Бағдарламасы студенттері үшін шымкент, 2023 2
Коллоидты жүйелерді оптикалық әдістермен зерттеу. Диспестік анализдің
жүктеу/скачать 4,58 Mb. Pdf көрінісі
|
1o8jpdncqJpB9LArsctL2Ms8POaKSemXzuEP9c14
| Коллоидты жүйелерді оптикалық әдістермен зерттеу. Диспестік анализдің
оптикалық әдістері. Қазіргі кезде коллоидтық бөлшектер шамасы, пішіні және құрылымын анықтауда көп тараған тәсілдерінің бірі - оптикалық тәсілдер. Бұлай болу себебін осы әдістердің жылдамдығымен ғана емес, сонымен қатар олардың ыңғайлығы мен дәлдігіне байланысты түсіндіруге болады. Микродисперстік жүйелерді зерттеу микроскоптармен жүргізілетіні бізге мәлім. Ал коллоидтық жүйелерді алатын болсақ, олар үшін көп тараған әдістер мыналар: ультрамикроскоптық, электрондық микроскоптық, нефелометрлік және турбидиметрлік. Сонымен қатар бөлшектердің ішкі құрылымын зерттеу үшін рентгенографтық және электронографтық сияқты т.б. әдістер де қолданылады. Бұл әдістерге негізделген аспаптар мен құралдардың құрылысын оқушы қауым практикалық сабақтарда түпкілікті қарастыратын болғандықтан біз төменде кейбір көп тараған әдістердің негізгі принциптерін ғана көрсетеміз. Коллоидтық химия коллоидтық жүйелердің әртүрлі қасиеттерін зерттеу үшін белгілі физика-химиялық эксперементтік зерттеу әдістерімен қатар езінің арнайы әдістерін қолданады. Солардың ішінде коллоидтық бөлшектердің шамасын, яғни коллоидтық жүйелердің дисперстік дәрежесін анықтайтын әдістерге тоқталайық. Бұл жерде сол әдістердің бұрын айтылмағандарына толығырақ тоқталып, ал көпшіліктерімен бұрыннан таныс болғандықтан және алдағы тарауларда коллоидтық жүйелерде арнайы қасиеттерін қарастырғанда айтатын болғандықтан оларды қысқаша айтып өтеміз. 2.1 Ультрасүзгіштік /ультрафильтрациялық/ әдіс Бұл тәсіл коллоидтық, иә ЖМҚ ертінділерін ерекше ультрасүзгіштер арқылы сүзуге негізделген. Бұл сүзгілердің ерекшелігі сол, олар еріткіштің молекулаларын өткізіп жіберіп, коллоидтық бөлшектер мен ҮМҚ өткізбейді. Бұндай ультрасүзгілерді әртүрлі жолменен даярлайды. Осындай ультрасүзгі ретінде кәдімгі целофонды да қолдануға болады. Әрине ультрасүзгі әдісі бойынша коллоидтық бөлшектердің шамасын білу үшін сол сүзгілердің мөлшерінің орташа шамасы алдын ала белгілі болу керек. 2.2 .Седиментациялық /шөгу / әдісі Бұл тәсілдің негізгі принциптерін седиментациялық талдауды өткенде қарастырдық. Ал олармен толығырақ лабораториялық сабақтардың нұсқаларымен танысуға болады. Айта кететін бір жағдай бұл әдіс коллоидтық бөлшектердің шамасын емес, ірі дисперстік жүйелердегі -суспензиялардағы бөлшектердің шамасын анықтайды. Бұл тәсілді коллоидтық бөлшектердің шамасын анықтауға қолдану үшін жердің бөлшектерге әсер ететін тарту күшін одан оңдаған мың, иә жүздеген мың есе көп әсер ететін күшке ауыстыру керек. Бұл ультрацентрифуга деп аталатын құралдың көмегімен жасалады. Енді соны қарастырайық. 2.3 Ультрацентрифугалық әдіс Ультрацентрифуганы коллоидтық бөлшектердің шамасын анықтауға қолдануды ең бірінші рет 1912ж. А.В. Думанский айтқан болатын. А.В. Думанскийдің осы идеясын Швед ғалымы Сведберг кейінірек /1923 ж./ жүзеге асырып ультрацентрафуганың конструкциясын жасады. Ультрацентрифугалық әдіс, ультрацентрифуганың көмегімен коллоидтық ертінді құйылған ерекше кюветадағы /ыдысшадағы/ бөлшектердің центрифуганың айналу осьінен шетіне қарай ығысу /жылжу/ жылдамдығын өлшеуге негізделген. Бұл жағдайда формуладағы g-дің орнына шамасын жазуға болды. Мұнда ω - бұрыштық жылдамдық,ал х- бөлшек айналу осьінен қашықтығы. Сонда Стокс теңдеуін былайша жазамыз: Нефелометрдің құрылысы.1 - жарық көзі; 2,3 -қозғалғыш экрандар; 4,5 цилиндрлік кюветалар; 6,7 - шыны цилиндрлер; 8,9 - призмалар; 10 -окуляр. 117 6π·ήr Бұны интегралдап, 𝑟 -ді тапсақ: 𝑟 x 1, x 2 - белгілі бір уақыт аралығындағы бөлшектерді айналу осьінен қашықтығы. Оны фотаға түсіру арқылы золь мен таза дисперсиялық ортаның шекарасы арқылы анықтайды. 2.4 Диффузиялық әдіс Бұл әдіс диффузияметрлер деп аталатын ерекше аспаптарда зольдердегі коллиодтық бөлшектердің радиусын есептеп табуға болады. 2.5 Осмотрлік әдіс Бұл әдіс және осыған байланысты ерітіндідегі заттың малекулалық салмағын табатын криоскопиялық әдіс коплиодтық бөлшектер мен салмағын табатын криоскопиялық әдіс коллойдтық бөлшектер мен ҮМҚ шамасын дұрыс айтсақ орташа есеппен алатын шамасын табу үшін де қолдануға болады. Өйткені коллиодтық бөлшектер мен ҮМҚ шамалары мөлшері дисперстік фазаның сандық иә молекулалық салмағымен оның үстіне осмостық және криоскоптық шамалар мен физикалық химиядан белгілі мына қатынас бойынша байланысты: М= m-еріген заттың мөлшері,г-бойынша. Ез-криоскопиялық константасы. b-еріткіштің мөлшері, r бойынша. М-сандық /мицеллярлық/ салмақ. Зольдердегі сандық концентрацияның өте аз болуына, соның әсерінен осмос қысымы, T 3 , аз болуына байланысты және оларды анықтаудың қиындығына байланысты бұл әдіс онша дұрыс мағлұмат бермейді. Сондықтан да бұл тәсілді тек ҮМҚ ерітінділеріне қолдануға болады. Бұл жоғарыда айтылған әдістердің бәрі жалпы алғанда коллоидтық жүйелердің молекулалық-кинетикалық қасиеттеріне негізделген. Бұдан басқа да осы жүйелердің оптикалық қасиеттеріне негізделген ультрамикроскоптық, электрондық микроскоптық және құрылым талдау әдістерін де айта кеткен жөн. Олар туралы дисперстік жүйелердің оптикалық қасиеттерін қарастырғанда /өткен тарауда/ айтқан болатынбыз. жүктеу/скачать 4,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|