Kolloid zollarning molekulyar kinetik xususiyatlari

KOLLOID ZOLLARNING MOLEKULYAR KINETIK XUSUSIYATLARI

Reja

1. 
   Dispers sistemalarini va eritmalarini molekulyar kinetik xossalarini unversanlligi
   
2. 
   Eynshteyn Smoluxovskiy bo‘yicha Broun xarakati nazariyasi
   

Kolloid sistemalarning molekulyar kinetik xosalaridan eng muximlari qatoriga kolloid zarrachalarning diffuziyalanishi, Broun xarakati, kolloid eritmalarning osmotik bosimi va sedimentitsiya xodisalari kiradi. Sedimentatsiya xodisasi ko‘proq dag‘al dipers sistemalarda uchraydi.

Kolloidlarning diffuziyasi. Kolloid eritmalardagi zarrachalarning xajmi va massasi molekulyar chin eritmalardagi zarrachalar massasidan bir necha marta katta bo‘lganligi uchun kolloid eritmadagi zarrachalarning issiqlik xarakati tezligi va demak, diffuziya tezligi xam kichik bo‘ladi. Kolloid eritmalardagi diffuziya tezligi bilan zarrachalarning o‘lchamlari orasidagi bog‘lanishni dastlab rus olimi I.G.Borshchov topgan Borshchov diffuziya tezligi zarracha radiusiga teskari proporsional ekanligini ko‘rsatdi.

Diffuziya tezligi fik aniqlangan uonuniyatlarga buysunadi. Fikning birinchi uonuniga muvofiq, eritmaning bir biridan oraliuda turgan ikki joyi o‘rtasidagi konsentratsiyalar ayirmasi bo‘lsa, eritmaning katta konsentratsiyali joyidan kichik konsentratsiyali joyiga q yuza oruali dt sekunda utadigan modda miqdori (mol xisobida, 1 molda 6,024.10²³ kolloid zarracha mavjud) quyidagi tenglama bilan xisoblab topish mumkin:

Bu formulada cheksiz kichik diffuziya yo‘li dx da konsentratsiyaning kamayishi bo‘lib, u konsentratsiya gradienti deyiladi: D gradient birga teng bo‘lganda vaqt birligida (1 sek) yuza birligi (1 sm 2) oruali utgan modda miqdorini ko‘rsatadi va diffuziya koeffitsenti deyiladi. Diffuziya jarayonida konsentratsiya o‘zgargan sari uning gradienti xam o‘zgaradi. U xolda konsentratsiyaning vaqt bo‘yicha o‘zgarishi Fikning 2 uonuni asosida topiladi:

SGS sistemada Dcm²/sek, SI sistemasida m²/sek bilan ulchanadi. Diffuziya koeffitsenti uchun Eyinshteyin tomonidan 1908 yilda quyidagi formula chiqarilgan:


Bu erda R gaz konstantasi, T absolyut temperatura, N avogadro soni, dispersion muxitning qovushqoqlik koeffitsenti, r-zarracha radiusi Bolpsman konstantasi

Formuladan muxit temperaturasining kutarilishi bilan diffuziya tezligining ortishi, muxit uovushouligining ortishi bilan esa diffuziya tezligining kamayishini ko‘rishi mumkin. Zarracha radiusi va muxitning qovushouligi ma’lum bo‘lsa, bu formula yordamida diffuziya tezligining xisoblab chiqarish mumkin va aksincha, diffuziya tezligi ma’lum bo‘lganda kolloid zarrachalarning xisoblab topishmumkin. Xozirgi vaqtda kolloid zarrachalarning radiuslarini topish uchun diffuzion metoddan keng foydalaniladi. Zarrachalarning xajmini xisoblab topganda keyin uni zarrachalarning zichligiga va Avogadro soniga ko‘paytirib, kolloidning molekulyar massasini aniqlash mumkin:

zarracha moddasining zichligi, M – kolloidning molekulyar massasi. Masalan, oksillarning ana shu usulda topilgan molekulyar massasi (50000 - 70000) ularning krioskopik usulda topilgan tarkibiy molekulyar massasiga yaqin keladi. SHunday qilib, diffuziya xodisasi kolloid zarrachalar o‘lchamlarini va molekulyar massasini aniqlashda katta axamiyatga ega.

Broun xarakati. Kolloid eritmalarni ulptramikroskop oruali tekshirib kolloid zarrachalar doimo xarakatida ekanligini ko‘ramiz. Ulptramikroskop kashf qilinishidan bir qancha vaqt ilgari (1827 yilda) ingliz botanigi R.Broun mikroskopdan foydalanib suyuqlika aralashgan gul changining tuxtovsiz va tartibsiz xarakatda bo‘lishini aniqladi. Keyinrou borib, bu xarakat Broun xarakati deb ataladigan bo‘ldi. Broun shu xodisani xilma – xil moddalarda kuzatib, bu tartibsiz xarakat moddaning tabiatiga bog‘liq bo‘lmay, temperaturaga, suyuqlikka aralashgan zarrachaning katta – kichikligiga va suyuqlikning qovushqoqligiga bog‘liq ekanligi topdi. Broun xarakatining sababi uzoq vaqtgacha aniqlanmay keldi. O’tgan asrning ikkinchi yarmida gazlar kinetik nazariyasining muvaffauiyatlari asosidagina Broun xarakati sababini aniqlash mumkin bo‘ldi. Bu nazariyaga muvofiq, suyuqlik molekulalari xamma vaqt xarakatda bo‘ladi, ular suyuqlikka tushirilgan zarrachaga kelib uriladi va uni bir tomondan ikkinchi tomongan siljitadi. Demak, Broun xarakati suyuqlik molekulalarining issiqlik xarakatidan kelib chiqadi.