3-ma’ruza. Kolloid eritmalarni olish va tozalash usullari
Download 0.65 Mb. Pdf ko'rish
|
3-maruza 9-20
|
3-ma’ruza. Kolloid eritmalarni olish va tozalash usullari 1. Disperslash (maydalash) usuli bilan kolloid sistemalar olish. Kolloid tegirmonlar. Tayanch so’z va iboralar: disperslash, kondensatsiya, tegirmon, dializ, elektrodializ, ultroafiltratsiya. 1. Disperslash (maydalash) usuli bilan kolloid sistemalar olish. Kolloid tegirmonlar. Kolloid eritmalarni olish uchun zarrachalar o‘lchamlarini sistemaga mos keluvchi o‘lchamga etkazish kerak. Bunda dispersion muhit o‘z holatini o‘zgartirmaqdi, dispers faza zarrachalarining geometrik olchamlari o‘zgaradi. Buning uchun yirikroq zarrachalarni maydalash, maydaroq zarrachalarni yiriklashtirish kerak bo‘ladi. Shunga mos ravishta dispers sistemalar, jumladan kolloid eritmalarni olishning ikkita usuli mavjud: disperslash va kondensatlash. Disperslah (dispergasiya) – maydalash va aralashtirish. Kondensatlash (kondensasiya) – yiriklashtirish ma`nosini bildiradi (13.1 rasm). 13.1 rasm. Dispers sistemalarni olish usullari. Disperslash usulida kolloid eritmalar hosil qilish uchun qattiq jism kolloid tegirmonida yoki xovonchada stabilizator bilan birga, shuningdek peptizasiya yo‘li bilan kukun qilib maydalanib olinadi. Zolning koagulyasiya maxsulotini qaytatdan kolloid eritma holatiga o‘tkazish peptizasiya deyiladi. Disperslash uch xil usulda bajarilichi mumkin: 1. Mexanik maydalash; 2. Elektr razryadi bilan maydalash; 3. Ultratovush yordamida maydalash. Disperslash uchun turli tegirmonlar qo‘llaniladi. Eng sodda va dastlabki tegirmonlar yanchish, siqish, ishqalanish, zarba berish kabi mexanik ta’sir ishiga asoslangan (13.2 rasm). Kukunsimon darajagacha maydalash (nozik maydalash) turla konstruksiyali tegirmonlar yordamida amalga oshiriladi: valli, diskli, bolg‘ali, oqimli, silkinishli va hokazo. Ko‘p moddalarni samarali maydalash uchun sharli tegirmonlar yaxshi samara beradi. Sharli tegirmonlarda bir vaqtda zarba va ishqalanish kuchlari ta’sir etadi (13.3 rasm). Kolloid tegirmonlar ham moddalarni o‘ta mayda darajagacha maydalash imkonini beradi. Bu mexanizmlar qattiq suyuq moddalarni suyuqlik muhitida suspenziya va emulsiyasini hosil qilish uchun ham qo‘llaniladi. 13.2 rasm. Yanchish, siqish va ishqalanish ishiga asoslangan dastlabki tegirmonlar. 13.3 rasm. Sharli (a) va kolloid (b) tegirmonlarning ishlash prinsipi. Kolloid tegirmonlarning ishchi qismi zich joylashgan yuzalashgan asos va konusdan iborat bo‘lib, qatta siqilish kuchi hisobiga dispers faza zarrachalari juda kichik o‘lchamgacha maydalanishi mumkin (13.4 rasm). 13.4 rasm. Kolloid tegirmonning umumiy ko‘rinishi va ishchi qismi 1 . Kukun va suspenziyalar tayyorlashda maydalanish darajasini oshirish va vaqtini kamaytirish planetar tegirmonlar yordamida ham erishiladi (13.5 rasm). Planetar tegirmonning ishlash prinsipi sharli tegirmonga o‘xshash, lekin samaradorligi juda yuqori. Terigmon diskiga o‘rnatilgan yarim shar idishlarga mayda sharchalar va maydalanishi kerak bo‘lgan modda joylashtiriladi. Diskning aylanish tezligi elektr yuritkichning aylanish tezligiga 13.5 rasm. Planetar tegirmon. teng. Modda intensiv zarba, ishqalanish, ezilish kuchlari ta’sirida maydalanadi. So‘nggi yillarda maydalash hamda suspenziya va emulsiyalar olish uchun biser tegirmonlar keng qo‘llanilmoqda. Biser tegirmonining sxemasi va ishlash prinsipi 13.6 rasmda tasvirlangan. 1 go.mail.ru/search_images?fr=main&q=коллоидная%20химия&frm=web 13.6 rasm. Biser va biser tegirmonining ishlash sxemasi. Biser, ya’ni mayda shisha sharchalar joylashtirilgan silindrga aralashtirgich tushirib, katta tezlikda aylantiriladi. Tegirmonda maydalan va intensiv disperslash jarayoni sodir bo‘ladi. Silindrining hajmi bir necha litrdan bir necha kub metrgacha bo‘lgan biser tegirmonlarining gorizontal va vertikal konstruksiyalari ma’lum (13.7 rasm). Biser tegirmonlarining muhmi avzalliklaridan biri dispesrlash jarayonini uzluksiz ravishda olib borish mumkinligidir. Tigirmonni bir tomonidan o‘lchangan moddalar yuborilsa, ikkinchi tomonidan tayyor aralashma quyib olinadi. SHuning uchun zamonaviy korxonalarda suspenziya va emulsiyalar biser tegirmonlarida tayyorlanmoqda. 13.7 rasm. Vertikal va gorizontal biser tegirmonlari. Disperslash uchun talab etiladigan ish ikki tashkil etuvchidan iborat. Ulardan biri jismni deformatsiyalash uchun sarflansa, ikkinchi qismi yangi sirt hosil qilish uchun sarflanadi. Elastik va plastik deformatsiya ishi jismni hajmiga proporsional: bu yerda – jismning hajmi, – proporsionallik koeffitsienti bo‘lib, kondensirlangan jismning bir hajmini deformatsiyalash uchun sarflangan ish. Yangi yuza sirti hosil bo‘lish uchun sarflangan ish ko‘paygan yuzaga to‘g‘ri proporsional: bu yerda – sirt taranglik yoki yuza birligini hosil qilish uchun sarflangan ish, – yangi hosil bo‘lgan sirtning yuzasi. Shunda disperslash uchun sarflangan to‘liq ish: Hajmiy deformatsiya jismning hajmiga proporsional bo‘lganligi uchun, hajm esa ( – jismning chiziqli o‘lchami), yuzani o‘zgarishi uni dastlabki yuzasiga proporsional ekanligini hisobga olib, ya’ni bo‘lganligi uchun: (12.4) tenglamadan jismning o‘lchamlari katta bo‘ladigan bo‘lsa, sirt yuzasini hosil qilish ishini hisobga olmasa ham bo‘ladi, u holda: Ya’ni disperslash to‘liq ishining kattaligini plastik va elastik deformatsiya ishi belgilaydi. Katta o‘lchamdagi bo‘laklarni nisbatan kichikroq o‘lchamlargacha maydalash uchun shu ish sarflanadi. Jismning bo‘laklari o‘lchami kichik bo‘ladigan bo‘lsa, to‘liq ishni hisoblashda deformatsiya ishining kattaligini hisobga olmasa ham bo‘ladi, u holda: (13.6) tenglama maydalashning ikkinchi bosqichi – disperslash ishining miqdorini bildiradi deyish mumkin. Bu bosqichda ish yangi sirt yuzasini hosil qilish, ya’ni kogezion kuchlarni yengishga sarflanadi. Jism bo‘lakchalarini maydalanishi birinchi navbatda defektli joyidan mikroyoriq paydo bo‘lishi bilan boshlanadi. Jism maydalangan sari uni mutaxkamligi ortib boradi, defekt joylari kamayib boradi. Natijada disperslashni ikkinchi bosqichida sarflanadigan ish va energiyaning miqdori ortib ketadi. Tadqiqotlar ko‘rsatishicha jismni sirt energiyasini kamaytirish maydalashni osonlashtiradi. Rebinder effekti deb nomlanuvchi hodisa, ya’ni sirt aktiv moddalarni yuzaga adsorbsiyalanishi natijasida sirt taranglikni kamayishi qattiq moddaning mustaxkamligini ham kamaytiradi. Sirt aktiv moddalarni oz miqdorda qo‘llanilishi sezilarli samara beradi. Ho‘llovchi moddalar ham maydalashni osonlashtiradi. Bu moddalar dispersion muhitni defektlar orasiga kirib borishini osonlashtiradi. Ozgina suyuqlik, sirt aktiv modda eritmasi qattiq jismlarni maydalanishini osonlashtirganligini siz ham turmushda ko‘rgan bo‘lsangiz kerak. Disperslash jarayoni uchun qancha ko‘p ish sarflanganligi bilan bu usul bilan yuqri disperslikka ega bo‘lgan kolloid eritmalarni hosil qilib bo‘lmaydi. Amalda bu usul suspenziya va emulsiyalar tayyorlash uchun keng qo‘llanidi. Nazorat savollari . 1. Kolloid sistemalarni olishning qanday usullari mavjud va ularning moxiyati nimada? 2. Disperslash usulida qanady qurilmalar qo‘llaniladi va ularning ishlash prinsipi nimadan iborat? 3. Kolloid tegirmon va sharli tegirmonning ishlash pritsipi va avzalliklarini solishtiring. 4. Planetar tegirmon sharli tegirmonga nisbatan qanday avzallik va kamchiliklarga ega? 5. Biser nima va uning vazifasi qanday? 6. Biser tegirmoni qanday ishlaydi va uning avzalliklari nimada? 7. Biser tegirmonining qanday konstruksiyalarini bilasiz? Ularni taqqoslang. 8. Maydalash ishining kattaligi qanday tashkil etuvchilardan iborat? 9. Deformatsiyalash ishi nimani bildiradi va u qanday kattaliklarga bog‘liq? 10. Yangi sirt hosil qilish ishi nima va u qanday kattaliklarga bog‘liq? 11. Nima uchun disperslashning birinchi bosqichida deformatsiya ishi, ikkinchi bosqichida sirt hosil qilish ishining ahamiyati ko‘proq? Adabiyotlar: 1. T.Boboev, X.R.Raximov. Fizikikoviy va kolloid kimyo. Darslik. T.: O’qituvchi, 2004. 265-275 b. 2. K.S. Birdi. Surface and Colloid Chemistry. CRC Press USA, 2009 Download 0.65 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|