154
14.1-§. Kolloid eritmalarning barqarorligi haqida nazariyalar. DLFO
nazariyasi.
Kolloid eritmalarning barqarorligi.
Kolloid
eritmalar termodinamik
beqaror sistemalardir, chunki ular ortiqcha erkin energiyaga ega boʻladi. Kolloid
sistemalarda dispers faza solishtirma sirti juda katta boʻlganidan ortiqcha sirt
energiyasi hosil boʻladi. Sirt yoki erkin energiya, termodinamikaning ikkinchi
qonuniga muvofiq oʻzining eng kichik qiymatiga intiladi. Erkin energiyaning
minimumga intilishi dispers faza zarrachalari bilan dispers muhit orasidagi sirtning
kamayishi bilan sodir boʻladi. Sirtning kamayishi
zarrachalarning molekulyar
kuchlar ta‘sirida yiriklashishi bilan boradi. 1922-yilda N.Peskov kolloidlar
haqidagi
ta‘limotga
kinetik
(sedimentatsion)
va
agregativ
barqarorlik
tushunchalarini kiritdi.
Kinetik barqarorlik
deganda dispers sistemalarning ogʻirlik kuchiga bardosh
berish xususiyati tushuniladi. Bu barqarorlik Broun harakati tufaylidir. Bundan
tashqari, kinetik barqarorlikka ta‘sir etuvchi boshqa omillar ham mavjud, masalan,
zarrachalarning disperslik darajasi, dispers muhit qovushqoqligi,
dispers faza
hamda dispers muhit zichliklari orasidagi farq va boshqalar. Shu omillardan
kolloid sistemalarning kinetik barqarorligiga dispers faza zarrachalarining
disperslik darajasi katta ta‘sir qiladi. Zarrachalarning oʻlchami qancha kichik
boʻlsa kolloid sistema shuncha barqaror boʻladi. Shuning uchun dagʻal
dispers
sistemalarning kinetik barqarorligi kam, kolloid eritmalarniki esa yuqoridir.
Zarrachalarning ogʻirlik kuchi ta‘sirida choʻkish sezilarsiz darajada kam boʻlgan
sistemalar
kinetik barqaror
deyiladi.
Ayniqsa, dispers fazasi bilan dispersion muhiti orasida kuchsiz oʻzaro ta‘sir
mavjud boʻlgan liofob kolloid sistemalar beqaror boʻlib, vaqt oʻtishi bilan ularning
disperslik darajasi turli kolloid sistemalarda turlicha boʻladi. Misol tariqasida
disperslik darajasi 20-30 yil davomida oʻzgarmaydigan
oltin zollarini va biror
modda qoʻshilganida bir necha sekund mobaynida yemirilib, kolloid holatini
yoʻqatadigan sistemalarni keltirish mumkin.
Liofob zollarda
disperslik darajaning kamayishi ikki yoʻl bilan sodir boʻlishi
mumkin:
155
Birinchisi, qayta kristallanish natijasida mayda zarrachalarning yirik
zarrachalarga birikish yoki singish jarayoni boʻlsa;
Ikkinchisi, dispers faza zarrachalarining bir-biriga yopishib yiriklashuvidir.
Agregativ barqarorlik deganda dispers faza zarrachalarning disperslik
darajasini saqlash xususiyati tushuniladi. Demak, dispers sistemalarning agregativ
barqarorligi dispers sistemaning oʻziga xos disperslik darajasini saqlash, ya‘ni
koagulyatsiyaga uchramaslik xususiyatidir. Bunday
barqarorlikning sababi
:
birinchidan, kolloid zarrachalar zaryadining bir xil ekanligi sababidan ular
yiriklasha olmasligi boʻlsa;
ikkinchidan, kolloid zarrachalar erituvchi molekulalaridan
iborat solvat
qavat bilan qurshab olinganligidir.
B.Deryagin ta‘limotiga koʻra, solvat qavat egiluvchanlik va yuqori
qovushqoqlikka ega boʻlib, zarrachalarning oʻzaro yopishishiga toʻsqinlik qiladi.
Sistemaning agregativ barqarorligi zol tarkibiga, uning zarrachalari tuzilishiga va
kolloid eritma qanday holatda ekanligiga bogʻliqdir.
Shunday qilib, agregativ va kinetik barqarorlik (omil) faktorlari oʻzaro farq
qiladi. Bu farq shundan iboratki, haroratning koʻtarilishi kolloid zarrachalarning
choʻkishiga toʻsqinlik qilishi bilan bir vaqtda shu zarrachalarning yiriklashishiga,
ya‘ni agregatlanishiga ham yordam beradi. Agar Broun
harakati intensivligining
oshishi zarrachalarning choʻkishiga qarshilik qilsa, zarrachalar shu Broun harakati
natijasida oʻzaro toʻqnashib yiriklashadi.
Kolloid zarrachalarining molekulyar kuchlar ta‘sirida oʻzaro birlashib
yiriklasha borish jarayoni
koagulyatsiya
deyiladi. Yiriklashish jarayoni ba‘zi
kolloidlarda juda tez, ba‘zilarda esa ancha uzoq vaqt davomida sodir boʻladi.
Koagulyatsiyaga uchragan sistemada dispers faza zarrachalari suyuqlik va qattiq
jismning solishtirma massalariga qarab idish tubiga choʻkishi (
sedimentatsiya
)
mumkin, shuningdek, emulsiyadan iborat suyuq qavat holida ajralib qolishi
(
koaservatsiya)
mumkin. Dispers fazasining zarrachalari ogʻirlik kuchi ta‘siri
ostida choʻkmaydigan
dispers sistemalar
sedimentatsion barqaror sistemalar
deyiladi. Yuqorida ta‘kidlanganidek, N.Peskov fikricha dispers sistemalarning
barqarorligi ikki xil:
agregativ
va
kinetik
boʻlar ekan, ammo, suspenziya va
156
emulsiyalarda zarrachalarning oʻlchamlari ancha katta boʻlganligidan ular oʻz-
oʻzicha harakat qila olmaydi, ya‘ni ularda diffuziya deyarli sodir boʻlmaydi.
Shuning uchun
suspenziya va emulsiyalar sedimentatsion jihatdan barqaror emas
.
Demak
, dagʻal dispers sistemalar sedimentatsion jihatdan barqaror boʻlmagan
mikrogeterogen sistemalardir.
Kolloid sistemalarning disperslik darajasi yuqori boʻlganidan ularning
mitsellalari oʻz-oʻzicha harakat qila oladi, ya‘ni kolloid eritmalarda diffuziya sodir
boʻladi. Shuning uchun
kolloid eritmalar sedimentatsion jihatdan barqarordir.
Lekin kolloid eritmadagi zarrachalar har xil ta‘sirlar ostida
bir-biri bilan birikib
yiriklasha oladi va kolloid sistemaning disperslik darajasi kamayadi. Natijada,
sistema oʻz barqarorligini yoʻqotadi. Shuning uchun
kolloid sistemalar agregativ
barqaror boʻlmagan mikrogeterogen sistemalardir.
Chin (molekulyar) eritmalarda erigan modda zarrachalari bilan erituvchi
oʻrtasida chegara sirt hosil boʻlmaydi. Shuning uchun bu sistemalar bir jinsli
(gomogen) boʻladi. Ular sifat jihatdan kolloid eritmalardan ham, dagʻal dispers
sistemalardan ham farq qiladi. Chin eritmalarda zarrachalar bir-biriga qoʻshilib
yiriklashmaydi, bu eritmalarda zarrachalar oʻz-oʻzicha harakat ham qiladi. Demak,
chin eritmalar agregativ va sedimentatsion barqaror gomogen sistemalardir.
Dostları ilə paylaş: