Liofob va liofil kolloidlarning xossalari

2-Rasm. Nefelometr sxemasi:
1-yorug‛lik manbai, 2, 3-o‛zgaruvchan yoriqlar, 4- shisha silindrlar.
Kolloid eritmalarda zarrachalarning shakli va o‘lchami har xil bo‘lib, ularda sodir bo‘ladigan molekulyar - kinetik hossalari chin eritmalarnikiga nisbatan passivroq bo‘ladi.
Kolloid eritmalar ortiqcha erkin energiyaga ega bo’lgani sababli termodinamik beqoror sistemalardir. Dispers faza solishtirma sirti juda katta bo’lganidan ortiqcha sirt energiyasi hosil bo’ladi. Termodinamikaning II qonuniga ko’ra, bu erkin energiya o’zining eng kichik qiymatiga intiladi. Erkin energiyaning minimumiga intilishi dispers faza zarrachalari bilan dispers muxit orasidagi sirtning kamayishi bilan sodir bo’ladi. Sirtning kamayishi zarrachalarning molekulyar kuchlar tasirida yiriklashishi bilan boradi.
N.P.Peskov kolloidlar haqidagi talimotga kinetik (sedimentatsion) va agregativ barqarorlik tushunchalarini kiritdi. Kinetik barqarorlik deganda dispers sistemalarning og’irlik kuchiga bardosh berish xususiyati tushuniladi.
Zarrachalarning og’irlik kuchi tasirida cho’kish tezligi yo’q darajada kam bo’lgan sistemalar kinetik barqaror sistemalar deyiladi.
Agregativ barqarorlik deganda dispers faza zarrachalarining disperslik darajasini saqlash xususiyati tushuniladi.
Agregativ va kinetik barqarorlik faktorlarini o’zaro farqi shundaki, temperaturaning ko’tarilishi kolloid zarrachalarning cho’kishiga to’sqinlik qilishi bilan bir vaqtda shu zarrachalarning yiriklashishiga, yani agregatlanishiga ham yordam beradi.
12.3. Liofob va liofil kolloidlar.
Liofob (gidrofob) kolloidlar ortiqcha sirt energiyasiga ega bo’lgani uchun hosil bo’ladigan ion va molekulyar adsorbtsion qavatlar kolloid zarrachalarni agregativ barqaror qiladi. Liofob sistemalar termodinamikaning ikkinchi qonuniga ko’ra termodinamik beqaror bo’ladi. Bunday kolloidlarning yana bir o’ziga xos xususiyati shuki, ularda dispers faza molekulalari bilan dispersion muxit molekulalari orasida bog’lanish juda kuchsiz holda bo’ladi.
Dispers faza zarrachalari dispersion muxit suyuqligi bilan aktiv bog’lanishga ega bo’lgan dispers sistemalar liofil (gidrofil) kolloid sistemalar deyiladi. Liofob kolloid-lardan farqli o’laroq, eritmalarda yuqori molekulyar birikmalar (YUMB) chegara sirtga ega emas. Bundan tashqari, malum erituvchilarda ular o’z - o’zidan ionli stabilizatorsiz eriy oladi.
YUMB larda chegara sirtining bo’lmasligiga sabab ular molekulalarining uzun zanjirli to’yinmagan uglevodorod yoki aminokislotalar, monosaxaridlardan iboratligidir.
YUMB ning oson eruvchanligi va ularning barqarorligi bu moddalar strukturasiga erituvchiga nisbatan moyilligi bo’lgan liofil gruppalarning mavjudligidir. Mana shu hossasiga ko’ra kolloid eritmalarni liofob va liofil kolloid sistemalarga bo’lish uchun asos bo’ladi.
YUMB molekulalari shunday katta o’lchamga ega bo’lgani uchun sust diffuziyalanadi, yarim o’tkazgich membrana orqali o’tmaydi, etarli kontsentratsiyali eritmalarda ham osmotik bosim kam, tashqi tasirdan koagulyatsiyalanish va peptizatsiyalanish xususiyatiga ega. Bu hossalar tipik kolloid sistemalar uchun xos bo’lgani sababli YUMB kolloid sistemalar tipiga kiradi.
YUMB va ular eritmalarining hossalari faqatgina ular molekulalarining o’lchamiga va shakliga bog’liq bo’lmay, ximiyaviy tuzilishiga ham bog’liq.
Bu moddalarning mustaxkamligi, egiluvchanligi, deformatsiyaga bardosh berish xususiyati va qator boshqa texnik hossalari ular molekulalarning o’lchamiga va shakliga bog’liq.
Yuqori molekulyar birikmalar ikki sinfga bo’linadi tabiiy va sintetik yuqori molekulyar birikmalar. Tabiiy birikmalarga tabiiy kauchuk, tabiiy smolalar, tsellyuloza, oqsillar, kraxmal kiradi. Suniiy YUMB larga sintetik smolalar turli plastik massa-lar, tsellyuloza hosilalari, sintetik kauchuklar misol bo’la oladi.
Quyi molekulyar moddalar kabi yuqori molekulyar birikmalarning eritmalari ham elektrolit va elektrolitmaslarga bo’linadi. Elektrolit YUMB molekulalari ionlarga dissotsi-lanadi, elektrolitmaslari esa, dissotsilanmaydi.
Hayot uchun muxim ahamiyatga ega bo’lgan oqsillar proteinlar ham elektrolit xassalariga ega bo’lgan YUMB sinfiga taaluqli. Tirik organizm oksillarga boy, ular oddiy va murakkab sinflarga bo’linadi. Oddiy oqsil aminokislotalarning polikondensatsiya maxsuloti bo’lib, u tabiiy polimerdir. Murakkab oqsillar oddiy oqsil va oqsil bo’lmagan komponentlardan tashkil topgan.
Aminokislotalar tarkibiga asosli -NH₂ va kislotali -COOH gruppalar kiradi. Shuning uchun oqsillar ham asos, ham kislota xossalarini namoyon qiladi, ular amfoter birikmalar - amfolitlar deyiladi.
Suvdagi eritmalarda vodorod ionlarining kontsentratsiyasi malum qiymatga ega bo’lganda oqsilning ionlangan, kislotali va asosli gruppalari o’zaro teng bo’lishi mumkin. Bunday holat oqsilning izoelektrik holati deyiladi.
YUMB ning eritmalari katta qovushqoqlikka egaligi bilan ajraladi. Bunday birikmalar suyultirilgan eritmalarining oquvchanligi ham toza erituvchining oquvchanligidan kichik.
G.Shtaudinger YUMB eritmalari qovushqoqligining uning kontsentratsiyasi va molekulyar massasi bilan bog’lovchi quyidagi formulani taklif qildi:

K - konstanta, M - zarrachaning molekulyar massasi, S - erigan modda kontsentratsiyasi, h - zolning qovushqoqligi, h_o - toza dispersion muxit qovushqoqligi.
YUMB eritmalarining qovushqoqligi bu eritmalarni tayyorlash usuliga bog’liq, temperaturaga, muxit reaktsiyasiga, eritmada boshqa elektrolitlarning bor - yo’qligiga, ionlarning zaryadi va valentligiga, bosimga bog’liqdir.
Masalan, YUMB eritmalarining qovushqoqligi temperatura ortishi bilan kamayadi.
YUMB va ularning eritmalari sanoatning turli soxalarida va qishloq xo’jaligida juda katta ahamiyatga ega.
Tabiiy ipak, paxta va kanop tolalari, jun, teri, tsellyuloza hosilalari tabiiy va sintetik kauchuklar, plyonka hosil qiluvchi materiallar, sintetik tolalar, organik shishalar xalq xo’jaligida ko’p ishlatiladi.