Коллоидты химияның негізгі даму кезеңдері

96 
қарастырып отырған ерітінділер-қазіргі түсінік бойынша коллоидтық жүйелер. 
Псевдоерітінділердің өзіне тән мынандай қасиеттері болды. Олар сәулені өте күшті 
шашыратады, осы заттарға әсер етпейтін тұздарды ерітіндіге өте аз мөлшерде қоссақ та 
олар тұнбаға түседі. 
Ф. Сельмидің түсінігіндей түсінік К.Нэгелиде де болды. Ол хлорлы күміс, күкірт 
бөлшектері т.б. заттардың жоғарғыда айтқандай жүйелерде олардың кәдімгі 
молекулаларға қарағанда үлкенірек агрегат күйінде болатынын айтты. Осы сияқты көп 
молекулалы агрегаттарға К.Нэгели "мицелла" деген ат берді. Ал мицелла болатын жүйені 
"золь" деп атады. Осы атаулар коллоидтық химияда қазіргі кезде де қолданылады. 
1857 жылы М. Фарадей құрамында алтыны бар су көлемінде бөлінген жүйелердің 
(ондай жүйелер бұрынырақ алхимиктерге белгілі болатын) оптикалық қасиеттерін 
тексеріп, алтын осы жүйелерде өте кішкентай бөлшек күйінде болады деген қорытындыға 
келді. 
1861 жылы ағылшын ғалымы Т. Грэм жасаған зерттеулер коллоидтық химияның 
дамуында үлкен роль атқарды. Ол барлық заттарды диффузия жылдамдығы бойынша екі 
класқа бөлді: жақсы диффузияланатын заттар (кристаллоидтар) және нашар 
диффузияланатын заттар (коллоидтар). І-ші топқа әртүрлі электролиттер жатса, 
ІІ-ші топқа Грэм крахмал, белок, агар-агар т.б. физикалық жағынан желімге ұқсас 
заттарды жатқызды. 
"Колла"-латынша желім деген сөз. Мысалы ол электролиттер мен аталған заттарды 
салыстыра отырып, мынаны байқады. Тұз қышқылы жұмыртқа (тұқым) белогіне 
қарағанда 50 рет, крахмалға қарағанда 100 рет артық диффузицияланады. Грэм 
коллоидтарды кристалдардан бөлетін "диализ" деген тәсіл жасады. Ол үшін Грэм табиғи, 
иә жасанды материалдар алынған кристалдарды өз бойынан өткізіп жіберетін, ал 
коллиодтарды ұстап қалатын қасиеттері бар плёнкалар (қабыршақтар) қолданды. 
Заттарды екі топқа бөле отырып, Грэм кристалды заттар золь түзбейді деген ұғымда 
болды. Бұған қарама-қарсы, Грэмнің замандасы Киевтің профессоры И.Б. Борщев 1869 
жылы коллоидтық жүйелердің кристалдық құрылысы болуы да мүмкін деген жорамал 
айтты. Оның "Өсімдік пен жануарлардың организмдерінің түзілуіне қатысатын 
коллоидтардың қасиеттері мен құрылысы" деген классикалық еңбегін атап көрсеткен жөн. 
Бұл еңбегінде И.Б.Борщев коллоид туралы түсінігін тұжырымдады. Коллоидтық жүйені 
ол көп фазалық (гетерогендік) жүйе деп атап көрсетеді (бір фазалық шын ерітіндіден 
айырмашылығы). XX -ғасырдың бастапқы кезінде Борщевтің айтқанын орыс ғалымы 
Веймарн эксперимент бойынша дәлелдеді. Ол 200 - ден астам жәй жағдайда кристалдық 
күйде болатын заттарды коллоидтық күйінде де алды. Сөйтіп, бір заттың жағдайға 
байланысты кристалдық та және коллоидтық та қасиет керсететіні дәлелденді. Мысалы, ас 
тұзы суда шын ерітінді, бензолда-коллоидтық ерітінді түзсе, шайыр спиртте ерігінде шын 
ерітінді, ол суда коллоидтық ерітінді түзеді. Міне осы айтылған жұмыстар жалпыға бірдей 
қабылданып, Грэмнің түсініктерінің дұрыс емес екіні ақиқатталды. Сонымен коллоидтық 
зат емес, заттың коллоидтық күйі деп айтуымыз дұрыс болады. 
1871 жылы өзінің "Основы химии" ("Химия негіздері") деген еңбегінде Д.В. 
Менделеев Грэмнің жұмыстарына үлкен мән берді. 
Заттың коллоидтық күйі (коллоидтық жүйе) - заттың бөлшектері жеке молекула 
емес, молекулалардың біріккен түрі-агрегаттардан тұратындығын, көптеген ізденістердің 
нәтижесінде дәлелденді. Осыны біле отырып, заттың коллоидтық күйінің (коллоидтық 
жүйенің) жәй ерітінділерден ерекшелігін түсіндіруге болады. 
Коллоидтық бөлшек бірнеше молекулалардан тұратын болғандықтан оларға 
фазалардың термодинамикалық қасиеттерін қолдануға болады, ал осы коллоидтық 
бөлшектерді дисперлеп (ұнтақтап, ұсақтап) тұрған орта басқа фаза түзеді. Осыдан кез 
келген коллоидтық ерітіндінді-гетерегендік жүйе, яғни көп фазалық ең қарапайым 
күйінде-қос фазалық жүйе. Бұл-олардың бір фазалы болып келетін шын
ерітінділерден айырмашылығының бірі. 

97 
Коллоидтық ерітінді гетерегендік жүйе болғандықтан оның түзілуі үшін бір 
фазадағы заттың екінші фазадағы затта ерімеуі керек, иә өте нашар еруі керек. Тек осы 
жағдайда ғана заттар арасында шектелген бөлінген бет пайда болады. Осыған байланысты 
коллоидтық ерітінді ең кемі екі, иә көп компонентті жүйе болады. Осы жоғарғы 
айтылғандардан коллоидтық жүйе деп бір дененің (дисперстік фаза) басқа бір денеде 
(дисперсиялық ортада) дисперленген (ұнтақталған, ұсақталған) майдаланған күйін 
айтамыз. 
Осыған байланысты коллоидтық химияны гетерогендік жоғарғы дисперсті 
жүйелердің қасиеттері мен онда жүретін процесстерді зерттейтін ғылым деп айтуға 
болады. Біз өткен ғасырдағы жиналған фактілерге сүйене отырып, коллоидтық химияға 
осындай анықтама беріп отырмыз. Алайда XX - ғасырдың басынан бастап коллоидтық 
химия теориялық жағынан одан әрі дамыды. Мысалы Смолуховский (1906 ж) және 
Эйнштейн (1908 ж) броундық қозғалыс пен коллоидтық жүйедегі диффузияның 
теориясын жасады, Перрен, Сведберг, Ильин, айтылған теорияны эксперимент арқылы 
растап берді. 
XIX - ғасырдың аяғы мен XX - ғасырдын басында химиктерді ойландырған 
мәселелердің бірі - ерітінділердің табиғаты еді. Әрине мұнда коллоидтық ерітінділер 
туралы да сөз болып отыр. Ол кезде коллоидтық ерітінділердің табиғаты туралы, оның 
кәдімгі ерітінділерден принциптік айырмашылығы бола ма деген мәселелер маңында ұзақ 
дискуссиялар (айтыстар) болды. Бұған жауап ретінде негізгі екі бағыт пайда болды. Бірі - 
суспензиялық (жүзгіндік) оны Барус, Шнайдер т.б. қолдаса, екіншісі - ерітінділік теория 
(Линдер, Пиксон және т.б.). Екінші бағытты қолдаған Зигмонди өзінің көзқарасын өзі 
кейінірек теріске шығарды. 
1903 ж Ф. Зигмонди, Г. Зидентоппен бірігіп ультрамикроскоп деген кұрал жасады, 
ол коллоидтық химияның жылдам дауына әсерін тигізді. 
Коллоидтық химияның дамуында үлкен көп роль атқаратын физика мен физикалық 
химияның XIX - ғасырдың аяғы мен XX -ғасырдың басында орындалған т.б. көптеген 
фундаменталдық (іргелі) зерттеулерді айта кеткен жөн. Олар: П. Лапластың (1805ж) 
капиллярлық теориясы (В. Гиббстің 1878 ж. фазалар ережесі, беттік кұбылыстың 
теориясы), Ж. Рэлейдің 1871 ж., Шульце (1882 ж.) мен Гардидің 1900 ж. коллоидтардың 
коагуляциясы, И. Лэнгмюрдің (1917 ж. адсорбция теориясы мен мономолекулалық беттік 
қабаттың кұрылысы), А.В. Думанскийдің (1903 ж. коллоидтық ерітінділердің 
электрөткізгіштігі, 1918 ж. центрофуганы коллоидты бөлшектердің шамасын, мөлшерін 
анықтау үшін қолдануы), М.С. Цветтің (1903 ж. хромотографияны ашуы, Л.Г. Гурвичтің 
(1912-1917 ж. беттік құбылыстарды тексеруі), Антонов (1907 ж. еретінділердің беттік 
керілуі) пен Шишковскийдің (1908 ж.) т.б. ғалымдардың еңбектері. 
Бұл зерттеулермен коллоидтық химияның толық курсын оқу арқылы таныса 
жатамыз. Бұрын Одақ көлемінде коллоидтық химия Ұлы Қазан революциясынан кейін 
одан әрі кең өріс алып дами бастады. Бір қатар ғылыми-зерттеу институттардың ашылуы 
кеңес ғалымдарының творчестволық еңбектерінің жемісті болуына мүмкіншілік берді. 
Н.П. Песков (1917 ж.) коллоидтық жүйенің агрегативтік және седиментациялық 
тұрақтылығы жөніндегі ілімнің негізін салды. 
Коллоидтық жүйелердің тұрақтылығы мен коагуляциясын зерттеуде Фрейндлих, 
Кройт, Рабинович, Дерягин т.б. ғалымдардың еңбектерінің үлкен маңызы бар. Ребиндер 
және оның шәкірттерінің адсорбциялық қабаттың коллоидтық жүйелердің қасиетіне 
әсерін және олардың құрылымдық - механикалық қасиеттерін зерттеулері коллоидтық 
химияның дамуында үлкен орын алады. Осы зерттеулердің нәтижесінде коллоидтық 
жүйелердің қасиеттерін меңгеретін әдіс ашылды. Олар Кеңес Одағының өнеркәсібінің 
көптеген салаларында қолдана бастады. 
Қызықты бір жәйт-коллоидтық химияның дамуында коллоидтық емес жүйелерді 
зерттеу де үлкен орын алды. 

98 
Жоғарғы молекулалық қосылыстарды басқаша, айтқанда полимерлер деп аталатын 
класты біз білеміз. Оларға белок, каучук, целлюлоза т.б. жасанды заттар жатады. Осы 
заттардың ерітінділерін зерттеудің арқасында олардың шын ерітінді екені дәлелденді. 
Сонысына қарамастан олар коллоидтық жүйелердің қасиеттеріндей қасиет көрсететіні 
байқалды. 
Сондықтан жоғарғы молекулалы қосылыстардың ерітінділері гомогендік жүйе бола 
тұра коллоидтық химия қурсында қарастырылады. Осыған байланысты коллоидтық 
химияға мынандай анықтама беруге болады. 
Беттік құбылыстарға сүйене отырып жоғары дисперстік гетерогендік жүйелер мен 
жоғары молекулалық қосылыстардың және олардың ерітінділерінің физикалық-химиялық 
қасиеттерін зерттейтін химиялық пәнді коллоидтық химия дейміз. Коллоидтық жүйелер 
мен жоғарғы молекулалы ерітінділердің қассиеттерін зерттеуде Н.П. Песков, И.И. Жуков, 
А.В. Думанский, В.А. Каргин, Б.В. Дерягин, Б.А. Догадкин, С.С. Воюцкий, А.И. 
Рабинович т.б. ғалымдардың еңбектерінің маңызы зор. Коллоидтық химияның жалпы 
курсын оқу арқылы, келесі тарауларда жоғарғы да айтылған зерттеулермен толығырақ 
танысамыз. 

жүктеу/скачать 4,58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: