Kolloid sistemalarning elektr xossalari

Reyss tajribasining sxemasi

Bu hodisani 1807 yilda Moskva universitetining professori Reyss birinchi bo’lib kashf etgan. Reyss bir parcha loyga ikki nayni o’rnatib, bu naylarga tozalab yuvilgan qum soldi va ikkala nayga bir xil balandlikda suv quydi. So’ngra bu suvga o’sha vaqtda elektrning birdan bir manbai bo’lgan Volt ustuni elektrodlarini tushirdi. Tok yuborilgandan bir oz vaqt o’tgach, musbat elektrod tushirilgan naydagi suv loyqalanadi: loy zarrachalari sekin asta ko’tarilib, suvda suspenziya hosil qila boshladi. Lekin shu bilan bir vaqtda bu naydagi suv kamaya bordi, manfiy elektrod tushirilgan nayda esa suv ko’tarila boshladi. Reyss bu tajribasi bilan loy zarrachalari manfiy zaryadli ekanligini isbotladi. Shu yo’l bilan elektroforez usulida zarrachalarning zaryadlarini aniqlash mumkin bo’ldi.

Reyss tajribasida biz ikki hodisani ko’ramiz: bulardan biri loy zarrachalarining musbat elektrod to­mon harakati bo’lsa, ikkinchisi suyuqlik­ning manfiy elek­trod tomon harakat­lanishidir. Suyuqlikning elektr maydonida g’ovak jism orqali elektrodlar tomon harakat qilishi elektroosmos deyiladi. Elektroosmos yunalishiga qarab suyuqlik zaryadi ishorasini aniqlash mumkin. Rus olimlari I. Jukov va B. Nikolskiy elektroosmos hodisasidan foydalanib suvni tozalash usulini topdilar.

Dispers sistemalarda uchraydigan elektrokinetik hodisalar jumlasiga elektroforez va elektroosmosdan tashqari "cho’kish potensiali" ya’ni (Dorn effekti) va "oqib chiqish potensiali" yoki Kvinke effekti ham kiradi.

Bu to’rtta elektrokinetik hodisalar kolloid kimyoning o’zida ham katta nazariy va amaliy ahamiyatga ega. Kolloid sistemaning dzeta-potensiali kattaligi ayni sistemaning agregativ barqarorligi uchun xarakteristika bo’la oladi.

Elektroforezda dispers faza zarrachalarining harakat tezligi, elektroosmosda esa dispers muhitning harakat tezligi elektr maydon kuchlanganligi E ga va dispersion muhitning dielektrik o’tkazuvchanligi (ε) ga to’g’ri, muhitning qovushqoqligi (η) ga teskari proporsional bo’ladi.

Elektroforez va elektrosmos tadqiqot ishlarida va amaliyotda katta ahamiyatga ega. Masalan, oqsillarni tahlil qilishda va ajratishda elektroforez hodisasidan, g’ovak sistemalardan namni yo’qotishda elektroosmos hodisalaridan keng foydalaniladi.

Elektroosmos hodisasi –torfning va daraxtlarning qurishini tezlatishda, terini oshlashda, zollarning dispersion muhitini tozalashda, turli kompozisiyalarda materiallarni quritishda ishlatiladi.

1859 yilda Kvinke elektroosmosga teskari hodisani (elektrodlarda potensiallar farqi hosil bo’lishini) aniqladi va uni oqim potensiali deb nomladi.

Kvinke potensiallar farqi yuzaga kelishini suv va suvli eritmalarning turli xil g’ovak materiallar (tuproq, daraxt, qum, grafit va boshqalar) dan oqib o’tishida kuzatdi. Bu hodisa tirik organizmlar uchun ham xos. Masalan, arteriyalarda qon harakatlanganda kamgina oqim potensiali (~0,001÷~0,002B) paydo bo’ladi. Elektrokardiogrammalarda kuzatiladigan to’lqinlardan biri oqim potensial bilan tushuntiriladi.

Oqim potensiali yuzaga va diafragmaning qalinligiga bog’liq, oqib o’tayotgan suyuqlikning miqdoriga bog’liq emas, balki oqimni ushlab turuvchi bosimga bog’liq bo’lib, u quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

Elektroosmosda oqim potensiali suyuqlik harakatining hajmiy tezligi bilan quyidagicha bog’lanishda bo’ladi:

1878 yilda Dorn elektroforezga teskari hodisani ochdi va uni sedimentatsiya (cho’kish) potensiali deb nomladi.