Kimyoviy texnologiya

3 misol:KClni suvli eritmasi – kollodiy membrane orasidagi potensialni aniqlang. Membranaga berilgan bosim 26,6 N/m², oqim potensiali E = 8,8V; muhitning solishtirma elektr o’tkazuvchanligini 𝛞 = 1,3 Om^-1sm^-1, dielektrik singuvchanligi ε = 81, elektrik konstantasi = 8,85 F/m, qovushqoqligi η = 0,001 nm².
Berilgan: p = 26,6 N/m; E = 8,8V; 𝛞=1,3 Om^-1sm^-1; ε = 81; = 8,85;η = 0,001 nm²
No’malum:= ?
Yechish:E = dan = = = 6 mV.
MUSTAQIL ISHLASH UCHUN MASALALAR.

1 masala: Fe(OH)₃, H₂SiO₃,As₂S₃ va teng hajmdagi olingan (‘’+’’) hamda (‘’-‘’) zaryadli kumush yodid zollarininig zarrachalari elektr maydonida qaysi qutubga yo’naladi?

2 masala:Potensiali 48,8 mV bo’lgan tuproq zarrachalarini elektroforez vaqtidagi elektrod potensialining farqi 220 V ga teng. Elektrodlar bir – biridan 44 sm uzoqlikda joylashtirilgan.Muhit qovushqoqligi 0,001 soniya/m²; dielektrik singuvchanligi 81 ga teng. Tuproq zolining zarrachalarini sferik shaklga ega deb faraz qilib, elektroforezdagi zarrachalarining harakat tezliklarini aniqlang.
3 masala: muhit qovushqoqligi 0,00114 soniya/m²; dielektrik singuvchanligi 81 ga teng. Zarrachalarning silindir shaklida deb faraz qilib, gradient potensiali 1000 v/m, zarracha potensiali 58 mV bo’lgan oltin zarrachalarining elektoforezdagi harakat tezligini aniqlang.
4 masala: Zarracha potensiali 52,5 mV; elektroforez vaqtidagi zarrachalarning harakat tezligi 3,74 m/s; muhit qovushqoqligi 0,001005 soniya/m²; dielektrik singuvchanligi 81 ga tengligini hisobga olib; Fe(OH)₃ zolining gradient potensialini aniqlang. Zarrachalarni silindr shaklida deb faraz qiling.
5 masala:elektrodlar bir – biridan 30 sm uzoqlikda joylashgan elektroforez asbobiga tashqaridan 240 V tok berilganida zarrachalarning siljishi 10 min da 1, 436 sm ga teng bo’ladi. Muhit qovushqoqligi 0,001005 soniya/m²; dielektrik singuvchanligi 81 ekanini hisobga olib, As₂S₃zoli zarrachalarining potensialini aniqlang.

6 masala: gradient potensiali 500 v/m, zarrachalarining harakat tezligi 10 minutda 1,2 sm bo’lib, muhit qovushqoqligi 0,001 soniya/m²; dielektrik singuvchanligi 81 bo’lsa, Fe(OH)₃zoli zarrachalarining potensiali qanday bo’ladi.
AMALIY MASHG’ULOT № 9

Mavzu: Kolloid sistemalarning mitsellasining tuzilishi va takibiy

qismlarini o’rganish

Har qanday kolloid eritma mtsella va intermitsellyar suyuqliklardan iborat. Intermitsellyar suyuqlik deb, elektrolit va noelektrolit modda erigan dispers muhitga aytiladi. Mitsella elektr xususiyati jihatdan neytral xossaga ega bo’lib, Broun harakatida bo’jadi. Mitsella markazida yadro bo’lib, u kolloid eritma (zol) hosil qiluvchi modda molekulasi yoki atomlaridan tashkil topadi. Yadroning atrof yuzasiga dispers muhitdan bir xil yoki qarama – qarshi zaryadli ionlar adsorbilanadi.Yadro va adsorbilangan ionlar birgalikda granula deyiladi.

Peskov – Fayans qoidasiga ko’ra, yadro atrofiga shu yadro tarkibidagi atomlar guruhidan iborat ionlar adsorbialanadi.Masalan, AgNO₃ erutmasiga mo’l miqdorda KBr eritmasi qo’shilsa, AgBr zoli hosil bo’ladi. AgBr (yadro) atrofiga Br^-ionlari adsorbsiyalanadi va yadro (-) manfiy zaryadlanadi. Agar AgNO₃miqdori ko’p bo’lsa, u holda atrofiga Ag⁺ionlari adsorbsiyalanib, yadro (+) musbat zaryadlanadi. Yadro atrofiga adsorbilanib zolning ion zaryadini va uning qiymatini belgilovchi ionlar – potensial belgilovchi ionlar deb ataladi.

