Мавзу: адсорбция. Адсорбцияга сифат реакциялари

МАВЗУ: АДСОРБЦИЯ. АДСОРБЦИЯГА СИФАТ РЕАКЦИЯЛАРИ

5.2. Машғулотнинг мазмуни
Сирт юзасида ва сатҳларни ўзаро таъсири натижасида содир бўладиган ҳодисалар сирт ҳодисалари дейилади. Бу жараёнларнинг натижалари сирт юзасининг катталигига, сирт таранглик коэффи-циентига, сирт энергиясига боғлиқ бўлади.
Сирт юзасининг катталиги унинг майдаланганлик, яъни дисперслик даражасига боғлиқ бўлади. Модда қанчалик кўп майдаланган бўлса, унинг сиртида молекулалар сони шунча кўп бўлади. £ар бир молекула ўзининг потенциал энергиясига эга. Шу энергиянинг йғиндиси сирт энергияси дейилади.
Сирт ходисалари сирт таранглик коэффициентига ҳам боғлиқ бўлади. Унинг қиймати сирт ходисаларида камайиши керак.
Сирт юзасининг катталиги, сирт энергияси ва сирт таранглик коэффициенти ўзаро боғлиқлиги қуйидаги тенглама билан ифодалани:
G = S
Бу ерда: G – сирт энергияси
 - сирт таранглик коэффициенти
S – сирт юзасининг катталиги
Демак сирт энергияси сирт таранглик коэффициенти ва сирт юзасига тўғри пропорционал. Сирт юзаси қанчалик кичик бўлса сирт таранглик шунча катта бўлади.
Сирт энергияси ўз табиати жихатидан потенциал энергия бўлганлиги учун термодинамиканинг иккинчи конунига мувофиқ, ҳар қандай жисм ўзининг сирт энергиясини мумкин қадар камайтиришга ва шунинг билан биргаликда сирт юзасини камайтиришга интилади.Шунинг учун жисм сиртида эркин энергияни камайтирадиган жараенлар содир бўлади. Масалан, коллоид системалар термодинамик жихатдан беқарор системалардир, уларда дисперс фаза заррачалари сиртини камайтирадиган жараёнлар, масалан коагуляция содир бўлиши мумкин. Икки фазани бири-биридан ажратиб турувчи сирт юзасида модда концентрациясининг ўзгариш жараёнига адсорбция дейилади. Ўз сиртида бошқа бир модданинг молекула ёки ионларини ютувчи модда адсорбент, ютилувчи модда эса адсорбтив деб аталади. Баъзан сирт юзасида бошланган ютилиш ютувчи модданингички қаватларига тарқалади. Бундай жараёнга абсорбция дейилади. Баъзан адсорбция жараёнлари адсорбент ва адсорбтив ўртасида ўзаро кимёвий 6oғ хосил булиши билан боради. Адсорбциянинг бу тури - хемосорбция деб аталади. Бунга карбонат ангидриднинг кальций оксидига адсор-бцияланиши мисол бўлади.
СаО + СО₂СаСО₃
Адсорбцияга тескари бўлган жараён десорбция дейилади. Адсорбция танлаш хусусиятига эга. Масалан, активланган кўмир хлорни яхши ютади, аммо карбонат ангидридни адсорбцияламайди. Ферментларнинг юзасида озуқа моддаларни адсорбцияси хемосорбцияга мисол бўлиб, уларни юзасида моддалар танлаб адсорбцияланади. Агар адсорбцияланган модда электролит бўлса, заррачалар ион холида ютилади ва бу адсорбция ионли адсорбция дейилади. Ноэлектролитлар адсорбцияси молекуляр адсорбция дейилади.
Адсорбциянинг натижалари адсорбент ва адсорбтив табиатига, эритувчининг табитига, хароратга, сирт юзасининг катталигига, моддалар концентрациясига боғлиқ бўлади.
Эритувчи ва адсорбент табиатига кўра сатҳлар гидрофил ва гидрофоб турларига бўлинади. Сув билан хўлланадиган сатхлар гидрофил сатхлар дейилади Булар қаторига лой, силикагел ва бошқалар мисол бўлади. Сув билан хўлланмайдиган сатхлар эса гидрофоб сатхлар деб аталади Кўмир, парафин, эфир ва бошқа органик моддаларнинг сатхлари гидрофоб хисобланади ва улар юзасида сувда эриган моддалар яхши адсорбцияланади.
Харорат қанчалик юқори бўлса адсорбция миқдори шунча кам бўлади. Сирт юзаси қанчалик катта бўлса адсорбция миқдори шунча катта бўлади. Адсорбциянинг эриган модда, адсорбцияланадиган суюқ модда ва газлар концентрациясига боғлиқлиги кейинги дарс – адсорбцияни миқдорий жиҳатдан баҳолаш дарсида ўрганилади.
Танлаб адсорбцилашга моддаларни бир биридан ажратишнинг физик-кимёвий усулларидан бири хроматография асосланади. Адсорбциядан фойдаланган ҳолда биологик муҳум моддаларни хроматографик усуллар билан ўрганиш мумкин. Шу жумладан оқсиллар таркибидаги аминокислоталарни ажратиб олишда юқоридаги усулдан кенг фойдаланиш мумкин. Ўтказиш механизми, ўтказиш услуби, моддаларнинг агрегат холатига қараб хроматография турланади ва унинг газли, газ-суюқли, суюқли, устунли, юбқа қаватли, қоғозли ва ҳ. турлари маълум.
Адсорбция ва биологик жараёнлар
Одам организмининг ҳаёт фаолияти, озуқа моддаларнинг ўзлашиши, уларнинг ҳазм бўлиши, дориларнинг сингиши, ферментларнинг фаолияти – барчаси адсорбция жараёнинг ўз ичига олади. £айвонлар ва инсоннинг нафас олиши ҳаводаги кислородни ютиш ва СО₂ билан сув буғини ажратиб чиқаришдан иборатдир. Бу жараён ўпка сатҳида кислородни адсорбциялаш ва СО₂ десорбциялаш йўли билан боради.
Ўсимликларҳаводаги СО₂ ни тановил қилишдан олдин барглар газни ўз сатҳига адсорбциялаб оладилар. Бутун ўсимлик дунёси бир йил давомида 2 00 миллиард тонна СО₂ ютиб 130 миллиард тонна кислородни чиқариб 50 миллиард тонна ҳар ҳил органик бирикмаларни синтезлайди.
Адсорбцион даволашни ўтказишда бемор организмига заҳарли моддалар ютувчи адсорбент юборилади. Масалан, ошқозон ичак йўлига тушиб қолган заҳарли моддаларни боғлаш ва йиғилиб қолган газларни адсорбциялаш учун карболен (фаоллаштирилган кўмир, 1% ли укроп эритмаси) ишлатилади. Спирт, қанд ва нефть маҳсулотларини, доривор моддаларни, маргарин ишлаб чиқаришда, ёғ саноатида фаоллаштирган кўмир адсорбент сифатида ишлатилади. Атроф мухитдаги заҳарли моддалардан ҳимояланиш учун махсус газ ниқоблардан фойдаланишда ҳам юқоридаги моддала қўлланилади.