83
tenglamaga ega boʻlamiz. Bu yerda,
– birinchi moddaning koageziya entalpiyasi,
- ikkinchi moddaning koageziya entalpiyasi.
Yuqoridagi tenglamalardan
foydalanib adgeziyada bajarilgan ish uchun quyidagi
Dyupre-Yung tenglamasi
hosil qilinadi:
ni suyuqlikning sirt tarangligi
va hoʻllanish
burchagining kosinusidan
hisoblab chiqarish mumkin. Adgeziya qancha kuchli namoyon boʻlsa,
shuncha katta qiymatga ega boʻladi. Bu tenglamadan koʻrinadiki, oʻzaro
muvozanatda turgan ikki faza bir-birida erib ketishi uchun adgeziyada
bajariladigan ishning qiymati ayni fazalar koageziya entalpiyalari yigʻindisining
yarmiga teng yoki undan katta boʻlishi kerak.
Adgeziya hodisasi fazalararo sirt taranglikning oʻz–oʻzicha kamayishi
natijasida kelib chiqadi. Binobarin, adgeziya termodinamik jihatdan oʻz-oʻzicha
sodir boʻla oladigan jarayonlar jumlasiga kiradi. Adgezion oʻzaro ta‘sirning
kattaligi Van-der-Vaals
kuchlari qiymatlaridan tortib, to sof kimyoviy bogʻlanish
energiyalariga qadar boʻlishi mumkin. Misol tariqasida poliakrilamid
) ning kо‗mirga adsorbsiyalanish ta‘sirini qarab chiqamiz.
Poliakrilamid (PAA) tarkibida qutbli atom guruhlar mavjud bо‗lib, ular kо‗mirning
havoda oksidlanishidan hosil bо‗ladigan faol markazlarga adsorbsiyalanadi (faol
markazlar tarkibida fenol, karboksil, oksid va
peroksid guruhlar borligi
aniqlangan). Bu jarayonda suvning roli ham katta. Suv molekulalari ham kо‗mirga
adsorbsiyalanishga intiladi. Ular bu jihatdan xuddi poliakrilamid molekulalari
bilan raqobatlashadi. Shu sababli poliakrilamid kо‗mirga darhol emas, ma‘lum
vaqt о‗tgandan keyin adsorbsiyalanadi. Birmuncha vaqt о‗tgach, poliakrilamidning
polimer zanjirlari uzilib, uning kо‗mirga adsorbsiyalanishi juda tezlashib ketadi.
Adsorbsiyaning borishiga ayni sistemada bо‗lgan gaz va suyuqliklarning
tabiati (ularning liofil yoki liofob moddalar ekanligi),
shuningdek, qattiq
moddaning maydalanish darajasi va boshqa omillar ham ta‘sir etadi. Briketlarning
sifatini oshirish maqsadida sirt-faol moddalar qо‗llash ancha unumli natijalar
beradi. Keyingi vaqtlarda oliy navli kо‗mirlarni briketlash uchun neft asosida
84
tayyorlangan adgezivlar bilan bir qatorda sintetik polimerlar asosida tayyorlangan
yopishtiruvchi materiallardan ham foydalanilmoqda.
Hо‗llanish sirt energiyaning kamayishi bilan sodir bо‗ladigan о‗z-о‗zicha
boruvchi jarayondir. Biror adsorbent
suyuqlikka tushirilganida
hoʻllanish issiqligi
ajralib chiqadi. Uning qiymati:
bilan ifodalanadi. Bu yerda,
adsorbentning solishtirma sirti;
–
adsorbentning adsorbent-havo chegarasidagi toʻliq sirt energiyasi;
–
adsorbentning adsorbent-suyuqlik chegarasidagi toʻliq sirt energiyasi.
Differensial va integral hо‗llanish issiqliklari mavjud bо‗lib, bu issiqliklarning
qiymatlari qattiq jismni hо‗llaydigan suyuqlik miqdorlariga bog‗liqdir. Differensial
hо‗llanish issiqligini quyidagicha ta‘riflash mumkin, ya‘ni: ma‘lum (x)
miqdor
zarrachalarni adsorbsiyalab olgan suyuqlik sirtiga cheksiz kam miqdor suyuqlik
qо‗shilganida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori
differensial
hо‗llanish
issiqligi
deb ataladi.
Uning kattaligi
J∙mol
-1
m
2
lar bilan ifodalanadi.
Qattiq jism
sirtiga quyilgan tomchi ustiga yana tomchilar quyila borganida sistemaning
differensial hо‗llanish issiqligi kamaya boradi. Binobarin, differensial hо‗llanish
issiqligining maksimal qiymati qattiq jism sirtidagi suyuqlik miqdori nolga teng
bо‗lgan holatdagi hо‗llanishga, ya‘ni fazalarning ajralish
chegarasiga muvofiq
keladi. Bu qiymat ekstrapolyatsiya usulida aniqlanadi. Differensial hо‗llanish
issiqligi doimo musbat qiymatga ega, chunki hо‗llanish paytida har doim issiqlik
ajralib
chiqadi.
Sirt
suyuqlikning
yakka-yakka
molekulalari
qavati
(monomolekulali qavat) bilan tо‗lganida
bо‗ladi.
Termodinamik nuqtai-nazaridan fikr yuritish natijasida differensial hо‗llanish
issiqligi sof adsorbsiya jarayoni issiqligiga teng ekanligi aniqlangan.
Integral hо‗llanish issiqligi
deganda sirt birligiga ma‘lum
miqdor suyuqlik
berilganida ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini tushunish kerak. Ayni sirt bilan
qancha kо‗p miqdor suyuqlik о‗zaro ta‘sirlashsa, shuncha kо‗p
integral issiqlik
ajralib chiqadi. Integral hо‗llanish issiqligi bilan differensial hо‗llanish issiqligi
orasida quyidagi bog‗lanish mavjud:
85
∫
Agar berilgan suyuqlik miqdori sirt bilan о‗zaro ta‘sirlashadigan miqdordan
ortiq bо‗lsa, bu holda kuzatiladigan integral issiqlik tо‗g‗ridan-tо‗g‗ri
hо‗llanish
issiqligi
deb yuritiladi. Sirtda monomolekulali qavat hosil bо‗lganida tо‗liq
hо‗llanish issiqligiga teng bо‗ladi. Umumiy sirti katta bо‗lgan sistemalar (kukun va
g‗ovak jismlarning) hо‗llanish issiqligi J/m
2
yoki J/g bilan ifodalanadi. Kо‗pincha
uning qiymatlari 5-1000 J/g atrofida bо‗ladi. Hо‗llanish vaqtida issiqlik chiqarishi
sababli suyuqlik hajmi kattalashishiga asoslanib tajribada hо‗llanish issiqligini
aniqlash mumkin. Shuningdek, harorat ortishini maxsus termometr yoki termopara
yordamida о‗lchaydigan maxsus kalorimetrlar yordami bilan ham hо‗llanish
issiqligini aniqlash mumkin. 12-jadvalda floridinning turli erituvchilarda hо‗llanish
issiqliklari keltirilgan.
Dostları ilə paylaş: