Ultramikroskop elektron mikroskop

LENEFELOMETRIYA ELEKRON-MIKROSKOPIYA VA ULTRAMIKROSKOPIYA
REJA:

1. 
   ULTRAMIKROSKOP
   
2. 
   ELEKTRON MIKROSKOP
   
3. 
   DISPERS SISTEMALARNING BARQARORLIGINI OSHIRISH MUAMMOLARI
   
4. 
   KOLLOIDLARNING ISITISH TA‘SIRIDAN KOAGULYATSIYALANISHI.
   

Nefelometriya. “Opalessensiya” hodisasiga asoslanib, kolloid eritmalarning konsentratsiyasini va kolloid zarrachaning o’rtacha katta-kichikligini aniqlaydigan asbob nefelometr deb ataladi. Agar ma’lum nur manbaidan foydalanilsa, aniq dispers faza va aniq dispersion muhitlar uchun Reley tenglamasiga kiradigan ba’zi kattaliklar (n1, n2, l, p) o’zgarmay qoladi.

Nefelometrik tekshirish uchun ikkita bir xil slindrik idish olib, ularning biriga konsentratsiyasi ma’lum (standart) kolloid eritma, ikkinchisiga tekshirish uchun berilgan kolloid eritma solinadi. Ikkala idish bitta yorug’lik manbaidan yoritiladi. Bu vaqtda ikkala idishda ham Tindal effekti vujudga keladi. Kolloid eritmalardan tarqalgan nur asbobning tepa qismidagi okulyarga tushadi, tekshiriladigan kolloid eritmaning konsentratsiyasi standart kolloid eritma konsentratsiyasiga teng bo’lmasa, ikkita kolloid eritmalardan tarqalgan yorug’likning intensivligi boshqa-boshqa bo’ladi.
Okulyardan ko’rinadigan ikkita yarim doiraning biri yorug’roq va ikkinchisi qorong’iroq bo’ladi. Kolloid eritmalardan tarqalgan yorug’likning intensivligi zolning konsentratsiyasiga proporsional bo’lganligi uchun tekshiriladigan kolloid eritmaga va standart kolloid eritmaga tushgan nurlar bir xil son zarrachalardan tarqalgandagina okulyardagi ikkala yarim doira bir xilda yoritiladi
Slindrik shisha idishlardan birini ( maxsus moslama yordami bilan ) yuqoriga ko’tarish yoki pastga tushirish orqali idishdagi kollid eritmalarning yoritilayotgan balandliklarni o’zgartirib ikkala yarim doirani birdek yoritishga erishish mumkin.
Yorug’likning adsorbsiyasi. 1760-yilda Lambert va undan oldinroq Buger yorug’likning sochilishini o’rganib, o’tuvchi nur intensivligi bilan yorug’lik o’tayotgan muhitning qalinligi orasidagi bog’lanishni topdilar: Jo’t=J0*e bu yerda: Jo’tuvchi - o’tuvchi nurning intensivligi; J0 – tushayotgan nur intensivligi; k – yutilish koeffitsiyenti; l – yutuvchi qatlamning qalinligi.
Ber eritma bilan absolyut tiniq erituvchilar yutish koeffitsiyentlari erigan moddaning molyar konsentratsiyalariga to’g’ri proporsional ekanligini isbotladi. Yutilishning molyar koeffitsiyentini qiymatini kiritib, o’tayotgan nur intensivligi bilan qatlam qalinligi va erigan modda konsentratsiyalari orasiagi bog’liklikni ifodalovchi Buger Lambert Ber qonunini ifodalaymiz: Jo’t= j0*ekl
Kolloid zarrachaning o’lchamini faqat elektron mikroskopdagina aniq ko’rish mumkin. 1934-yilda elektron mikroskop kashf etildi. Elektron mikroskopda yorug’lik nuri o’rnida elektron oqimidan foydalaniladi, chunki ularni elektromagnit yordamida boshqarish qulay. Bu mukroskop katoddan chiqqan elektronlar oqimi elektromagnit g’altakning magnit maydoniga keladi.
Elektromagnit g’altakning magnit maydoni elektronlarni yig’ib, tekshirilayotgan jismga yuboradi. Elektronlar jismning zich qismlaridan kam, zich bo’lmagan qismlaridan ko’p o’tib, ikkinchi va uchinchi magnit maydonlariga boradi, natijada ekranda yoki fotoplastinkada jismning kattalashgan tasviri hosil bo’ladi.
Kolloid eritma zarrachalarining o’lchami 100 nm dan kichik bo’ladi, ammo ko’zga ko’rinadigan yorug’lik to’lqinining uzunligi 380-760 nm orasida bo’ladi. Shu sababdan oddiy mikroskop vositasida kolloid eritma zarracchalarini ko’rib bo’lmaydi. 1903-yolda Zigmondi Tindal-Faradey effektidan foydalanib, ultramikroskop yasadi.
Ultramikroskop sxemasi: 1. Tekshirish uchun olingan kolloid eritma 2. Yorug’lik manbai 3. Linza 4. Diafragma
Oddiy mikroskop bilan ultramikroskop orasidagi asosiy farq shundaki, oddiy mikroskopda ko’rinadigan jism yorug’lik manbai bilan mikroskop oralig’iga qo’yiladi, ultramikroskopda esa yon tomonidan yoritiladi. Ultramikroskopda manbadan tushayotgan nur bilan ko’rinadigan nur bir-biriga perpendikular bo’ladi va manbadan chiqqan nur mikroskopga tushmaydi, shuning uchun bu mikroskopda yorug’lik ko’rinadi.
Ultramikroskopiya. Ultramikroskopiya metodi kolloid zarrachadan yorug’lik nurining sochilishiga asoslangan. Ultramikroskop yordamida zarrachaning o’lchamini hisoblash uchun aniq vaqt iralig’ida kuchli suyiltirilgan zolning ma’lum hajmidagi zarrachalar soni topiladi.
Ma’lum hajmdagi dispers faza zarrachalari massasi: m = C*V Bitta zarrachaning massasi: m0=m/n=C*V/n ga teng bo’ladi. Bu yerda n-ultramikroskopda ko’rinadigan dispers faza zarrachalarining soni.
Bitta dispers faza zarrachasining hajmi: V0=m0/p=C*V/n*p p-dispers faza zarrachasining zichligi Shar shaklidagi zarracha uchun: V04/3*п*r³ Kub shaklidagi zarracha uchun: V0=l³ Ultramikroskopda zarrachaning o’zi emas, shu zarracha tomonidan tarqatilgan nur ko’rinadi. Ushbu mikroskop yordamida faqat ma’lum hajmdagi kolloid zarrachaning soni hisoblanadi.
Foydalanilgan adabiyotlar: 1. Axmedov Q. S; Raximov H. R kolloid kimyo. Toshkent “O’zbekiston” 1992. 2. Raximov H. R. Fizik va kolloid kimyo, 1978, Toshkent “O’qituvchi” nashriyoti.
ULTRAMIKROSKOP. Kolloid sistemalarda nurning tarqatish hodisasidan kolloid kimyoning rivojlanishida juda katta ahamiyatga ega bo’lgan ultramikroskopiya usulidan foydalaniladi. Kolloid zarrachalarning o’lchami ko’zga ko’rinadigan yorug’lik nurining to’lqin uzunligidan kichik bo’lgani uchun oddiy optik mikroskop yordamida bu zarrachalarni ko’rib bo’lmaydi. Bunga sabab shuki, kolloid zarrachalarga tushadigan nur to’lqinlari zarrachalarni aylanib o’tadi va sochilgan nurni ko’z bilan ko’rib bo’lmaydi. Ultramikroskopni 1903 yilda Faradey-Tindal effekti asosida Zidentopf va Zigmondi yaratdilar. Oddiy mikroskop bilan ultramikroskopning farqi shundaki, oddiy mikroskopda yorug’lik manbadan tushayotgak nur kuzatilayotgan jism (ob‘ekt) orqali o’tadi va kuzatuvchiga ko’rinadi. Ultramikroskopda zsa yorug’lik manbaidan kelayotgan yorug’lik nuri optik sistemalarda kuchaytirilib, to’g’ri burchak ostida qorong’i fonda yon tomondan kolloid eritmaga tushiriladi, ya‘ni yorug’lik to’g’ridan-to’g’ri kuzatuvchi ko’ziga tushmaydi:. Shunday qilib, ultramikroskopda kolloid zarrachalarning o’zi emas, balki shu zarrachalardan tarqalayotgan nur ko’rinadi. Kolloid eritmadan tarqalayotgan nurning intensivligi kolloid zarrachalarning eritmadagi kontsentratsiyasiga, ularning shakli va o’lchamlariga bog’liq. Kolloid zarrachalar o’z shakliga ko’ra ikki guruhga bo’linadi. Birinchi guruhga o’lchamlari har tomonlama bir xil bo’lgan zarrachalar (shar yoki kub shaklidagi), masalan, oqsillarning, smolalarning kolloid eritmalari, ba‘zi metallarning gidroksidlari kiradi. Ikkinchi guruhga gabarit o’lchamlari turlicha bo’lgan kolloid zarrachalar kiradi. Bularning shakli bargsimon (Fe(ОH)3 zoli), tayoqchasimon (V2O3) ipsimon, zanjirsimon (sovun, antraxinon zarrachalari) bo’lishi mumkin. Ultramikroskopda kolloid eritmalarni kuzatganimizda bizga zar-chalarning shakli ham, o’lchamlari ham ko’rinmaydi. Shunga qaramay, ultramikroskop yordamida bilvosita yo’l bilan kolloid zarrachalarning o’lchami va shaklini aniqlash mumkin. Buning uchun ma‘lum V hajmdagi zolda bo’lgan zarrachalar soni V ultramikroskop yordamida vizual sanab topiladi. Ayni eritmada dispers fazaning massasini bilgan holda eritmadagi barcha zarrachalar soni hisoblab topiladi. So’ngra dispers fazaning zichligini e‘tiborga olib, kolloid zarrachalarning hajmi va o’lchamlarini topish mumkin. Zarrachalarning zichligi d kolloid eritmaning og’irlik kontsentratsiyasi S (g/l), ultramikroskopga olingan zolning hajmi V va shu hajmdagi zarrachalar soni Y bo’lsa, hajm birligidagi zarrachalar soni quyidagiga teng bo’ladi; ELEKTRON MIKROSKOP Oxirgi paytlarda optik mikroskoplar bilan bir qatorda elektron mikroskoplar keng qo’llanilmoqda. Bunday asbobda yorug’lik nurlari o’rniga elektron nurlari ishlatiladi. Shuning uchun shisha linzalari o’rniga elektromagnit maydonidan foydalaniladi va elektron nurning manbai sifatida volfram simi ishlatiladi, Volframm simi qizdirilganda undan elektronlar oqimi sochilib, elektromagnit maydoni orqali kolloid eritmadan o’tadi va maxsus ekranda zarrachalarning shakli kattalashgan holda ko’rinadi. Elektron mikroskop tirik (o’simlik, hayvonot) organyazmdagi hujayralarning tuzshlishini va ulardagi har xil kasalliklarni qo’zg’atuvchi mikrob va viruslarni aniqlashda keng qo’llaniladi.
Kolloidlarning kolloidlar bilan koagulyatsiyalanishi (o’zaro koagulyatsiya) ularning zaryadiga va kontsentratsiyasiga bog’liq bo’ladi. Masalan, AgI ning musbat va manfiy zollari o’rtasida (ular ekvivalent miqdorda olinganda) bo’ladigan o’zaro koagulyatsiyani quyidagi sxema bilan ko’rsatish mumkin: [nAgI] · xI- + [nAgI] · xAg+ → (2n + x) AgI Agar musbat zaryadli zoldan ortiq miqdorda qo’shilgan bo’lsa zol batamom koagulyatsiyalanmaydi: [mAgI] · xAg+ + [nAgI] · yI- → (m+n) + y) · AgI · (x-y) Ag+ natijada zol musbat zaryadli bo’ladi. Ichiladigan suvni tozalash uchun kolloidlarning o’zaro koagulyatsiyalanish hodisasidan foydalaniladi. Suvdagi organik moddalar manfiy zaryadli bo’ladi. Suvga xlor qo’shilib, bakteriyalar o’ldirilgandan keyin, suvga oz miqdorda alyuminiy sulfat qo’shiladi. Bu tuz gidrolizlanadi. Hosil bo’lgan gidroksidning musbat zaryadli kolloid suvdagi organik moddalarning manfiy zaryadli kolloidlarini koagulyatsiyalaydi. Natijada hosil bo’lgan koagulyatlar cho’kadi, suv esa tiniydi.
KOLLOIDLARNING ISITISH TA‘SIRIDAN KOAGULYATSIYALANISHI. Kolloid eritmalar isitilsa, ba‘zan tez koagulyatsiyalanadi; ba‘zan isitish kam ta‘sir etadi. Umuman, kolloidlar qaynatilganda zolning zaryadi kamayadi, eritmada zarracha va ionlar o’rtasidagi muvozanat buziladi: eritma qizdirilganda kolloid zarrachalar ionlarni yomon adsorbilaydi; natijada ularning zaryadi kamayadi va bunday zarrachalar bir-biri bilan uchrashib, koagulyatsiyalanadi. KOLLOID SISTEMALARNING STRUKTURA HOSIL QILISHI. Kolloidlarning mitsellalari ikki xil shaklda: 1) simmetrik mitsellalar (masalan, sharsimon mitsellalar) va 2) asimmetrii mitsellalar (masalan, tekis plastinkasimon, chuziq tayoqchasimon va hokazo shakllardagi mitsellalar) bo’ladi. Mitsellaning shakli mitsella yadrosining kristallik tuzilishiga bog’liq chunki yadro tarkibiga kiruvchi atom yoki molekulalar ma‘lum tipdagi kristallik panjaraga ega. Asimmetrik zarrachalardan iborat kolloid sistemalar alohida xu-susiyatga ega: bu sistemalar ichida tursimon strukturalar hosil bo’ladi. Asimmetrik zarrachalar shu bilan farq qiladiki, ularni qurshab olgan solvat qobiq ya‘ni erituvchi molekulalaridan iborat qobiq bir tekis taqsimlangan bo’lmaydi: zarrachaning bir qismi ko’proq bir qismi esa kamroq solvatlangan bo’ladi. Zarrachalar o’zaro to’qnashganda ular uzlarinint kamroq solvatlangan qismlari bilan bir-birini tortadi. Ana shuvday tortishuv natnjasida xuddi ko’pikka o’xshash tursimon strukturalar hosil bo’ladi.
DISPERS SISTEMALARNING BARQARORLIGINI OSHIRISH MUAMMOLARI. Dispers sistemalarning barqarorligini oshirish muammosini hal qilishda P.A.Rebinderning strukturalar hosil bo’lish va sirt-aktiv moddalarning ta‘sir etishiga oid ilmiy ishlari katta ahamiyatga ega bo’ldi. Agar kolloid sistemaga oz miqdor sirt-aktiv modda qo’shilsa, sirt-aktiv modda ikki xil ta‘sir etashi mumkin; ko’p hollarda dispers fazada peptizatsiya ro’y beradi, ya‘ni koagulyatsiyaviy struktura hosil bo’lishida ishtirok ztadigan mayda zarrachalar soni sust va koagulyatsiya pasayadi. Sistemaning mexanikaviy mustahkamligi Pm sirt-aktiv qo’shimcha kontsentratsiyasi S ning ortishi ortishi bilan ortadi. Ba‘zi hollarda, masalak, kristallanish jarayonida sirt-aktiv modda qo’shilsa, uning molekulalari yayagi hosil bulayotgan faza kurtaklarida adsorbtsiyalanib, kristallar shaklini o’zgartiradi, natijada kristallning o’sishi sekinlashadi. Shu bilan sestomaning disperslik darajasi ortib, hosil bo’ladigan kristall strukturaning mustahkamligi kuchayadi. Lekan sirt-aktiv modda ko’p miqdorda qo’shilsa, zarrachalar sirtidagi adsorbtsiyaviy qavatlar batamom to’yinib ketadi. Natijada sistemaning mustahkamligi pasayadi. Bu yerda boradigan ikki qarama-qarshi jarayoning yig’indi effekti 3-chiziq bilan tasvirlangan. Bu chiziqdan ko’rinadiki, sirt-aktiv modda ma‘lum kontsentratsiyada qo’shilganida sistema maksimal mustahkamlikka ega bo’ladi. Bu xulosa nihoyatda katta amaliy ahamiyatga sazavor bo’ldi. Masalan, qovushoq qurilish materiallari (tsement, ohak va gips) turli sirt-aktiv qo’shimcha (plastifikator-kaltsiy lmgnosulfat, olein kislota va hokazolar) qo’shilganida Kolloid kimyoning vazifalari dispers tizimlardagi fizik-kimyoviy jarayonlarning borishi yo`nalishini va xususiyatlarini o`rganishdan iborat.
Kolloid kimyoda elektron mikroskopiya, ultramikroskopiya, ultratsentrifugalash, elektroforez, nefelometriya va boshqalar kabi maxsus tadqiqot usullari qo'llaniladi.
Kolloid kimyoning roli haqida aniqroq tasavvurga ega bo'lish uchun keling, ushbu fanning rivojlanish tarixiga qisqacha to'xtalib o'tamiz.
Kolloid tizimlar 19-asr oʻrtalarida oʻrganila boshlandi. 1845 yilda italyan olimi Franchesko Selmi ba'zi suvda erimaydigan moddalar (masalan, AgCl, S, Prussiya ko'k), ma'lum sharoitlarda eriydi, bir hil eritmalar hosil qiladi, yog'ingarchilik haroratning o'zgarishi bilan birga bo'lmaydi, ya'ni. materiyaning anomal harakati. U ularni chaqirdi psevdo yechimlar. Keyinchalik K.Negelining taklifi bilan ular “sol” nomini oldilar. 1857 yilda M. Faraday psevdo-yechimlarning o'ziga xos xususiyatini - yorug'likning tarqalishini aniqladi.
Ingliz olimi Tomas Grem kolloid kimyoning asoschisi hisoblanadi. U Selmi eritmalarini oʻrganib, ularning suvda yaxshi eriydigan birikmalardan farq qilishini aniqladi (1861). Eritmada bu birikmalar kristall emas, balki bo'shashgan amorf cho'kmalar hosil qiladi, sekin tarqaladi va molekulyar o'lchamdagi teshiklari bo'lgan yarim o'tkazuvchan membranalardan o'tmaydi. Bu bunday birikmalarning katta zarracha hajmini ko'rsatdi. Eritmalar va ularni hosil qiluvchi moddalar, Graham kolloidlarni (gr. kolla - elim + eidos ko'rinishidan) deb atagan, chunki. u jelatin bilan tajribalar o'tkazdi, uning eritmalari yog'och elim sifatida ishlatiladi va elim bu birikmalarning vakillaridan biri deb hisobladi. T. Gremning “Kolloid kimyosi” ning asosiy farqlovchi qoidalari quyidagilardan iborat:
1) kolloid sistemalarning xossalari ko'p jihatdan dispers fazaning zarracha o'lchamiga bog'liq;
2) barcha kolloid tizimlar yorug'likning intensiv tarqalishiga qodir;
3) kolloid sistemalarda dispers zarrachalarning diffuziyasi minimal darajada ifodalanadi;
4) kolloid sistemalar dializga qodir;
5) kolloid sistemalar termodinamik jihatdan beqaror.
T. Gremning bayon etilgan tushunchalarining kamchiliklaridan biri uning barcha substansiyalarni ikki dunyoga bo‘lishi edi. Grem kolloidlar oddiy moddalardan oʻz mohiyatiga koʻra farq qiladi deb hisoblagan va barcha moddalarni ikki guruhga – kristalloidlar (eritma toʻyingan holatda kristallanadigan oddiy moddalar) va kolloidlar (elimga oʻxshash moddalar) ga ajratgan.
Keyinchalik rus botanigi I.G.Borshchov (1869) kolloid zarrachalarning diffuziya tezligining ularning kattaligiga bog'liqligini aniqladi va kolloidlar kristall tuzilishga ega degan xulosaga keldi.
20-asr boshlarida P.P.Veymarn (1907–1912) 200 ga yaqin moddalarni oʻrganib, bir xil modda maʼlum sharoitlarda kristalloid, boshqalarda esa kolloid xossalariga ega boʻlishi mumkinligini koʻrsatdi. Demak, alkogoldagi rozin haqiqiy eritma, suvda esa kolloid eritma yoki NaCl suvda eritilganda haqiqiy eritma, benzolda esa kolloid hosil bo`ladi. Shunday qilib, kolloid modda haqida emas, balki moddaning kolloid holati haqida gapirish to'g'riroq ekanligi aniqlandi.
1903 yilda chex olimi R. Zsigmondi va nemis olimi G. Siedentopflar kolloid eritmaning zarrachalarini bevosita kuzatish uchun foydalaniladigan ultramikroskopni loyihalashtirdilar.
Keyinchalik (1907) F.F.Reyli, M.Smoluxovskiy, A.Eynshteynlar kolloid eritmalarning moddasi alohida molekulalar yoki ionlar shaklida emas, balki mitsellalar deb ataladigan molekulalar agregatlari (lot. micella) shaklida ekanligini aniqladilar. maydalangan, don). A. Eynshteyn va M. Smoluchovskiylar kolloid zarrachalarning Broun harakatining molekulyar-statistik nazariyasini va fluktuatsiyalar nazariyasini yaratdilar. J. B. Perrin, T. Svedberg bu nazariyani mustaqil usullarda Avogadro sonini aniqlash orqali sinab ko'rdilar. V.Ostvald 20-asr boshlarida agregatsiya va dispersiya holatining kolloid jismlarning xususiyatlariga taʼsirini toʻliq oʻrgandi.
1920 yilda N.P.Peskov dispers tizimlar barqarorligining 2 ta tushunchasini (turini) kiritdi: agregativ va cho'kindi barqarorlik. Qo'sh elektr qavatning tuzilishi nazariyasi X. Helmgolts va J. Perrin (XX asrning 80-yillari), G. Guy va D. Chapman (1910 va 1913), O. Stern (1924) asarlarida ishlab chiqilgan. va keyinchalik XX asr o'rtalarida A.N.Frumkin asarlarida.
P.P.Veymarn liozollarni hosil qilishning kondensatsiya usullarini batafsil o'rgandi. Kolloid sistemalar sintezida amorf va kristall zarrachalarning hosil bo`lish nazariyasi V.A.Kargin tomonidan o`rganilgan. F.F.Reley, keyinroq L.I.Mandelshtam, P.Debay yorug‘likning o‘rta bir jinsli bo‘lmaganliklarda tarqalishi nazariyasi asoslarini yaratdilar va bu tushunchalarni kolloid sistemalar tahlilida muvaffaqiyatli qo‘lladilar. 1908 yilda G. Freindlich koagulyatsiyaning adsorbsion nazariyasining asosiy qoidalarini shakllantirdi. B.V.Deryagin, A.D.Landau, E.Vervey, T.Overbek (1939-1943) va koagulyatsiyaning fizik nazariyasini yaratdilar. G. Kroyt IUD koagulyatsiyasi nazariyasini taklif qildi.
Hozirgi vaqtda bunday dispers tizimlar kolloid hisoblanadi, ularda zarracha hajmi 1-100 nm (yoki 1,10-7-1,10-9 m). Bu chegaralar shartli, chunki kolloid eritmalarning xossalariga ega bo'lgan ko'p yoki kamroq zarrachalari bo'lgan tizimlar mavjud va bir xil o'lchamlarga ega bo'lganlar kolloid eritmalarning xususiyatlarini ko'rsatmaydi. Shuning uchun shuni ta'kidlash mumkinki, kolloid sistema bir jismning boshqa jismda tarqalishi bo'lib, kolloid kimyo sirt hodisalarining fizik qonuniyatlarini va ular hisobiga kolloid eritmalarning xossalarini o'rganadi. Bundan kelib chiqadiki, kolloid kimyo geterogen yuqori dispers sistemalarning xossalari va ularda sodir bo`ladigan jarayonlar haqidagi fandir.
Shuni ta'kidlash kerakki, juda katta molekulalarga ega bo'lgan moddalar - yuqori molekulyar birikmalar (oqsillar, tsellyuloza, kauchuk va boshqa polimerlar). Bunday birikmalarning molekulalari kolloid zarrachalar hajmidan oshib ketishi mumkin, ularning eritmalari kolloid eritmalarning ko'pgina xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin, ammo molekulalarning klasterlari emas. Ularni tipik kolloid tizimlarga kiritish mumkin emas. Ularni farqlash uchun ular IUD eritmalari deb ataladi. HMS eritmalari ham kolloid kimyoning o'rganish ob'ekti hisoblanad
o’zining barqarorligini oshiradi. yasi uchun nurlanish qonuni.
Tindall effekti, Tindall effekti - optik effekt, yorug'lik nuri optik jihatdan bir jinsli bo'lmagan muhitdan o'tganda yorug'likning tarqalishi. Odatda nurli konus sifatida ko'riladi ( Tyndall konusi) qorong'u fonda ko'rinadi.
Bu zarrachalar va ularning muhiti sindirish ko'rsatkichi bo'yicha farq qiladigan kolloid tizimlarning eritmalari (masalan, eritmalar, metallar, suyultirilgan latekslar, tamaki tutuni) uchun xosdir.
Nefelometriya - ma'lum bir moddaning muallaq zarralari tomonidan tarqalgan yorug'lik oqimining intensivligi bo'yicha moddani o'rganish va tahlil qilish usuli.
Usulning mohiyati
Tarqalgan yorug'lik oqimining intensivligi ko'plab omillarga, xususan, tahlil qilingan namunadagi zarrachalar kontsentratsiyasiga bog'liq. Katta ahamiyatga ega nefelometriyada yorug'likni sochadigan zarrachalar hajmiga ega. Nefelometriyada qoʻllaniladigan reaksiyalarga qoʻyiladigan muhim talab shundan iboratki, reaksiya mahsuloti amalda erimaydigan va suspenziya (shlama) boʻlishi kerak. Qattiq zarralarni suspenziyada ushlab turish uchun zarrachalarning koagulyatsiyasini oldini olish uchun turli stabilizatorlar (masalan, jelatin) qo'llaniladi.
50. Jismlarning issiqlik nurlanishi. Mutlaq qora jismning nurlanish qonunlari (Stefan-Boltzmann, Wien).
Tabiatning barcha jismlari o'rtasida energiya almashinuvining cheksiz jarayoni sodir bo'ladi. Tanalar doimiy ravishda energiya chiqaradi va o'zlashtiradi. Agar atomlarning qo'zg'alishi ularning issiqlik harakati jarayonida bir xil jismning boshqa atomlari bilan to'qnashuvi natijasida sodir bo'lsa, u holda elektromagnit nurlanish termal deb ataladi.
Termal nurlanish har qanday haroratda sodir bo'ladi. Bunday holda, haroratdan qat'i nazar, tana istisnosiz barcha to'lqin uzunliklarini chiqaradi, ya'ni. spektr termal nurlanish qattiq va noldan cheksizgacha cho'ziladi. Biroq, harorat qancha yuqori bo'lsa, qisqa to'lqinli nurlanish radiatsiya spektrida asosiy hisoblanadi. Tana tomonidan elektromagnit to'lqinlarni chiqarish jarayoni ularning so'rilishi bilan bir vaqtda va mustaqil ravishda sodir bo'ladi.
Butun to'lqin uzunligi oralig'ida energiyani to'liq o'zlashtiradigan tana, ya'ni. buning uchun a = 1 mutlaq qora (qora) deb ataladi.
STEFAN-BOLTSMAN QONUNI. Venaning siljish qonuni
Stefan va Boltsmann qora jismning energetik yorqinligi uchun integral ifodani olishdi, bu esa energiyaning to'lqin uzunliklari bo'yicha taqsimlanishini hisobga olmaydi:
R = sT 4, s - Stefan-Boltzman doimiysi (s = 5,6696 · 10 -8 Vt / (m 2 · K 4)).
Uchun kulrang jismlar Kirxgof qonuni bizga r l = a l e l yozish imkonini beradi, keyin kulrang jismlarning energiya yorqinligi uchun bizda:.
Egri chiziqlarni tahlil qilib, Vin nurlanish yorqinligining maksimal spektral zichligi tushadigan to'lqin uzunligi nisbati bilan aniqlanishini aniqladi:.
Bu Wien qonuni, bu erda b = 0,28978 · 10 -2 m · K - Vena doimiysi.
Nisbatga asoslanib, berilgan haroratda e l maksimal qiymatga ega bo'lgan to'lqin uzunligi qiymatini aniqlaymiz. Ekstremani topish qoidalariga ko'ra, bu ta'minlanadi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, agar l = b / T bo'lsa, bu sodir bo'ladi.
Bu nisbatdan ko'rinib turibdiki, harorat oshishi bilan mutlaq qora jismning maksimal emissiyasi tushadigan to'lqin uzunligi qisqa to'lqinli hududga siljiydi. Shu sababli, nisbat ma'lum ilmiy adabiyotlar Vienning siljish qonuni sifatida ham. Bu qonun kulrang jismlar uchun ham amal qiladi.
Stefan-Boltzmann va Wien qonunlari tanadan chiqadigan energiyani o'lchash asosida ularning haroratini aniqlashga imkon beradi. Fizikaning bu sohasi optik pirometriya deb ataladi.
Yorug'lik to'lqin uzunligidan kichikroq zarrachalar bilan loyqa muhitda tarqalganda qorong'i fonda porlayotgan konusning paydo bo'lishi.
Animatsiya
Tavsif
Tyndall effekti - optik jihatdan bir hil bo'lmagan muhitning u orqali o'tadigan yorug'likning tarqalishi tufayli porlashi. Bu yorug'likning alohida zarrachalarga yoki muhitning strukturaviy bir hil bo'lmagan elementlariga diffraktsiyasi natijasida yuzaga keladi, ularning o'lchamlari tarqalgan yorug'lik to'lqin uzunligidan ancha kichikdir. Bu dispersiya muhitining sindirish ko'rsatkichidan farq qiladigan sinishi indeksiga ega bo'lgan dispers faza zarralarining past konsentratsiyasi bo'lgan kolloid tizimlar (masalan, gidrozollar, tamaki tutuni) uchun xosdir. Kolloid eritma bilan to'ldirilgan tekis-parallel devorlari bo'lgan shisha kyuvettadan fokuslangan yorug'lik nuri yon tomondan o'tkazilganda, odatda qorong'u fonda (Tindal konusi) engil konus shaklida kuzatiladi. Oq (monoxromatik bo'lmagan) yorug'likning qisqa to'lqinli komponenti uzun to'lqin uzunligiga qaraganda kuchliroq kolloid zarralar tomonidan tarqaladi, shuning uchun u yutmaydigan kulda hosil bo'lgan Tindall konusi ko'k rangga ega.
Tyndallning ta'siri asosan opalessensiya bilan bir xil. Ammo an'anaviy ravishda birinchi atama nurning yo'li bo'ylab cheklangan makonda yorug'likning intensiv tarqalishini, ikkinchisi esa kuzatilayotgan ob'ektning butun hajmi bo'yicha yorug'likning zaif tarqalishini anglatadi.
Tyndall effekti y
KOATSERVATSIYA HODISASI. Ba‘zida YuMB eritmalarining harorati va rN qiymati o’zgartirilganda yoki unga quyi molekulyar modda qo’shilganda koatservatsiya hodisasi ro’y beradi. Bunda bir-biridan izolyatsiyalangan makroskopik tomchilar zoldan ajraladi. Har bir tomchi, o’z navbatida, ultramikroskop tomchilar majmuidan tashkil toptan bo’ladi. Yirikroq tomchilar o’zaro birikib, oddiy ko’z bilan ko’rish mumkin bo’lgan darajada yiriklashadi va jarayon sistemaning ikki qavatiga ajralishi bilan tugallanadi. Koatservatsiya jarayoni qaytardir. Ularning bu xususiyati elektrolit kontsentratsiyasining kamayishi, rN va haroratning o’zgarishi bilan yuz beradi. Koatservatsiya hodisasi qarama-qarshi zaryadli zollar, masalan, oqsil va letsitin, oqsil va nuklein kislotalar o’zaro aralashtirilganda sodir bo’lishi mumkin. Har xil zaryadli zollar aralashtirilgandagi koatservatsiya kompleks koatservatsiya deyiladi. Koatservatsiya biologik jarayonlarda - protoplazmada katta rol o’ynaydi. Olimlardan Oparin nazariyasiga ko’ra, dastlabki tirik organizmlarning paydo bulishida koatservatsiya muhim ahamiyatga ega bo’lgan. YUQORI MOLEKULYAR BIRIKMALAR ERITMALARINING HIMOYAVIY TA‘SIRI. Gidrofob zollar oz miqdorda qo’yilgan elektrolit ta‘siridan koagulyatsiyalanadi. YuMB eritmalari esa elektrolitlar ta‘siriga barqarordir. Gidrofob zollarga YuMB eritmalari qo’shilsa, gidrofob zollar elektrolit ta‘siridan koagulyatsiyalanmaydi. Bu hodisaga YuMB ning himoyaviy ta‘siri deyiladi. Masalan, oltinning gidrofob zoliga oz miqdorda jelatin qo’shilsa, oltin zoli barqaror bo’lib qoladi. Bu zolga koagulyatsiya chegarasidan ortiqcha miqdorda elektrolit qo’shilsa yoki uzoq vaqt saqlansa ham koagulyatsiyaga uchramaydi. Odatda liofil harakterdagi YuMB (sirt-aktiv moddalar) himoyaviy ta‘sirga ega bo’ladi. Himoyaviy ta‘sir oltin, rubin va temir oonlari degan o’lchov birliklarida o’lchanadi. Oltin soni deb 10 ml kizil rangli oltin zolining 1 ml 10% li natriy xlorid elektrga nisbatan barqarorligini saqlash uchun qo’shilishi kerak bo’ladigan YuMB ning milligramm miqdoriga aytiladi. Turli YuMB ning himoyaviy ta‘siri turlichadir. Turli YuMB larning oltin, rubin va temir sonlari quyidagi 6-jadvalda berilgan. 6-jadval Himoyaviy ta‘sir Yuqori molekulyar birikma Oltin soni, mg Rubin soni, mg Temir soni, mg Jelatina 0,008 2,50 5,0 Natriy kazeinat 0,01 0,40 - - - Gemoglobin 0,25 0,80 - - - Tuxum albumini 2,50 2,00 15,00 Крахмал 25,0 20,00 20,00 Jadvaldan ko’rinib turibdiki, jelatina va natriiy kazeinat eng katta, kraxmal esa eng kichik himoyaviy ta‘sirga zga. Zigmonda nazariyasiga ko’ra himoyaviy ta‘sir mexanizma gidrofob zol zarrachalari bilan YuMB zarrachalari o’rtasidagi o’zaro adsorbtsiya bilan tushuntiriladi. Kattaroq o’lchamdagi gidrofob zol zarrachasi o’z sirtida kichikroq o’lchamli YuMB makromolekulasini solvat (gidrat) qavati bilan birgalikda adsorbtsiyalab, liofil (gidrofil) xossasiga zga bo’lib qoladi. Natijada gidrofob zol zarrachalari o’zaro birikish, ya‘ni agregatlar hosil qilish xossasini yo’qotadi. Kolloidlarning himoyaviy ta‘siri inson va hayvon organizmida sodir bo’ladigan qator fiziologik jarayonlarda muhim rol o’ynaydi. Masalan, qonda oqsidlar va boshqa birikmalarning himoyaviy ta‘siri kamayishi natijasida buyrakda, jigarda va organizmning boshqa a‘zolarida toshlar hosil bo’lishi mumkin.
Elektron manbai