Yadro atrofiga adsorbilangan qarama – qarshi zaryadli ionlar qisman harakatsiz, qatlamni hosil qiladi.Bu qatlam diffuziya qavati deyiladi.

Yadro, adsorbsion va diffuzion qavatlar birgalikda mitsella deb ataladi. AgBr zolining tuzilishi quyidagicha:

1. 
   KBr miqdori eritmada ko’p bo’lganida:
   

AgBr _m xK⁺

Yadro adsorbion qavat diffusion

granula qavat

2. 
   AgNO₃miqdori ko’p bo’lganda:
   

AgBr_mn Ag⁺n – x NO³ xNO₃^-

Yadro adsorbsion qavat diffusion

granula qavat

Zol zarrachalarining barqarorligi elektrokinetik potensial (-dzetta) bilan harakterlanadi. Elektrokinetik potensial kolloid eritmada zarrachalarning Broun harakati natijasida adsorbsion va diffuzion qavatlar orasida vujudga keladi. Elektrokinetik potensial qiymati har xil zollar uchun 50 – 70 mV atrofida bo’ladi.

Hozirgi zamon ma’lumotlariga ko’ra zol zarrachalarining barqarorligi diffusion qavatdagi ionlar (ion bulutlari) ni gidratlanishi (solvatlanish) ga bog’liq. Diffizion qavatdagi ion bulutlari, zarrachalarning bir – biriga yopishishiga yo’l qo’ymaydi. Diffuzion qavat qancha qalin bo’lsa, ion bulutlari zarrachani kuchli solvatlaydi va elektrokinetik potensialni qiymati yuqori bo’lib zol barqaror bo’ladi.

Kolloid eritmalar asosan 2 usul bilan olinadi:

1. 
   Dispersion usul: bunda dag’al zarrachalar maxsus tegirmonlarda maydalanadi, uni mexanik usul ham deyiladi.
   
2. 
   Kondensatsion usul: bunda moddalarning juda kichik zarrachalari uchinchi component yordamida bir – biriga yopishib, so’ng kolloid erima hosil bo’ladi, buni fizik usul deyiladi.
   

Har ikkala usul bilan tayyorlangan kolloid zolni zarrachalari dispersion muhitda erimasligi kerak.

MASALA ECHIMLARIDAN NAMUNALAR

1 misol:KJ ni 20 ml, 0,01n eritmasiga AgNO₃ ning 0,2% li eritmasidan 15 ml ni asta – sekin qo’shib, chayqatib AgJ zoli hosil qilinadi. Shu zolning mitsella tuzilishini yozib, uning zarrachalarining elektr maydonida qaysi qutubga yo’nalishini aniqlang. Kumush nitrat eritmasining zichligi 1 g/sm² deb qabul qilinsin.

Berilgan: V₀= 20 ml; s₁=0,01n; V = 15ml; c= 0,2%; p=1g/sm³.

Yechish: 1) AgNO₃ni konsentratsiyasi aniqlanadi:

1. 
   100:0,2 = 1000 : x; x=2g;
   
2. 
   1000:2 = 15:x; x=0,03;
   
3. 
   C= 0,03/170 = 1,76 10^-4 g-mol/ml.
   

2) KJ ni konsentratsiyasi hisoblanadi: M_KJ=166g;

a) 1:166 = 0,01 : x; x= 1,66g;

b) 1000 : 1,66 = 20 : x; x= 0,0332 g KJ;

d) 20 ml KJ c= 0,0332/166 = 0,0002 = 2 g-mol/ml.

Hisoblardan ko’rinib turibdiki: KJ c>AgNO₃c dan, ya,ni 0,0332>o,03. Konsentratsiya berilgan hajmlar bo’yicha c_KJ> c_AgNO3ya’ni2>1,76 10^-4

Hisoblardan ko’rinib turibdiki, aralashmada KJ miqdori qisman yuqori bo’lgani uchun mitsella yadrosini K⁺ ionlari o’rab o’rab oladi, ya’ni K⁺ ionlar adsorbsion qavatni hosil qiladi. AgJ ni mitsella tuzilishi:

AgJ m,n K⁺, n-x J^{- +} J^- ko’tinishiga ega bo’ladi.

Zol manfiy zaryadli bo;lib, elektr maydonida musbat (+) qutbga yo’naladi.