.  16 Liofob - dispersion faza dispersion muhit bilan ta’sirlashmaydi, bularga mikrogeterogen sistemalar kiradi. Ular termodinamik beqaror bo‘ladi. Tipik liofob sistemalarga metallarning gidrozollari va ulaming kam eriydigan tuzlari (Pt, Си, Ли, Ag, Hg, Agl, ZnS, CdS, HgS, As2Si, Sb2St, Se, C) misol bo‘ladi. Liofob sistemalar o‘z-o‘zidan maydalanmaydi. Ulami maydalash uchun tashqi energiya sarflanadi.Yuqori dispers sistemalaming spetsifik (o‘ziga xos) xususiyatlari: • Ortiqcha sirt energiyaga ega bo‘lishi. Disperslik ortishi bilan dispers fazaning solishtirma sirt yuzasi ortadi: Gs = a • S • Termodinamik beqarorlik; • Tndividuallik; • Struktura hosil qilishlik. 4Kolloid kimyoning vazifasi. Kolloid kimyoda tekshiriladigan sistemalarni prof. N.P. Peskov tomonidan Shunday qilib, kolloid kimyoning vazifasi yuqori disperslikka ega bo‘lgan geterogen sistemalarni, bu sistemadagi sirt hodisalarni va yuqori molekulyar sistemalarni o‘rganishdan iborat1917 yilda Peskov dispers sistemalar barqarorligini 2 ga bo‘ladi: 1. Sedimentatsion (kinetik) barqarorlik; 2. Agregativ barqarorlik. Kinetik barqarorlik – bu dispers sistemalarning og‘irlik kuchi ta‘siriga nisbatan barqarorligidir. Bu barqarorlik turi Broun harakati tufayli disperslangan zarrachalarning og‘irlik kuchiga qarshilik ko‘rsatish xususiyati yoki zoldan mitsellaning ajralishiga sabab bo‘ladigan markazdan qochuvchi kuchlar paydo bo‘lishi intensivlanish kuchayishi bilan tushuntiriladi. Agregativ barqarorlik – kolloid (dispers) sistemalarning vaqt davomida disperslik darajasini ya‘ni zarrachasining o‘lchamini va individualligini o‘zgartirmasdan saqlash xususiyati. Agregativ barqarorlik buzilganda koagulyatsiya sodir bo‘ladi Dispers sistemalar. Dispers faza, dispersion muxit va sirt qavatning mavjudligi. Biror moddaning mayda zarrachalari boshqa modda ichida tarqalishidan hosil bo‘lgan sistema dispers sistema deyiladi (dispers so‘zi lotincha disperge're, 20 ya‘ni tarqalmoq, maydalanib ketmoq so‘zidan kelib chiqqan). Tarqalgan modda dispers faza, ikkinchi modda esa dispersion muhit deb nomlanadi: 6 usulda juda ko’p metall (Ng, Sd,K, Rb, Ss, Na) va metalloidlar (Se, S, R) ning gidrozollari va organozollari olinadi. Asbobning “a” qismiga bu=lanuvchi qattik modda (masalan, natriy), “b” qismiga dispersion muxit (masalan, ben¬zol), “v” qismiga suyuq xavo solinadi. Asbobning a va b kismlari kizdirilganda Na va benzol bu=lanib, suyuq xavo solingan v idish sirtida kondensatlanadi. Suyuq xavo olib ko’yilgach, kondensatlanish natijasida xosil bo’lgan kolloid eritma asbobning g kismiga yig’iladi. Erituvchini almashtirish usulida ko’p miqdordagi erituvchiga unda qiyin eriydigan moddaning molekullar eritmasidan oz mikdorda qo’shilsa, erigan moddaning molekulalari kondensatlanib, kolloid zarracha o’lchamligigacha yiriklashadi va ayni dispersion muxitda kolloid sistema xosil qiladi. SHu usulda selen, fosfor, palmetin kislotasi, gummigut, mastikalarning barqaror zollarini tayyorlash mumkin. Masalan: osh tuzining spirtdagi eritmasidan efirga tomchilatib qo’yilsa, osh tuzining eterozoli xosil bo’ladi. Agar suvga kanifol yoki oltingugurtning spirtdagi eritmasidan juda oz mikdorda qo’yilsa, oltingugurt yoki kanifolning gidrozoli xosil bo’ladi. Kimyoviy kondensasiya usulida kolloid sistema olinishi kimyoviy reaksiyalar yordamida qiyin eruvchan modda xosil bo’lishiga asoslangandir Kimyoviy kondensasiya usu¬lida kolloid sistemalar olishda qo’yidagi ikki shart bajarilishi kerak: 1. Reaksiya uchun olingan chin eritmaning konsentrasiyasi juda kichik bo’lishi kerak; 2. Reaksiyaga kirishayotgan elektrolitlarning birortasi or¬tiqcha mikdorda bo’lishi lozim. SHu ortikcha mikdori stabilizator vazifasini bajaradi. Ayrim reaksiyalarda stabilizator reaksiya davomida xosil bo’lishi mumkin. Kolloid sistemalar ushbu usulga ko’ra oksidlanish, qaytarilish, gidroliz, almashinish reaksiyalari asosida olinishi mumkin: 1. Oksidlanish reaksiyasi asosida sulfid kislotasi (vodo¬rod sulfidning eritmasi) xavodagi kislorod bilan oksidlanib oltingugurt gidrozolini xosil qiladi: 15 Nefelometrning ishlashi sinaladigan zolda yoyilgan yorug’lik nurining intensivligini standart zolda yoyilgan yorug’lik nuri intensivligi bilan solishtirib ko’rishga asoslangan. Reley formulasiga ko’ra kolloid eritmada yoyilgan yorug’lik intensivligi kolloid zarrachalarning konsentrasiyasi  ga va kolloid zarracha hajmining kvadrati  2 ga proporsionaldir. Reley formulasiga kirgan barcha konstantalar o’rniga K 1 ni qo’yib qo’yidagi formulani xosil qilamiz. I  K 1  c   Nefelometr bir xildagi ikkita silindrik shisha idishdan iborat bo’lib, ularning biriga standart zol, ikkinchisiga sinaladigan zol to’ldiriladi. Ikkala idish yon tomondan yorug’lik manbai bilan yoritiladi. Bu vaqtda ikkala idishda xam Tindal effekti vujudga keladi. Zollardan yoyilgan nur asbobning tepa qismidagi okulyarga tushadi. Sinaladigan zolning konsentrasiyasi standart zol konsentrasiyasiga teng bo’lmasa, ikkala zoldan yoyilgan yorug’likning intensivligi turlicha bo’ladi, ya’ni okulyardan ko’rinadigan 2ta yarim doiraning biri yorug’roq va ikkinchisi qorong’iroq bo’ladi. Silindrik shisha idishlardan birini yuqoriga ko’tarish yoki pastga tushirish orqali idishlardagi zollarning yoritilayotgan balandliklarini o’zgartirib, okulyardagi ikkala yarim doirani bir xil yoritish mumkin. Ikkala yarim doira bir xil yoritilayotganda zollarning yoritilayotgan qism balandliklari zollarning konsentrasiyalariga teskari proporsional bo’ladi: C 1 – standart zol konsentrasiyasi; C 2 – sinaladigan zol konsentrasiyasi; h 1 – standart zolning yoritilgan qism balandligi; h 2 – sinaladigan zolning yoritilayotgan qismi balandligi. Avstriyalik fizik R. Zigmondi 1903 yilda Tindal – Faradey effektidan foydalanib, ultramikroskop yasadi. Ultramikroskopda manbadan tushayotgan nur bilan ko’riladigan nur bir – biriga perpendikulyar bo’ladi: manbadan chiqqan nur mikroskopga tushmaydi, shuning uchun mikroskopda qorong’ilik ko’rinadi. Agar manbadan chiqqan nur kolloid zarrachaga tushsa, kolloid zarracha bu nurni yoyadi, zarrachaning o’zi esa 25 Xulosa Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, Ko’pchilik moddalar bir-birida (gaz- suyuqlik, suyuqlik-suyuqlik, qattiq modda-gaz, qattiq modda-suyuqlik) tarqaladi. Tarqalish natijasida geterogen yoki gomogen sistemalar hosil bo’ladi. Bir modda ichida (muhitida) ikkinchi moddaning juda kichik zarrachalar (bo’lakchalar) holida tarqalishi (disperslanishi)dan hosil bo’lgan mikrogeterogen sistemalar dispers sistemalar deyiladi (dispersus tarqalgan, sochilgan, maydalangan degan ma’noni bildiradi). Har qanday dispers, sistema dispersion muhitdan va unda tarqalgan modda zarrachalari dispers fazadan iborat bo’ladi. Dispers sistemalar bir-biridan dispersion muhit va dispers fazaning agregat holati, zarrachalarning o’lchami (katta-kichikligi), ya’ni disperslik darajasi bilan farq qiladi. Disperslik darajasiga ko’ra: dag’al dispers sistemalar (r=10-3 sm) mavjud. Bunday sistemalar suspenziyalar (dispers muhit- suyuqlik, dispers faza-qattiq modda zarrachalari) loyqa suv; uning suvdagi aralashmasi, emulsiyalar (dispers faza va dispers muhit-suyuqlik) — bo’yoqlar, sut kabi aralashmalar kiradi. Bu dispers noturg’un sistemalar bo’lib, vaqt o’tishi bilan buziladi. Masalan, loyqa suv ma’lum vaqt tinch tursa tinadi, ya’ni tuproq zarrachalari cho’kadi. Bu sistemalarga chang (qattiq modda — dispers faza, havo dispersion muhit); ko’piklar (dispersion muhit-suyuqlik, dispers faza- gaz); tuman (dispers faza-suyuqlik-(suv), dispersion muhit-havo) ham kiradi. 33 atomlararo masofalarni bevosita aniqlash mumkin, ayniqsa adsorbsion qavatlarni puxta o’rganish mumkin. 27 Cd, K, PI, Cs, Na larning organozollarim hosil qildilar. Quyidagi rasmda Shalnikov va Roginskiy usulida kolloid eritma tayyorlanadigan asbobning sxemasi ко rsatilgan Kimyoviy kondensatsiya usuli. Bu usul kimyoviy reaksiyalur natijasida qiyin eruvchan birikmalar hosil boMishiga asoslanadi. Ularga: 1) qaytarilish, 2) oksidlanish, 3) almashinish, 4) gidroliz va boshqa reaksiyalarga asoslangan usullar kiradi. Qaytarilish usulida dispers faza chin eritmada biror qaytaruvchi modda yordamida qaytariladi. Misol tariqasida, НАиСЦ eritmasini H20 2 yoki formalin bilan qaytarish, kumush oksidni vodorod bilan qaytarish reaksiyalarini ko'rsatish mumkin; bu reaksiyalar quyidagi tenglamalar bilan ifodalanadi: 1. 2HAuCl4+ 3H20 2= 2[Au] + 8HC1 + 3 0 2 2. Ag20 + H2 = 2[Ag] + H20 Bu tenglamalarda zol tarzida hosil boMadigan moddalar kvadrat qavslarga olingan. Qaytaruvchi sifatida, ko‘pincha gidrazin, tanin, fenilgidrazin, alkaloidlar va boshqa moddalar ishlatiladi. Qaytarish usuli bilan Au, Pt, Pd, Rh, Ru, Os, Ag, Bi, Си, Fe, Se larning zollari hosil qilingan. Oltin zolini olish uchun AuCI3 ni chumoli aldegid bilan qaytarish mumkin: N aA u02 + HCHO + Na2C 0 3 -» | Au] + HCOONa + H20 {[Au]m • nAuO^ ' (n - x ) N ah}x' • xNa* Shuningdek, vodorod sulfidni sulfid angidrid bilan qaytarish orqali oltingugurtni kolloid holatga oMkazish mumkin: 2H2S + S 0 2=3[S] + 2H20 Oksidlanish usulida molekulyar eritmani oksidlash yo‘li bilan kolloid eritma hosil qilinadi, masalan, H2S eritmasi kislorod bilan oksidlanganda oltingugurt zoli hosil bo'ladi: 2H2S + 0 2 2[S] + 2H20 Oltingugurt zolini H2S ni kislorod bilan oksidlab, H2S ga S 0 2 ta’sir ettirib yoki H2S20 3 ni parchalab olish mumkin: H2S20 3 -> H20 + s o 2+ s Oltingugurt zolini quyidagi sxema bilan ifodalash mumkin: {[S]m • nHS‘ • (n - x) H+}x~ ■ x Yuqori va past molekulyar sirt - faol moddalarni dispers sistemalarni xosil bo‘lishiga ta’siri. Mitsella hosil qiluvchi kritik konsentratsiya deb ataluvchi m a’lum qiymatgacha eritma konsentratsiyasi oshirilganda eritmada sirt faol moddalar molekulalari mitsella hosil bo‘lishida islitirok etadi, ya'ni yangi faza yuzaga keladi. Bunday sistemalar 2 xil xossasi bilan xarakterlanadi: 12 zarrachalarning yorug’likni yoyish hodisasi opalessensiya deyiladi. YOrug’lik nurlarini yoyish xossasi ko’p dispers sistemalarga xos, ayniqsa kolloid dispers va ultramikrogeterogen (qaysiki zarrachalarning o’lchami 10 -7 - 10 -9 m bo’lgan) kolloid sistemalarga xosdir. CHin eritmalarda-toza suyuqliklar aralashmasida yorug’lik nihoyatda kam yoyiladi va Faradey - Tindal effekti hosil bo’lmaydi, hosil bo’lsa ham sezilarsiz darajada bo’ladi. Tashqi ko’rinishidan chin eritma yoki kolloid eritma ekanligini aniqlab bo’lmaydi, lekin Faradey-Tindal effekti orqali bilib olinsa bo’ladi. Tindal-Faradey effekti kuchli yoki kuchsiz namoyon bo’lishi dispers sistemaning dispersligiga bog’liq. Disperslik darajasi qancha ortsa Tindal-Faradey effekti shuncha kuchli namoyon bo’ladi. Disperslik darajasi ma’lum qiymatga borganda ya’ni sistema chin eritmaga yaqinlashib qolganda bu effekt pasayadi. Dag’al dispers sistemalarda, qaysiki zarrachalarining o’lchami tushayotgan nurning to’lqin uzunligidan katta bo’lgan holda, to’lqin uzunliklari turlicha bo’lgan nurlar bir xilda tarqaladi. Agar sistemaga oq nur tushsa, sistemadan tarqalgan nur ham oq bo’ladi. Lekin, yuqorida aytganimizdek, kolloid eritma zarrachalarining o’lchami tushayotgan yorug’lik nurining to’lqin uzunligidan kichik bo’lgani uchun difraksiya hodisasi ruy beradi, ya’ni yorug’lik nuri zarrachani “o’rab o’tib”, o’z yo’nalishini o’zgartiradi. Demak, kolloid eritmalarda zarrachalarning nurni yoyish qobiliyati o’sha tushayotgan nurning to’lqin uzunligiga bog’liq bo’ladi. Reley qonuniga muvofiq kolloid sistema orqali o’tayotgan yorug’lik nurining intensivligi kolloid zarrachalarning soniga, zarracha hajmining kvadratiga to’g’ri proporsional, tushayotgan yorug’lik nuri to’lqin uzunligining to’rtinchi darajasiga teskari proporsionaldir: (Reley formulasi) Bu erda: J - kolloid zarrachadan yoyilayotgan yorug’likning intensivligi. J 0 - yorituvchi nurning intensivligi.  - sistemaning hajm birligidagi zarrachalari soni.  - xar qaysi zarrachaning hajmi. 23 gamogen sistema bo’lib chegara sirt xosil bo’lmaydi. Agar bularga misol keltiradigan bo’lsak: 1. 2. gaz- gaz er atmosferasi. 3. gaz- qattit modda tutun, ya’ni aerozollar 4. gaz- suyuqlik bulut,tuman ya’ni aerozollar 5. suyuqlik- qattik modda suspenziyalar, attik jismning suyuqlik kolloid eritmalari 6. suyuqlik-gaz ko’piklar 7. suyuqlik-suyuqlik benzidagi suv emulsiyalari 8. qattik jism-gaz penoplastlar, kichik g’ovakli moddalar 9. qattik jism-suyuqlik gellar (iviq jism) qattik jism-qattik aralashmalar arngli shishalar, qattiq kolloid eritmalarYUqori disperslikka ega bo’lgan kolloid eritma zol deb ataladi. Masalan, kumushning kolloid eritmasi kumush zoli, temir (111) - gidroksidning eritmasi temir zoli deb ataladi. Zollarni atashda dispersion muxitning xosil qiluvchi moddaning tabiati asos qilib olinadi. Jumladan, dispersion muxit suv bo’lsa - gidrozol, organik modda bo’lsa organzol, gaz bo’lsa - aerozol deb ataladi. SHuning uchun xam tuman va tutunlar aerozollar jumlasiga kiradi. Suyuq dispersion muxitga ega bo’lgan zollar liozollar deb ataladi. Endi dispers faza zarrachalari bilan dispersion muxit zarrachalari orasidagi bog’lanishga qarab kolloid sitemalar liofob va liofil degan ikki gruppaga bo’linadi. “Lio” grekcha bo’lib eritaman, “fileo” - yaxshi ko’raman degan manoni beradi, ya’ni eritishni yaxshi ko’raman, “fobos” esa qo’rqing, ya’ni eritishni yomon ko’raman ma’noda keladi. Agar dispersion muxit suv bo’lsa liofob, liofil so’zlari o’rniga gidrofob va gidrofil so’zlari ishlatiladi. Liofob kolloidlarda dispers faza dispersion muxit bilan kuchli bog’lanmaydi, Liofob kolloidlarga oltin, platina, kumush, oltingugurt zollari, metall sulfidlarining gidrozollari va shu kabilar kiradi. Liofob zollarini olishda yana bir-uchinchi modda qo’shish kerak, ya’ni stabelizator. Liofil kolloidlarida dispers faza zarrachalari 18 O`zbekiston Respublikasi Oliy ta`lim, fan va innovatsiya vazirligi Andijon davlat universiteti Tabiiy fanlar fakulteti Kimyo ta`lim yo`nalishi ___ - bosqich ___ guruh talabasi _________________________ning Kolloid kimyo fanidan KURS ISHI Mavzu: Yuqori dispersli dispers sistemalarning o’ziga xos xususiyatlari Kurs ishi rahbari: ___________________ Andijon – 2024 Koagulyasiya hodisasi dispers fazaning zarrachalarini bir-biriga yopishib kattalashuvidir, sistemaning agregativ barqarorligini yo’qotishidir. SHuning uchun ham sistemaning barqarorligini oshirish uchun maxsus stabilizatorlar ishlatiladi. Faqat shu usullardan foydalanib ko’p materiallarni olish va ishlatish mumkin. Jumladan, shunday yo’llar bilan ko’p dorilarni, aerozollarni olish va sanoatda ishlatish mumkin. 