Mavzu. Kolloid sistemalarning molekulyar-kinetik xossalari

Broun harakati va o’rtacha kvadrat siljish
Odatda zarrachalar qandaydir muayyan yo’nalishda harakat qilishi kuzatiladi. Miqdoriy hisoblashlar uchun siljishni o’zi olinmay, balki zarrachaning τ vaqt ichida harakatlanish yo’nalishi bo’yicha x o’qiga tushirilgan proeksiyasi olinadi.
Bu proeksiya o’rtacha kvadrat siljish deb ataladi va quyidagi Eynshteyn tenglamasi bilan ifodalanadi:
x2 = 2D* τ
bu yerda:
x2 – o’rtacha kvadrat siljish,
D – diffuziya koeffitsienti.
Diffuziya koeffitsienti zarrachalarning o’lchami va muhitning qovushqoqligiga bog’liq, sharsimon zarrachalar uchun quyidagi formula bilan aniqlanadi:
by yerda:
R – universal gaz doimiysi,
T – temperatura,
η – dispersion muhitning qovushqoqligi,
r – zarrachalarning radiusi,
K – Bolsman doimiysi.
ifodani
ifodaga qo’yilganda quyidagi tenglama hosil bo’ladi:
ifoda Eynshteyn-Smoxulovskiy tenglamasi deyiladi va Broun harakati natijasida dispers faza sharsimon yoki sferik zarrachasining harakatlanish yo’nalishi bo’yicha o’rtacha kvadrat siljishiga teng.
2) Diffuziya va diffuziya tezligi.
Zarrachalarning dispersion muhitda aralashish va tarqalish jarayoni diffuziya deyiladi. Diffuziya natijasida zarrachalar ko’proq konsentratsiyali sohadan (miqdori ko’proq bo’lgan soha) kamroq konsentratsiyali sohaga (miqdori kamroq bo’lgan soha) harakatlanadi. Diffuziya idishning butun hajmi bo’yicha zarrachalar konsentratsiyasining tenglashgunicha (zarrachalarning butun idish hajmi bo’yicha bir tekisda tarqalguncha) davom etadi. Shuning uchun diffuziya qaytmas jarayon deb hisoblanadi. Demak, diffuziya hodisasi zarrachalarning betartib harakati natijasida gaz va suyuqliklarda tarqalishidir.
Molekulalar va kolloid zarrachalar diffuziya tezligini o’lchash Fikning ikkita qonuniga asoslangan.
Fikning birinchi qonuniga muvofiq:
bu yerda:
dm – diffuziyalangan modda massasi,
D – diffuziya koeffitsienti,
S – diffuziya sodir bo’layotgan yuza,
dC – diffuziyalayotgan modda konsentratsiyasining o’zgarishi,
dx – diffuziya sodir bo’lgan masofa,
– konsentratsiya gradienti (masofa bo’yicha konsentratsiyaning o’zgarishi),
dτ – diffuziyalanish vaqti