Mavzu: Sirt hodisalari. Adsorbsiya. Xromatografiya. Ajratilgan vaqt 3 s. Texnologik xarita

Аdsоrbstiya vа biоlоgik jаrаyonlаr
Оdаm оrgаnizmining hаyot fаоliyati, оzuqа mоddаlаrning o`zlаshishi, ulаrning hаzm bo`lishi, dоrilаrning singishi, fеrmеntlаrning fаоliyati – bаrchаsi аdsоrbstiya jаrаyoning o`z ichigа оlаdi. £аyvоnlаr vа insоnning nаfаs оlishi hаvоdаgi kislоrоdni yutish vа SО<sub>2</sub> bilаn suv bug`ini аjrаtib chiqаrishdаn ibоrаtdir. Bu jаrаyon o`pkа sаthidа kislоrоdni аdsоrbstiyalаsh vа SО<sub>2</sub> dеsоrbstiyalаsh yo`li bilаn bоrаdi.
O`simliklаr hаvоdаgi SО<sub>2</sub> ni tаnоvil qilishdаn оldin bаrglаr gаzni o`z sаthigа аdsоrbstiyalаb оlаdilаr. Butun o`simlik dunyosi bir yil dаvоmidа 2 00 milliаrd tоnnа SО<sub>2</sub> yutib 130 milliаrd tоnnа kislоrоdni chiqаrib 50 milliаrd tоnnа hаr hil оrgаnik birikmаlаrni sintеzlаydi.
Аdsоrbstiоn dаvоlаshni o`tkаzishdа bеmоr оrgаnizmigа zаhаrli mоddаlаr yutuvchi аdsоrbеnt yubоrilаdi. Mаsаlаn, оshqоzоn ichаk yo`ligа tushib qоlgаn zаhаrli mоddаlаrni bоg`lаsh vа yig`ilib qоlgаn gаzlаrni аdsоrbstiyalаsh uchun kаrbоlеn (fаоllаshtirilgаn ko`mir, 1% li ukrоp eritmаsi) ishlаtilаdi. Spirt, qаnd vа nеft` mаhsulоtlаrini, dоrivоr mоddаlаrni, mаrgаrin ishlаb chiqаrishdа, yog` sаnоаtidа fаоllаshtirgаn ko`mir аdsоrbеnt sifаtidа ishlаtilаdi. Аtrоf muхitdаgi zаhаrli mоddаlаrdаn himоyalаnish uchun mахsus gаz niqоblаrdаn fоydаlаnishdа hаm yuqоridаgi mоddаlаr qo`llаnilаdi.
Savollarni ko‘rib chiish usullari.
a) Tarqatma material: test va vaziyatli masalalar.
b) Savollar:

1-savol. Sorbsiya haqida tushuncha	Gazsimon yoki suyuq moddalarning qattiq yoki suyuq agregat holatidagi moddalar tomonidan yutilishi turli mexanizmlar asosida boradi va bu jarayonlar sorbsiya deb ataladi. O‘ziga biron-bir moddani yutuvchi sorbentlar, yutilayotgan moddalar esa sorbatlar yoki sorbtivlar deb ataladi. Sorbsiya jarayoni xususiyatiga qarab to‘rt turga bo‘linadi: adsorbsiya, absorbsiya, xemosorbsiya va kapillyar kondensatsiya. Agar biror-bir modda (adsorbat) boshqa moddaning (adsorbentning) sirt yuzasida yig‘ilsa, bunday jarayon adsobsiya deb ataladi. Gazsimon moddaning qattiq yoki suyuq agregat holatidagi biron moddaning butun hajmi bo‘ylab yutilishi absorbsiya deb ataladi. Adsorbsiya va absorbsiya umuman olganda qaytar bo‘lib, ularga teskari bo‘lgan jarayon desorbsiya deb ataladi. Valent kuchlari hisobiga boradigan adsorbsiya jarayoni xemosorbsiya (kimyoviy sorbsiya) deb ataladi. CaO (adsorbent) + CO2 (adsorbat) = CaSO3 CaO (q) + N2O (g) = Ca(ON)2 (q). Sorbsiyaning kapillyar kondensatsiya turi qattiq sorbent kapillyarlarida modda bug‘ining kondensatsiyalanishiga (gaz holatidan suyuq holatga o‘tishiga) asoslangandir.
2-savol. SFM va SNF moddalar haqida tushuncha.	Eritma sirt tarangligini orttiradigan moddalar sirt – nofaol moddalar (SNM) deb ataladi va ularda dd / dc> 0 bo‘ladi. Nosimmetrik molekula tuzilishiga ega va qutbli bo‘lib hamda sirt taranglik qiymatini kamaytiradi. Eriganda fazalarni ayirib turuvchi sirt yuzalarining tarangligini kamayishiga olib keladigan moddalar sirt – faol (SFM) deb ataladi. Bunda dd/dc <0 bo‘ladi. Moddalarning sirt tarangligini kamaytiradigan va sirt faollik deb ataladigan xususiyati ularning tarkibida qutblangan yoki oson qutblanadigan (gidrofil – «suvni yashi ko‘ruvchi») hamda qutbsiz (gidrofob – «suvdan qo‘rquvchi») yoki liofil – «yog‘ni yaxshi ko‘ruvchi») guruhlar borligi bilan belgilanadi. Bir molekulada bunday ikki guruh saqlovchi moddalar umumlashtirilgan holda difil molekulalar deb ataladi.
3-savol. Gibbs tenglamasi.	Suvda SFM yoki SNM xususiyatli moddalar eritilganda ularning eritma sathi va ichki muhitlar orasida taqsimlanishi Gibbs energiyasining minimal qiymatini ta’minlash asosida amalga oshadi. Natijada modda tabiatidan qat’iy nazar, eritma sirt yuzasi va ichki muhiti orasida konsentratsiya gradiyenti (C2 – C1=DC) paydo bo‘ladi va diffuziya hodisasi kuzatiladi. Eritma sirt yuzasidagi modda miqdorining sirt yuza birligiga bo‘lgan nisbati Gibbs adsorbsiyasi yoki adsorbsiya kattaligi deb ataladi va quyidagicha ifodalanadi (Gibbs tenglamasi): G= - S/RT × Dd/DC= - C/RT × (d2 - d1) / C2 – C1, sirt yuzasida yig‘ilgan moddaning eritma ichki hajmidagi miqdoridan qanchalik ko‘p yoki kamligini ko‘rsatadi.
4-savol. Ijobiy va salbiy adsorbsiya.	Erigan modda eritma sirt yuzasiga yig‘ilib, sistema sirt tarangligini kamaytirsa, Dd<0, G>0 ijobiy adsorbsiya sodir bo‘ladi va u adsorbtsiya qiymatini ortishiga olib keladi. Erigan modda eritma sathidan siqib chiqarilib, uning ichki hajmi sari yo‘nalgan bo‘lsa, sirt tarangligining ortishi Dd>0 va G <0 salbiy adsorbsiya kelib chiqishiga sabab bo‘ladi. Sistemaning adsorbsiya qiymati esa kamayadi.
5-savol. Adsorbsiya turlari	Eritmalardagi adsorbsiya jarayoni quyidagi uch turga bo‘linadi: 1. Addetiv adsorbsiya – eritma komponentlarining adsorbsiyasi ularning sorbsion qobiliyati bilan belgilanadi. Biron-bir komponentning sorbsiyalanish qobiliyati qancha katta bo‘lsa, u shuncha tez va yuqori miqdorda adsorbsiyalashadi. 2. Antogonistik adsorbsiya – eritma komponentlaridan biri boshqasining sorbsiya qobiliyatini keskin kamaytiradi. 3. Sinergistik adsorbsiya – eritma komponentlaridan biri boshqasining sorbsiya qobiliyatini orttiradi.
6-topshiriq. Ionli almashtirish va adsorbsiya.	Ion almashinish xususiyatiga ega bo‘lgan sorbentlar ionitlar deb ataladi va ular quyidagi uch turga bo‘linadi: 1. Kationitlar – kislotali sorbentlar bo‘lib (masalan: silikagel, sellyuloza, alyumino-silikatlar) adsorbent bilan kation almashinish orqali ta’sirlashadi. 2. Anionitlar – asosli adsorbentlar (masalan: Al(OH)3, Fe(OH)3) adsorbent bilan anion almashinish orqali ta’sirlashadi. 3. Amfoter ionitlar – tarkibi jihatdan Al(OH)3, Fe(OH)3) H^+SO3^- - R – N^+(CH3)3OH^- ON^- ga (R -organik polimer) yaqin bo‘lgan sorbent bo‘lib, sorbat bilan ham kation (N + hisobiga) am anion (ON- isobiga) almashinish orqali ta’sirlashadi. Ionitlar tibbiy maqsadlar uchun keng qo‘llaniladi. Masalan, chaqaloqlarni sun’iy boqishda qo‘llaniladigan ozuqalardan biri qayta ishlangan sigir suti hisoblanadi. Sigir sutidan to‘g‘ridan-to‘g‘ri foydalanish maqsadga muvofiq emasdir. Bunga asosiy sabab bu sutning ona sutidan farqli ravishda mineral tarkibi yuqori qiymatga ega bo‘ladi.
7-savol. Tanlangan adsorbsiya haqida tushuncha.	Tanlangan adsorbsiya tabiati jihatidan kimyoviy sorbsiya bo‘lib, valent bog‘lar kuchi hisobiga sodir bo‘ladi va temperatura ortishi bilan tezlashadi. Tanlangan adsorbsiyani quyidagi misolda ko‘rsatish mumkin: Fe(NO3)3 + 3NaOH ® Fe(OH)3¯ + 3NaNO3 Bu jarayon natijasida hosil bo‘lgan Fe(OH)3 cho‘kmasi qattiq fazali adsorbent vazifasini bajaradi. Agar shu sistemaga ortiqcha miqdorda NaOH yoki Fe(NO3)3qo‘shilsa tanlangan adsorbsiyaga faqat ON^- va Fe3+ ionlari uchraydi. Bunga sabab adsorbent tarkibida ionlari bo‘lishligi oqibatida adsorbent va adsorbatning ON^- va Fe3+ ionlari orasidagi moyillik holatining kelib chiqishidir. Tanlangan adsorbsiya ionlarning zaryad qiymatiga, gidratlanish darajasiga, radiusiga bog‘liq bo‘ladi. Odam organizmida sodir bo‘ladigan qator jarayonlar asosida ham tanlangan adsorbsiya yotadi. Masalan, qoqshol kasalligini qo‘zg‘atuvchi bakteriyalarning zaharlari – MNS hujayralariga, ichburug‘ o‘zatuvchi bakteriyalarning zaharlari esa vegetativ nerv sistema hujayralari bilan tanlangan adsorbsiyaga uchrab, og‘ir oqibatlar kelib chiqishiga sabab bo‘ladi.
8-savol. Xromatografiya turlari va ahamiyati	Xromatografiyaning mohiyati quyidagilardan iborat. Qo‘zalmas faza (adsorbent) vazifasini bajaruvchi qavatdan adsorbat va elyuyentlar (suyuqlik yoki gazlar) o‘tkaziladi. Natijada elyuentlar bilan birga adsorbat ham harakatlana boshlaydi. Agar adsorbat komponentlari turlicha adsorbsiyalanish qobiliyatiga ega bo‘lsa, kuchli adsorbsiyalanadigan moddalar adsorbentning yuqori qismida, nisbatan kuchsizlari esa quyi qismida sorbsiyalanadi va elyuyent vositasida o‘zaro ajraladi. Xromatografiya quyidagi turlarga bo‘linadi: 1.Adsorbsion romatografiya usuli adsorbent tomonidan biron-bir adsorbtivning tanlangan adsorbsiyasiga asoslangandir. 2.Ion almashinish romatografiyasi. Bu usul eritma va adsorbent orasida sodir bo‘ladigan ion almashinuviga asoslangan. 3.Taqsimlanish xromatografiya. O‘zaro amalga oshirilishi jihatidan farq qiladigan usullardan iborat bo‘lib, ularning asosida ajratilayotgan moddalarning o‘zaro sirt yuza kam dissotsiyalashadigan moddalarning o‘zaro sirt yuza chegaralari bilan ajratilgan fazalar orasidagi taqsimlashuvning farqlari yotadi. Dissotsiyalashmaydigan yoki kam dissotsiyalashadigan moddalar taqsimlanishidagi farq Nernst qonuni orqali ifodalanadi: Doimiy temperaturada ikki o‘zaro aralashmaydigan fazalar orasida taqsimlangan moddalar konsentratsiyalarning nisbatan doimiy son kabi bo‘ladi: S1/S2=K. Tasimlanish xromatografiyasiga quyidagilarni misol tariqasida keltirish mumkin: 1. Taqsimlanish xromatografiyasining ekstraksiya uslubi. 2. Qog‘ozli taqsimlanish xromatografiya usuli. 3.Taqsimlanish xromatografiyasining gelfiltratsiya yoki molekulyar elak uslubi. 4. Yupqa qavatli xromatografiya. Gazli xromatografiya. Xromatografiya usuli bilan gidrolizatning aminokislotali tarkibi va hosilning birlamchi strukturasini aniqlashda; plazma va boshqa biologik muhitlardagi aminokislotali tarkibni aniqlashda, vitaminlar va gormonlarni miqdor va sifat jihatidan tekshirish mumkin.