1920 yilda N.P.Peskov dispers sistemalarning barqarorligi to’g’risida 2 xil fikrni olg’a surdi, bular sedimentasion (kinetik) va agregativ barqarorlikdir. Dispers sistemalarning agregativ barqarorligi dispers sistemaning o’ziga xos disperslik darajasini saklash, ya’ni koagulyasiyaga uchrasmaslik xususiyatidir. Agregativ barorlikning sababi ikkita: birinchidan, kolloid zarrachalar bir xil zaryadga ega bo’ladi, ikkinchidan, kolloid zarrachani erituvchining molekulalari kurshab olib, zarracha atrofida solvat qobiqlar hosil qiladi. Sistemaning agregativ barqarorligi zol tarkibiga, uning zarrachalari tuzilishiga va kolloid eritma qanday holatda ekanligiga bog’liqdir. Dispers sistemaning sedimentasion barqarorligi dispers faza zarrachalarining og’irlik kuchi (yoki markazdan kochuvchi kuch) ta’sirida dispersion muhitdan ajralmasilik qobiliyatini ko’rsatadi. Sedimentasion barqarorlik diffuziyaga va broun harakatiga bog’lik. Zarrachalarning dispersion muhitdan ajralib chiqish tezligi ham ularning broun harakati intensivligiga va solishtirma massasiga bog’lik. Suspenziya va emulsiyalarda zarrachalarning o’lchami ancha katta bo’lganligidan ular o’z-o’zicha harakat qila olmaydi, ya’ni ularda diffuziya deyarli sodir bo’lmaydi. SHuning uchun suspenziya va emulsiyalar sedimentasion jixatdan barqaror emas. Kolloid eritmalarning disperslik darajasi yuqori bo’lganidan ularning misellalari o’z-o’zicha harakat qila oladi, ya’ni kolloid eritmalarda diffuziya sodir bo’ladi. SHuning uchun kolloid eritmalar sedimentasion jihatdan barqarordir. CHin eritmalarda erigan modda zarrachalari bilan erituvchi o’rtasida chegara sirt hosil bo’lmaydi. SHuning uchun bu sistemalar bir jinsli (gomogen) bo’ladi. Ular sifat jihatidan kolloid eritmalardan va dag’al dispers sistemalardan farq qiladi. 29 I BOB: Dispres sistemar va ularning fizik kimyosi 1.1 Dispres sistemalar va ularning turlari Biror moddaning mayda zarrachalari boshqa modda ichida tarqalishidan hosil bo‘lgan sistema dispers sistema deyiladi (dispers so‘zi lotincha disperge're, 20 ya‘ni tarqalmoq, maydalanib ketmoq so‘zidan kelib chiqqan). Tarqalgan modda dispers faza, ikkinchi modda esa dispersion muhit deb nomlanadi: Dispers sistema 2 ta o’ziga xos belgiga ega: geterogenlik va disperslik. Geterogenlik –sistema kamida 2 ta fazadan iborat ekanligini bildiradi. Disperslik – bir moddaning ikkinchi moddada tarqalganligini ifodalaydi. Dispers sistemalarda dispers faza zarrachalari katta sirtga ega bo‘lganligi sababli ularning sirtidagi atom va molekulalar alohida holatda bo‘ladi. Ko‘pincha kolloid eritmaning sirt qavati uning ichki qavatidan hatto tarkib jihatidan farq qiladi. Binobarin, har qanday dispers sistemada uchta faza: dispers faza, dispersion muhit va sirt faza mavjuddir. Shunga ko‘ra kolloid kimyoda uchta muhim muammoni o‘rganishga katta ahamiyat beriladi, bular: 1) sirtda sodir bo’ladigan hodisalarni va sirt qavatlarni o’rganish; 2) dispers sistemalarning sirt fazaga bog’liq xossalarini o’rganish; 3) dispers sistemalarning mavjudlik sharoitlarini o’rganishdan iborat. Kolloid eritmalar o’ziga xos qator xususiyatlarga ega: 1) Ular yorug‘lik nurini sochadi, ya‘ni ularda Tindal effekti kuzatiladi; 2) Chin eritmalardagiga qaraganda dispers faza dispersion muhitda sekin diffuziyalanadi; 3) Dializga moyil; 4) Kolloid eritmalar kolligativ xossalarining qiymati juda kichik; Disper sistema Dispers faza Dispersion muhit idir. 5) Agregativ beqaror (tashqi ta‘sir natijasida yoki eritmaga elektrolit qo‘shilganda dispers faza cho‘kmaga tushadi). Termodinamik jixatdan beqaror dispers sistemalar xaqida tushuncha va ularni stabillash 5 kolloid eritmasidan foydalanib, rangli shishalar olishga muvofiq bo’ldi. Mendeleev kolloid kimyoni rivojlanishiga kattaxissa qo’shdi. Dumanskiy kolloid sistemalarni qovushqoqligini o’rgandi, akademik Rebinder adsorbsiya xodisalarni, akademik Kargik – yuqori molekulali birikmalarni o’rganishda olamshumul axamiyatga ega bo’lgan ishlar qilishdi. O’zbek olimlaridan akademiklar Usmokov X.U., Axmedor K.S. lar juda katta ishlar qilishdi. Ular kolloid sistemalarni yangi turlarini yaratishib xalq xo’jaligiga tadbiq qilib, katta-katta foydalar keltirishdi. Ular kolloid kimyo fani bo’yicha o’quv kitoblarini nashr etishdi. Kurs ishining tuzilishi. Ushbu Kurs ishi kirish, xulosa, foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati va o’zaro mazmunan bog’langan 2 ta bobdan iborat bo’lib umumiy hajmda 32 betni tashkil etadi . 4 Gibbs nazariyasi modda sirt qavatini alohida faza sifatida qaraladi. Uning termodinamik parametrlari ayni modda hajmiy fazasining o‘xshash parametrlaridan farq qiladi. Shuning ham suyuqlikning sirt qavati ichki hajmli suyuqlik strukturasidan farq qiladi. Yaqin vaqtlargacha sirt qavatni tuzilishini o‘rganishning adekvat usullari bo‘lmaganligi uchun ularni atroflicha o‘rganishning iloji bo‘lmagan. Faqat keyingi 321 yillarda kichik burchakli masofa usulining takomillashtirilishi turli suyuqliklar (simob, galliy, C16H34 dan boshlab to‘yingan uglevodorodlar va boshqalar) sirt qavatlari haqida ishonchli ma‘lumotlar olish imkonini berdi. O‘rganilgan barcha moddalar uchun ular sirt qavatining suyuqlanish temperaturasidan (Tsuyuq) ancha yuqori gradusdagi temperaturada ikki o‘lchamli kvazikristal strukturani namoyon qilishi topilgan. Sirt qavatining qalinligi 1-2 molekulyar (atom) diametriga baholanadi. Ikki o‘lchamli kristall (sirt qavati) parametrlarining o‘sha modda hajmiy kristal panjarasi parametrlaridan farq qilishi aniqlangan. Ushbu tajribalar suyuqlik sirt qavatining taklif etilgan to‘r modelini tasdiqlaydi. Unga ko‘ra qattiq fazaning nanozarrachalari to‘rni hosil qilishda ishtirok etadi. Ular sirt taranglikni paydo bo‘lishini keltirib chiqaruvchi strukturani (―to‘ri ) hosil qiladi. Model suyuqliklar sirt tarangligi bilan erish‖ issiqligi o‘rtasidagi juda oddiy korrelyatsiyani bashoratlaydi. Mazkur korrelyatsiya suyuq metallar va siqilgan inert gazlar uchun tajriba natijalari bilan yaxshi moslashadi. Ushbu ma‘lumotlar juda katta ahamiyat kasb etadi. Ulardan hajmdagi holatdan farqli o‘laroq toza suyuqlik sirtining nanoqavati haqiqatdan ham agregat holatiga ega. Shu bilan bir qatorda Gibbs tomonidan ilgari surilgan sirt hodisalari termodinamikasining dastlabki postulatlaridan biri tasdiqlanadi. Ushbu postulatga ko‘ra sirt qavati yakka holdagi fazadir. Yuqorida qayd etilganlardan kelib chiqqan holda sirt qavatini ikki o‘lchamli ―suyuqlik-qattiq jism fazaviy o‘tishi sifatida ‖ qarash mumkin. Ushbu model doirasida suyuqlanish temperaturasi yaqinida sirt taranglik ( ) suyuqlanish issiqligiga ( ) proporsional Dispers sistemalar turli belgilariga ko‘ra bir necha sinflarga bo‘linadi: 1) Fazalarning agregat holatiga ko‘ra; 2) Disperslik darajasiga ko‘ra; 7 uzunligiga xam bog’liq. Masalan, oltinning yuqori dispers zoli orqali yorug’lik nuri o’tganda zol to’lqin uzunliklari 550,0-510,0 nm bo’lgan yashil nurlarnigina yutadi. SHuning uchun zol qizil tusga kirib turadi, chunki yashil rang uchun ko’shimcha rang kizil rangdir. Oltinning disperslik darajasi past bo’lgan zollari orqali yorug’lik nuri o’tganda zol to’lqin uzunligi 585,0-575,0 nm bo’lgan sariq nurlarni yutadi; sariq rang uchun ko’shimcha rang ko’k rang bo’lganligidan bu zol ko’k ranglidir. Agar oltin zolining disperslik darajasi nixoyatda yuqori bo’lsa, u to’lqin uzunliklari 480,0-450,0 nm bo’lgan ko’k nurni yutadi. SHu sababli bunday zol sariq tusda bo’ladi. Dispers sistemaga intensiv yorug’lik nurini tushirilsa va shu yorug’lik nurining yo’nalishiga biror burchak bilan qaralsa sistema ichida konus shaklidagi yorug’likni ko’rish mumkin. Bu hodisani avval Faradey sungra Tindal degan olimlar kuzatishgan. SHuning uchun bu hodisa ularning nomi bilan aytilib Tindal - Faradey effekti deb ataladi. Tindal-Faradey effektini ko’rish uchun to’rt qirrali shisha idishga (kyuvetaga) dispers sistema solinadi-da, qora parda oldiga qo’yib, proeksion fonar bilan yoritiladi. 11.8--rasm. Tindal-Faradey effekti. Bu tajribada yorug’ konus hosil bo’ladi. Bunga sabab, kolloid zarrachalarga tushgan yorug’lik zarrachalar tomonidan yoyiladi, ya’ni zarrachaga tushgan yorug’lik nuri uni egib o’tadi va o’zining yo’nalishini o’zgartiradi. Natijada har qaysi zarracha yorug’lik beruvchi nuqtaday ko’rinadi. Bu hodisa, ya’ni mayda 22 yorug’lik manbai bo’lib xizmat qiladi. SHuning uchun mikroskopdan qaraganimizda qorong’i fonda yorug’likni ko’ramiz. Ultramikroskopdan foydalanib zarrachalarning o’lchamini hisoblab topish mumkin. Kolloid zarrachalar o’lchami quyidagicha aniqlanadi: ultramikroskop kyuvetasiga juda suyultirilgan zol solib, mikroskopda ko’rilgan yorug’ nuqtalar (ya’ni zarrachalar) sanaladi. Sanash bir xil vaqt oraligida ko’p marta takrorlanib, o’rtacha natija olinadi. Masalan, eritma konsentrasiyasi S va mikroskopda ko’ringan yorug’ nuqtalarining o’rtacha soni n bo’lsin. Agar tarkibida n dona zarracha bo’lgan zolning hajmi v bo’lsa, bir zarrachaning o’rtacha massasi S v  n bo’ladi, ya’ni p  C v  n. Zarracha shar shaklida deb qaralsa, bo’ladi. Bundan r qo’yidagiga teng: Agar kolloid zarracha anizodiametrik shaklda bo’lsa, u holda elektron mikroskopdan foydalanish mumkin. Elektron mikroskop jismni 100000 marta va undan ham katta qilib ko’rsatadi. Bu asbobdan foydalanib, kolloid zarrachalarning va hatto polimer molekulalarining, metall hamda qotishmalarning sirt tuzilishini, virus va mikroblarning ya’ni 0,5 – 1 nm kattalikdagi zarrachalarni ko’rish mumkin. Rentgenografik usuldan foydalanib esa kolloid zarrachalarning ichki tuzilishini o’rganish mumkin. Kolloid zarracha o’lchamlari kichik bo’lgani uchun kolloid sistemalarning rentgenografiya yordamida olingan Laue diagrammalari u qadar aniq chiqmaydi. Bu soxalar uchun Debay – SHerrer diagrammalari hosil qilinadi. Debay – SHerrer diagrammalarini tekshirish yo’li bilan xilma – xil kolloidlarning ko’pchiligi kristall tuzilishga ega ekanligini aniqlash mumkin bo’ldi. Ayniqsa og’ir metallarning zollari va ularning birikmalaridan hosil bo’lgan zollarni tekshirish samarali natijalar berdi. Rentgenografiya usuli yuqori molekulyar moddalarni va bo’kish hodisasini tekshirishda katta ahamiyatga ega. Xususan penisillin, vitamin V 12 , gemoglobin kabi murakkab moddalar tuzilishi faqat rentgen – struktur analiz yordamida aniqlanadi. Elektronografik usul bilan sirt qatlamda yotuvchi 26 II BOB: Dispers sistemalarning xossalari Dispers sistemalarni olishning elektrik usulini 1898 yilda Bredig taklif etgan. Kolloid eritmasi olinishi kerak bo’lgan metalldan yasalgan sim dispersion muxitga tushirilib, ularning biri elektr manbaining musbat qutbiga, ikkinchisi esa manfiy kutbiga ulanadi; simlar bir-biriga tegizib elektr yoyi xosil qilinadi, sungra ular bir- biridan biroz uzoqlashtiriladi. SHu vaqtda metall erituvchi ichida changlana boshlaydi, Barkaror zol xosil bo’lish uchun ozgina ishqor qo’shiladi. Bu usulda asosan asl metallarning zollari olinadi. Kolloid eritmalarni peptizasiya usuli bilan olish. Zolning koagulyasiya maxsulotini qaytatdan kolloid eritma xolatiga o’tkazish peptizasiya deb ataladi. Buni amalga oshirish uchun xosil bo’lgan cho’kmaga (koagulyantga) birorta elektrolit qo’shib, erituvchi bilan aralashtiriladi. SHunda qaytadan zol xosil bo’ladi. Kolloid eritma olishda ishlatiladigan elektrolit peptizator deyladi. Elektrolitlardan tashqari peptizator sifatida ba’zi sirt-aktiv moddalar ishlatiladi. Kondensasiya usullari. Molekulyar yoki ion o’lchamligidagi zarrachalarni Van-der-Vaals tortilish kuchi xisobiga kolloid o’lchamligigacha yiriklashggirish usuli kondensasion usul deyiladi. Ushbu usulga muvofik kolloid sistema xosil bo’lishi uchun asosiy shart, eritma o’ta to’yingan bo’lib, yangidan xosil bo’layotgan dispers faza zarrachalari ayni dispersion muxitda erimasligi lozim. O’ta to’yingan eritmada dastlab dispers fazaning mikrokristallari (zarodishlari] vujudga keladi. Ularning o’sishi davomida earrachalar kolloid o’lchamligigacha yiriklashadi, shu mexanizm bo’yicha kolloid sistemalar 3 xil yo’l bilan tayyorlanishi mumkin: a) fizik kondensasiya b) erituvchini almashtirish. v) kimyoviy kondensasiya Fizik kondensasiya usuli bilan dispersion muxitga qattiq jism bu=ini yuborib, uni suyuq xavoda sovutish bilan kondensasiyalab kolloid siste¬ma xosil qilinadi. Bu usulni rus olimlari A.I.SHalnikov va S.3. Roginskiylar ishlab chiqishgan. Bu 14 Mundarija Kirish……………………………………………………………………......… 3-4 I BOB: Dispres sistemar va ularning fizik kimyosi……………………..…. 5- 13 1.1 Dispres sistemalar va ularning turlari…………………..…………………… 5 1.2 Dispres sistemalarning olinish usullari……………………………….……. 10 1.3 Kondensatsion kimyoviy kondensatsion fizikaviy kondensatsiya…...……. 11 II BOB: Dispers sistemalarning xossalari…………………………...……. 14- 30 2.1 Dispers sistemalarning sinflanishi…………..………………………………. 17 2.2 Dispers sistemalarni tahlil qilishni optik usullari………….………………… 20 2.3 Dispers sistemalarning barqarorligi. …………………………….………….. 27 Xulosa……………………………………………………………..……………. 31 Foydalanilgan adabiyotlar…………………….……………………………… 32 2 2.2 Dispers sistemalarni tahlil qilishni optik usullari Optik usullar orqali dispersiya tahlili qilish bir necha usullardan iborat bo'lib, bu usullar har bir elemni o'zining optik xususiyatlariga ko'ra aniqlashga imkon beradi. Quyidagi usullar optik dispersiya tahlilini amalga oshirishda keng qo'llaniladi: 1. Spektroskopiya: Bu usul, optik dispersiya asosida oliy energiyali boshqarilgan nurlarning spektrini (rangini) analiz qilishga asoslangan. Nurlar har xil to'qimachilik darajalari uchun turli ranglarda tarkibiy spektrga ega bo'ladi. Spektroskopiyaning turli xil turlari mavjud bo'lib, ular optik dispersiya, yadro dispersiyasi, elektron dispersiyasi va boshqalardan iborat. 2. Prizma tahlili: Prizma, nurlarni xilma-xil talqin bo'ylab joriy yonni o'zgartiradi, bu esa nurlarning rangini tahlil qilishga imkon beradi. Nurlar prizma qo'llanilganda har bir rangdagi nurlar ma'lum bir burchakda tushadi. Bu usulda har bir rangdagi nurlar orasidagi farq qo'lda ko'zga tushiriladi. 3. Girrometr tahlili: Bu usulda dispersiyani o'lchashda girrometr qo'llaniladi. Girrometr, nurlarning dispersiyasini o'rganishda har bir rangdagi nurlarning belgilangan burchaklarini hisoblash uchun ishlatiladi. 4. Interferensiya: Interferensiya, nurlarning o'lchami bo'yicha aniqlikni ta'minlash uchun juda yaxshi usul bo'lib, bunda nurlarning faza va amplitudasi solishtiriladi. Dispersiyani tahlil qilish uchun interferensiya usullari, masalan, Michelson interferometri, Fabry-Perot interferometri va boshqalar keng qo'llaniladi. Bu usullar har birining o'zining afzalliklari va cheklovlari mavjud bo'lib, ular optik materialning xususiyatlari, dastlabki sharoitlar va kerakli ma'lumotlar bo'yicha tanlanadi. Kolloid eritmalarning optik xossalariga yorug’likni kolloid eritmalarda tarqalishi va yutilishi, kolloid eritmalarining rangi, ikkilamchi yorug’likning sinishi hamda ultramikroskopik, elektronomikroskopik va rengenografik xossalari kiradi. Dispers sistemalarda optik xossalarning namoyon bo’lishiga asosiy sabab ularning dispersligi va geterogenligidir. Dispers sistemalarining optik 20

Yuqori dispersli dispers sistemalarning o’ziga xos xususiyatlari

Купить