Ma`ruza №4 4-Mavzu: “Kolloid eritmalarning molekulyar-kinetik xossalari”

Demak, Broun harakatining sababi suyuqlik molekulalarining o`z kinetik energiyasi hisobiga ro`y beradigan harakatidir (11-rasm).

Kolloid zarrachalarning harakat yo`li doimo o`zgarib turadi, ularning o`tgan yo`lini chizib boorish juda qiyin. Tajribalarning ko`rsatishicha, Broun harakati moddaning tabiatiga mutlaqo bogliq bo`lmay, u harorat, muhitning qovushqoqligi va zarrachalar o`lchamiga qarab o`zgaradi. Dispers faza zarrachalari erituvchi molekulalarining tartibsiz kelib urilishi tufayli ham o`z harakat yo`nalishini o`zgartiradi. Nisbatan mayda zarrachalarga har tarafdan kelib urilishlar soni odatda bir xil bo`lmaydi, shuning uchun zarrachalar murakkab traektoriya bo`yicha harakat qiladi. O`lchami juda yuqori bo`lgan zarrachalarda Broun harakati kuzatilmaydi.

1905 yilda Eynshteyn va 1906 yilda Smoluxovskiy (bir-biridan bexabar xolda) Broun harakatining kinetik nazariyasini yaratdilar.

Eynshteyn Broun harakatiga gaz qonunlarini tatbiq qilib, zarrachalarning Δt vaqt ichida o`rtacha siljishining kvadrat qiymatini aniqlash formulasini keltirib chiqardi:

bunda D – erigan moddaning diffuziya koeffitsienti bo`lib, quyidagi formula bilan ifodalanadi (Eynshteyn, 1908 y):

bu yerda N – Avogadro soni, R – universal gaz doimiysi, T – mutloq harorat, η – suyuqlikning qovushqoqligi, r – sharsimon zarrachaning radiusi. Agar Eynshteyn tenglamasiga D ning qiymatini qo`ysak Eynshteyn-Smoluxovskiy tenglamasi kelib chiqadi:

Suyuq yoki gazsimon muhitda dispergirlangan modda zarrachalari doimo bir-biriga qarama-qarshi bo`lgan ikki kuch – ayni modda zarrachalarini cho`kishga olib keluvchi og`irlik kuchi va zarrachalarni yuqori konsentratsiyali cjhadan kichik konsentratsiyali sjhaga o`tishga intilishni belgilovchi, ya`ni butun hajmda bir tekisda taqsimlanishga olib keluvchi diffuzion kuchlar ta`sirida bo`ladi. Sistemada u yoki bu kuchning hokimlik qilishiga qarab dispers faza zarrachalarining cho`kishi (og`irlik kuchi ta`sirida) yoki butun hajmda konsentratsiya tenglashishi (diffuzion kuchlar katta bo`lganda) kuzatiladi. Og`irlik kuchi ta`sirida zarrachalarning cho`kish jarayoni sedimentatsiya deyiladi. Zarrachalarning cho`kish tezligi nafaqat ularning o`lchamiga, balki zarrachalar va muhit zichligining farqiga, muhit qovushqoqligiga bog`liq bo`ladi va quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: