ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Коллоидты химия» «5В072100» – Органикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары


СОӨЖ №6 Ерітінді – газ шекаралық бөлу қабатындағы беттік құбылыс



бет20/21
Дата25.01.2017
өлшемі4.56 Mb.
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   21

СОӨЖ №6
Ерітінді – газ шекаралық бөлу қабатындағы беттік құбылыс.
Беттің майысуы Н берілген нүктеде беттің ауданының көлем бойынша туындысымен анықталады:


немесе келесі қатынас көмегімен


Сфералық бөлшектер үшін

Беттік қабат молекулалары екі фаза молекулаларымен де әрекеттеседі, нәтижесінде беттік қабаттағы молекулалық күштер көбірек әрекеттесетін фаза ішіне қарай бағытталады. Бетті кішірейтуге тырысатын беттік керілу пайда болады.

Беттік керілуді молекуланың көлемінен беттік қабатқа өту энергиясы немесе бірлік бкттің түзілу жұмысы деп қарастыруға болады:

Беттік қабаттың ішкі (толық) энергиясы Гиббс – Гельмгольц теңдеуімен байланысқан:

немесе



– бірлік беттің түзілу жылуы.

Жүйенің беттік Гиббс энергиясын азайтуға тырысуы фаза аралық беттік өздігінен кішіреюінен (пішіні мен майысуының өзгеруі, коагуляция, коалесценция т.б. процестер) және беттік керілудің кішіреюінен (адсорбция, адгезия, ылғалдану процестері, электр потенциялының пайда болуы т.б.) байқалады.

Беттің майысуының өзгеруі денелерде ішкі қысымының өзгерісін тудырады. Беті майысқан және тегіс сұйық ішіндегі қысымда айырмасы капиллярлық қысым деп аталады. Лаплас теңдеуі капиллярлық қысым мен беттің майысуы арасындағы байланысты көрсетеді:

Беттің майысуы өзгеруімен зат үстіндегі бу қысымы да өзгереді. Кельвин – Томсонның капиллярлық конденсация теңдеуі бойынша:



– майысуы бар және тегіс беттер үстіндегі қаныққан бу қысымы; – конденсерленген күйдегі заттың мольдік көлемі; R – универсал газ тұрақтысы.

Егер сұйық немесе қатты дене басқа сұйықпен немесе қатты денемен жанасатын болса, олардың арасында адгезия байқалады.

Адгезия жұмысы Дюпре теңдеуімен анықталады







Сұйық және басқа конденсирленген фаза арасындағы әрекеттесу шеткі бұрыш  көмегімен анықталады.



Юнг теңдеуі:

Адгезия жұмысы:

Сондай – ақ беттік керілуі төмен заттардың беттік қабатта өздігінен жиналуы адсорбция нәтижесінде  азаяды.

Адсорбция шамасын екі әдіспен өрнектейді. Беттің аудан бірлігіне немесе адсорбент масса бірлігіне келетін беттік қабаттағы заттық мөлшері ретінде анықталады:




– беттік қабаттағы компонент концентрациясы; – беттік қабат көлемі; h – қалыңдығы.

Адсорбция шамасын Г көлемдік фаза көлеміндегі мөлшерімен салыстырғанда беттік қабаттағы компоненттің артық мөлшерімен анықталады ( артық адсорбция ):


немесе



А және Г адсорбция шамалары арасындағы байланысы:

жағдайда ескермеуге болады .

Ерітінді компоненттерінің адсорбция шамасы мен беттік керілу өзара Гиббстің адсорбция теңдеуімен байланысқан:



– компонентің химиялық потенциялы.

Бинарлы ерітіндіде адсорбат концентрациясы аз болса:



Мысал №3: 293К– де сынаптың шыныға адгезия жұмысын есептеңіз. Шеткі бұрыш . Сынаптың беттік керілуі . Сынаптың шыны бетінде жайылу коэффициентін табыңыз.
Шығарылуы: Дюпре – Юнг теңдеуі бойынша:

СОӨЖ №10

Коагуляция табалдырығы.
Мысал №1: Күміс хлориді золін алу үшін 0,025 н және араластырды. Алынған золінің мицелласының формуласын жазыңыз.
Шығарылуы: Қайсы ерітінді артық мөлшерде





артық мөлшерде. золінің коллойдтық бөлшек ядролары негізінен иондарын адсорбциялайды, аздап . Мицелла формуласы



  1. Күміс иодиді золі 0,01н ерітіндісіне 0,2% – тік ерітіндісін қосу арқылы алынды. Алынған золь мицелласының формуласын жазыңыз және бөлшектердің электр өрісінде қозғалу бағытын көрсетіңіз. деп алаңыз.




  1. Жаңадан алынған тұнасын тұз қышқылының аз мөлшерімен әрекеттестірген, тұнба толық ерімейді. золі түзіледі. Электр өрісінде золь бөлшектері катодқа қарай қозғалатынын ескеріп, мицелла формуласын жазыңыз.




  1. Темір (III) гидроксиді золі 85 мл қайнап тұрған дистильденген суға 15 мл 2% – тік ерітіндісін қосу арқылы алынды. золі мицелланың формуласын жазыңыз, егер темір (III) гидроксиді бөлшектері түзілгенде ерітіндіде , иондары болса. Золь бөлшектері қалай зарядталған?


грегат потанциал тығыз қабатқа диффузиялық

иондар қарсы иондар қабат иондары

мицелла ядросы




коллойдтық бөлшек


мицелла
Мысал №2: Үш колбаға – тан золі құйылған. Зольдің коагуляциясын туды үшін бірінші колбаға , екіншісіне 0,01н , үшіншісіне 0,001н қосылды. Коагуляция табалдырығын есептеп золь бөлшектерінің заряд таңбасын анықтаңыз.

Шығарылуы: ерітіндісінде қанша мг – экв бар екендігін табамыз:

немесе



Ерітіндінің жалпы көлемі (золь+электролит ерітіндісі)

Коагуляция табалдырығын есептейміз (1л зольга мг – экв)

:

:


, , электролиттерінде катиондар заояды бірдей, аниондар әр түрлі. Анион заряды артқан сайын, азаяды. Ең төменгі, яғни жоғары коагуляция қабілеті ионында. золінің бөлшектері оң зарядталған деп қорытынды жасауға болады (себебі коагуляцияны бөлшек зарядына қарама – қарсы зарядталған иондар тудырады).

  1. Берілген золь үшін коагуляция табалдырықтары келесідей (ммоль/л):



Золь бөлшектерінің зарядын анықтаңыз.




  1. золі үшін


Каталог: ebook -> umkd
umkd -> Мамандығына арналған Сұлтанмахмұттану ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені
umkd -> Қазақстан Республикасының
umkd -> Қазақстан Республикасының
umkd -> Студенттерге арналған оқу әдістемелік кешені
umkd -> ПӘннің ОҚУ Әдістемелік кешені 5В011700 «Қазақ тілі мен әдебиеті» мамандығына арналған «Ұлы отан соғысы және соғыстан кейінгі жылдардағы қазақ әдебиетінің тарихы (1941-1960)» пәнінен ОҚытушыға арналған пән бағдарламасы
umkd -> «Балалар әдебиеті» пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар 2013 жылғы №3 басылым 5 в 050117 «Қазақ тілі мен әдебиеті»
umkd -> ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешенінің
umkd -> 5 в 011700- Қазақ тілі мен әдебиеті
umkd -> 5 в 011700- Қазақ тілі мен әдебиеті
umkd -> «Филология: қазақ тілі» мамандығына арналған


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   21




©engime.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет