Няниннивииник и н и н м н н в Й


Aerozollarning  olinish  usullari


Download 9.36 Mb.
Pdf просмотр
bet21/27
Sana15.12.2019
Hajmi9.36 Mb.
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   27

Aerozollarning  olinish  usullari
goshqa mikrogeterogen  sistemalar kabi aerozollar ham:
, pispergatsion (dag'al  dispers  sistemalardan);
, Kondensatsion (chin eritmalardan) usullarda  olinadi. 
kondensatsion  usullar  gomogen  sistemalarda  yangi  fazalar 
hosilbo’Hshi  bilan bog'liq.
Kondensatsion 
usullarga:
,Gazlaming adiabatik kengayishi;
289

•  Turli  haroratli  gaz  va  bu g iarn in g  aralashuvi  (atmosfera 
tumanlari hosil  bo iadi);
•  Bug
1
  saqlovchi  gazlar aralashmasining sovutilishi  kiradi. 
Bundan  tashqari  kondensatsion  aerozollar .gazli  rcaksiyalar
natijsada ham  hosil  bo iad i:
•  Y o n ilg i yongamda tutunli gazlar hosil b o iad i.
• Fosfor yonganida havoda oq tutun 
( P 2 O 5 )  
hosil  b o iad i;
• Gaz  holidagi  NFI
3
  va  HC1  reaksiyaga  kirishganida  NH
4
C1 
(qattiq) tutuni hosil b o ia d i;
• M etallar  havoda  oksidlanganida  (metallurgik  va  kimyoviy 
jarayonlarda) metall  oksidlaridan  iborat tutun hosil  b o ia d i.
Aerozollarning umumiy xarakteristikasi 
A erozollaming xossalari: 
•. 
.
•  Dispers  faza va dispersion muhit moddaflarining tabiati  bilan;
• Aerozollarning qismiy va massaviy konsentratsiyalari bilan;
• Zarrachalaming oicham lari  bilan.f -
•  Birlamchi  zarrachalam ing shakli bilan;
• Aerozolning tuzilishi  bilan;
• Zarrachalaming zaryadi  bilan  aniqlanadi.
Massaviy  konsentratsiya-ha)m
  biriligidagi  barcha  muallaq 
zarrachalam ing massasi.
Sonli  konsentratsiya-acro/o
 1 ning  hajm  biriligidagi  zarrachalar
soni.
Aerozol  zarrachalarining  shakli  dispersion  fazaning  agregat 
holatiga  qarab,  shar  shaklida  (aerozollarda  suyuqlik  tomchilari)  va 
turli xil  qattiq zarrachalar shaklida b o iad i.
A erozollarning optik xossalari
A erozollaming  optik  xossalari  liozollaming  optik  xossasi 
bo‘ysungan  qonuniyatlarga  b o ‘ysunadi.  Ammo  aerozolda  bu 
qonuniyatlar aniq kuzatiladi.
Y o ru g iik   nurining  aerozollar bilan ta’sirlashuvi  zarrachalaming 
o ic h am i  d  va  y o m g iik   to iq in   uzunligiga  b o g iiq   b o ia d i. 
Aerozollar uchun yorugiikning sochilishi  va yutilishi  xos.
290

A erozollarning  m olekulyar-kinetik xossalari
Aerozollaming  molekulyar-kinetik  xossalarining  o ‘ziga  xosligi 
quyidagilar bilan tushuntiriladi:
•  Dispers  faza  zarrachalarining  kichik  konsentratsiyali  ekanligi 
-Ism*  oltin gidrozoli 
1 0 16
 ta zarracha b o ‘ladi;
• Dispersion muhit qovushqoqligi kichik bo'ladi;
• Dispersion 
muhitning 
zichligi 
kichik 
bo'ladi, 
demak
Pzarracha'>   Pgaz
Aerozollarda 
zarrachalaming 
harakati 
liozollardagilarga 
nisbatan  intensiv bo'ladi.
Eng  oddiy  holni  ko'rib  chiqamiz.  Aytaylik  aerozol  yopiq 
idishda joylashgan  bo'lib,  shar  shaklidagi  zarrachalaming  radiusi  r 
va  zichligi  p  bo'lsin.  Bunday  zarrachaga  bir vaqtning  o'zida  og'irlik 
kuchi  va  ishqalanish  kuchlari  ta’sir  ko'rsatadi.  Bundan  tashqari 
zarracha Broun  harakatiga, demak, diffuziyaga ega bo'ladi.
Aerozollarda diffuziya  va  sedimentatsiyani  miqdoriy  baholash 
uchun  solishtirma diffuziya oqimi  (ij,f) va  solishtirma sedimentatsiya 
oqimi  (ised) tushunchalari  ishlatiladi:

kT  d V  
isal 
4 n r \ p - p „ ) g V  
В 
dx  ' 
idf 
Ш  —
dx
r>l  mkm  bo'Isa  ised>>idif  bo'ladi  va  zarracha  idish  tagiga 
cho'kadi.
r<0,01  mkm b o 'lsa ised«idif bo'ladi.  Zarracha cho'kmaydi.
Agar  zarrachalar  bir-biri  bilan  to'qnashsa, 
ular  o'zaro 
yopishadi,  bu  esa  ularning  kattalashishiga  va  konsentratsiyalarining 
kamayishiga olib keladi.
A erozollarning elektrik xossalari
Aerozollarda 
zarrachalaming 
xossalari 
liozollardagi 
zarrachalaming elektrik  xossalaridan  katta farq  qiladi:
1. 
Aerozollarda  qo‘sh  elektr  qavat  hosil  bo'lm aydi,  chunki 
gazli  muhitning  dielektrik  o'tkazuvchanligi  kichik  qiymatga  ega. 
Shuning uchun zarrachalar amalda dissosilanmaydi.
291

2
.  Zarrachalarda 
zaryad 
asosan 
ionlaming 
notanlab 
adsorbilanishi  natijasida paydo boMadi.
3.  Vaqt  o'tishi  bilan  zarrachalaming  zaryadi  kattaligi  va 
ishorasi  bo'yicha o'zgaradi.
Odatda  metall  va  metall  oksidlari  aerozollarining  zarrachalari 
(Zn,  ZnO,  MgO,  РегОз)  manfiy;  metallmas  va  ular  oksidlari 
aerozollarining  zarrachalari  (S i0 2,  P
2
O
5
)  musbat  zaryadlangan 
boMadi.  NaCl  va  kraxmal  zarrachalari  musbat;  un  zarrachalari 
manfiy zaryadga ega boMadi.
A gregativ barqarorlik.  K oagulyatsiya
Aerozollar 
agregativ 
beqaror 
sistemalardir. 
Ularda 
koagulyatsiya  tez  sodir  boMadi.  Koagulyatsiya  tezligi  aerozolning 
sonli  konsentratsiyasi  ortishi  bilan  koagulyatsiya  tezligi  ortadi. 
Aerozolning  boshlangMch  konsentratsiyasiga  bogMiq  boMmagan 
holda  bir  necha  minutdan  so‘ng 
1
  sm
3
  hajm da;f
0 8
-
106
  ta  zarracha 
joylashadi  (liozollarda=10
5
  ta zarracha boMadi).  ‘
Aerozolning  sonli  konsentratsiyasi  ottishi-'bilan  koagulyatsiya 
tezligi  orasidagi bogManish:
1
  sm
3
  da  dastlabki  sonli 
konsentratsiya
Aerozolning  konsentratsiyasi  2 
marta  kamayishi  uchun  zarur 
boMgan vaqt
1 0 12
Sekundning qismlari
1 0
to
15-30sekund
106
30  min
106
Bir necha  sutka
Shuningdek,  koagulyatsiya tezligiga:
•  Zarrachaning shakli va oMchami;
•  Polidisperiiligi;
•  Qarama-qarshi zaryadlangan  ionlaming borligi;
•  Koveksion 
oqim, 
mexanik 
aralashtirish, 
ultratovushli 
tebranishlar yordam  beradi.
292

A erozollarning ishlatilishi
Aerozollarning  keng  ishlatilishi  ulam ing  yuqori  effektivligi 
bilan  tushuntiriladi.  M a’lumki,  moddaning  sirt  yuzasi  kattalashgan 
sari  ulaming  faolligi  ortishi  kuzatiladi.  Kam  miqdordagi  modda 
aerozol holida  sepilganida katta hajmni  egallaydi  va  yuqori  reaksion 
xususiyatga ega bo‘ladi.
Aerozollarning:
•  Aerozollar  texnikaning  turli  sohalarida,  shu  jum ladan  harbiy 
va kosmik  sohada;
• Qishloq  x o ‘jaligida;
•  Sog'liqni  saqlash  sohasida;
•  Metereologiyada;
• M aishiy xizmat  sohasida va boshqalarda keng ishlatiladi.
1 I X. kukunl a r
Dispersion  fazasi  qattiq  dispersion  muhiti  esa  havo  yoki  boshqa 
gaz  boMgan  yuqori  konsenlrlangan  dispers  sistemalar 
kukunlar 
deyiladi.  Shartli  belgilanishi:  Q/G.
Kukunlarda  dispersion  faza  zarrachalari  bir-biri  bilan  kontaktda 
b o ‘ladi.  Keng  tarqalgan  kukunlar  zarrachalari  o ich am i  1  dan  100 
mkm  gacha  bo‘lganlaridir.  Bunday  kukunlarda  fazalararo  sirt yuzasi 
bir  necha  m;7g  (ko'm ir)  dan  m2/g  ning  ulushlarigacha  (mayda  qum) 
b o ‘ladi.
Qattiq  dispers  fazali  aerozollardan  kukunlar  qattiq  fazasining 
konsentratsiyasi  yuqoriligi  bilan  farq  qiladi.  Qattiq  dispers  fazali 
aerozollar 
sedimentatsiyalanganida 
kukunlar  hosil 
bo'ladi. 
Suspenziyalar  quritilganda  ham  kukunlar  hosil  b o ‘ladi.  Boshqa 
tomondan  aerozolni  ham,  suspenziyani  ham  kukunlardan  olish 
mumkin.
K ukunlarning  klassifikatsiyasi
1.  Zarrachaning  shakliga  ko'ra:
•  Teng o ‘qli  (har uchala o ‘q bo ‘yicha bir xil  o ‘lchamga ega);
• Tolasimon  (zarrachaning  uzunligidan  uning  eni  va  qalinligi 
bir necha marta katta b o ‘ladi);
293

•  Tekis  (qalinligi  zarrachaning  uzunligidan  va  enidan  katta 
b o ‘ladi).
2.  Zarrachalararo ta ’sirlashuvga  ko‘ra:
•  Bog'langan  dispersli; 
%
•  Erkin  dispersli
3.  Dispers  faza zarrachasining o ‘lchamiga k o ‘ra:
• Quin  (2-10'
5
3
)m;
• Chang (2T0~
6
< d< 2T 0'
5
)m;
• Pudra (d < 2 1 0 '
6
)m.
Kukunlar  boshqa  mikrogeterogen  sistemalar  kabi  dispergatsion 
va kondensatsion usullar bilan  olinadi.
Kondensatsion usullar ikki xil b o ia d i:
1.  Liofob  zollaming  koagulyatsiyasi  natijasida  zarrachalami 
cho‘ktirish.  Eritmani  bug‘latish  yoki  erituvchini  almashtirish 
(eruvchanlikni  kamaytirib)  y o ii  bilan  suspenziyalar  hosil  qilinadi, 
so‘ngra uni  filtrlab va quritib kukunlar olinadi.  ,.*!
2.  Kimyoviy reaksiyalarga asoslangan kondensatsion usullar:
a)  Almashinish  reaksiyasiga  asoslangan  elektrolitlar  orasidagi 
reaksiyalar:
N a
2
C 0
3
+CaCl2=CaC O
3
 j+2N aCl
b)  Metallarni  oksidlash.  Masalan,  yuqori  dispersli  rux  oksidi 
ruxni  havoda  300°C da qizdirib olinadi.
d) Uglevodorodlami oksidlash
e)  Metall  oksidlarini qaytarish;
f) Karbonil  (M e(CO)n )  laming termik  dissotsiyalash;
j)  Tuzlaming suvli  eritmalarini elektroliz qilish.
K ukunlarning um um iy xarakteristikasi
Odatda kukunlar dispers faza moddasining tabiati va zarrachalar 
o ‘lchami  nuqtai-nazardan ko‘rib chiqiladi.
Kukunlar  ishlatilish  texnologiyalari  va  ulami  qayta  ishlashga 
ta ’sir etuvchi  xossalarini  ko‘rib chiqamiz.
Koageziya
  -   bitta  faza  ichidagi  molekula  (atom,  ionlar)  lar 
o ‘rtasidagi 
b o g ‘lanishni, 
ya’ni 
kondensirlangan 
jism ning 
mustahkamligi  va  ularning tashqi  ta ’sirlarga  nisbatan  qarshi  ta ’sirini 
belgilaydi.  Demak,  dispergirlashda  qancha  k o ‘p  energiya  sarflansa,
294

koageziya  shuncha  katta  b o ‘ladi.  Koagezion  kuchiar  qancha  katta 
bo‘lsa zarrachalar orasidagi  bog‘lanish  ham  shuncha kuchli bo'ladi.
Adgeziya
  -   kondensirlangan  fazalar  sirtida  kontaktda  bo‘lgan 
zarrachalam ing  birikish  hodisasi.  Masalan,  kukun  zarrachalari  o '/i 
joylashgan 
sig‘im 
devorlari 
bilan 
ta ’sirlashadi. 
Adgeziya 
zarrachalaming 
sirtda 
yopishishi 
va  ushlab 
turilishi 
bilan 
tushuntiriladi.
K u k u n la rn in g  xossalari
Kukunlarning  xarakterii  xossalari  oqish  va  sochilish  xususiyati, 
fluidizatsiya  (suyuqqa  o ‘xshash  holatga  o ‘tish)  va  granulanish 
hisoblanadi.
Kukunlar  uchun  bir nechta  empirik  qonuniyatlar mavjud  b o ‘lib, 
ular quyidagilar:
•  Gidrofob  kukunlar  gidrofil  kukunlarga  nisbatan  yaxshi 
sochiladi;
• Qattiq 
moddalardan 
tarkib 
topgan 
kukunlar  yumshoq 
moddalardan  tashkil 
lopganlariga  nisbatan  oson  maydalanadi 
(sochiladi);
• Monodispers  kukunlar  polidispers  kukunlarga  nisbatan  yaxshi 
maydalanadi.
Kukunlar agregatsion  va sedimentatsion  beqarordir.
K ukunlarning  ishlatilishi
1.  O ziq-ovqat  sanoatida  (un,  kraxmal,  shakar,  kofe,  какао, 
quruq  sut  va  boshqalar kukun  holida  b o ‘ladi)  ishlatiladi.  B a’zi  oziq- 
ovqat  mahsulotlari  granula  va  tabletka  koTinishida  chiqariladi, 
masalan, choy va kofe.
2.  Kimyo  sanoatida  ishlatiladi.
11.9. M ikrogeterogen  sistem a la m in g  um um iy xossalari
Dispersion  muhit  va  dispersion  fazalarining  tabiati  bilan  farq 
qiluvchi  mikrogeterogen  dispers  sistemalar:  suspenziya  (Q/S), 
emulsiya  (S/S),  k o ‘piklar  (G/S),  aerozollar  (S/G,  Q/G)  va  kukunlar 
quyidagi umumiy tomonlari  bor:
295

Hammasida  ham  dispers  faza  zarrachalarining  oMchami  1  mkm 
va  undan  yuqori:  Yuqoridagi  sistemalarning  hammasi  ham  2  xil 
usulda:  dispergatsion  va  kondensatsion  usulda  olinadi.
Ko'rsatilgan  sistemalarning  hammasida  ham  fazalararo  sirt 
yuza  1  n r/g   gacha  b o ia d i.  Bu  esa  ularning  termodinamik 
beqarorligini  k o ‘rsatadi.  Ammo  agregativ  va  sedimentatsion 
barqarorliklari  har xil;
Yuqorida  qayd  etilgan  dispers  sistemalarning  uzoq vaqt  mavjud 
b o ia   olishi  (xossalarini  o ‘zgartirmasdan  saqlagan  holda)  ni  ularga 
stabilizatorlar q o ‘shish  bilan ta ’minlash  mumkin.
Stabilizatorlar:  past molekulyar elektrolitlar,  SAM, polimerlar.
296

XII.  iNANOK IM YO DA  K O L LO ID   KIM YO 
M A N B A L A R I V A   U SU LL A R I
Nanosistemalar 
kolloid 
kimyoda 
qabul 
qilingan
klassifikatsiyaga  k o ‘ra  o ‘lchami  1-100  nm  oraliqda  yoluvchi 
ultradispers  kolloid  sistemaga  kiradi.  0 ‘lchamning  bu  sohasi 
disperslikning chegaraviy darajasiga mos kelib,  unda kolloid sistema 
o ‘zining  eng  asosiy  xossasi  b o ‘lgan  geterogenlikni  saqlab  qoladi.  P.
A.  Rebindeming  baholashiga  k o ‘ra  fazoviy  dispers  zarrachaning 
chegaraviy  o ‘lchami  taxminan  1  nm  (3-5  molekulalar  diametr)  ni 
tashkil etadi.
Kolloid  kimyo  bilan  nanokimyo  o ‘rtasidagi  bog'liqlikni 
aniqlash  uchun  kolloid  kimyoning  rivojlanish  bosqichlarini  eslash 
maqsadga muvofiq.  M.  Faradeyning  (1857)  pioner  ishlaridan  keyin, 
y a’ni  qizil  oltinning zarrachalar o'lcham i  5-100  nm  darajada boMgan 
yuqori  dispersli  barqaror  eritmasi  birinchi  marta  olingandan  keyin
XIX  asm ing  ikkinchi  yarmi  va  XX  asrning  boshlarida  ushbu  ishga 
k o ‘plab  kimyogar  va  fiziklar  o ‘z  ctiborlarini  qaratdi.  Kolloid 
eritmalar  turli  xossalarini  tajribaviy  va  nazariy  tekshirilishi  kolloid 
kimyoning  asosiy  xossalarini  ochilishiga  olib  keldi:  kolloid 
zarrachalam ing  broun  harakati  va  diffuziyasi  (A.  Eynshteyn), 
kolloid  eritmalarining  geterogen  tabiati  (R.  Zigmondi),  og'irlik 
kuchi  maydonida  dispersiyaning  sedimentatsion  -   diffuzion 
muvozanati  (J.  Perren) va  sentrefugasi  (T.  Svedberg),  yorug'likning 
sochilishi  (J.  Reley),  elektrolit  yordamida  zollar  koagulyatsiyasi  (S. 
G.  Shulus  va  V.  Gardu).  Turli  moddalar  kolloid  eritmalari 
xossalarining  o ‘rganilishi  fundamental  tamoyil  -  kolloid  holatning 
universalligini  o ‘rnatilishiga olib keldi.
Ushbu  davrdagi  kolloid  kimyo  sohasidagi  yetakchi  olimlar 
yuqori  dispersli 
sistemalami  tizimli 
o ‘rganishning  prinsipial 
ahamiyatini  juda  yaxshi  tushunishgan,  lekin  usha  davrdagi  tajriba 
usullari,  ayniqsa,  ultradispers  zarrachalar  tuzilishini  aniqlashda 
yuqori  darajadagi  ajratish  qobiliyatini  namoyon  qila  olmagan  edi. 
Ushbu  imkoniy  holatlar  tadqiqotlar  cho‘qqisini 
nisbatan  yirik 
zarrachali  dispers  (ko‘piklar,  emulsiyalar,  suspinsiyalar,  aerozollar)
297

va  strukturlashgan  (gellar,  koagulyatsiyalashgan  va  kristallashgan 
strukturalar)  sistemalar tomonga siljishiga olib  keldi.
XX 
asrning 
ikkinchi 
yarmida 
moddalar 
tuzilishini 
o ‘rganishning  yuqori  ajratish  qobiliyatiga  ega  boMgan  usullaming 
paydo  boMishi  (YAMR,  elektron  va  atom  kuchli  mikroskopiya,  10'3 
m j/m'2  gacha  boMgan  juda  kichik  sirt  oMcham  uchun  maxsus 
texnika,  foton-korrelyatsion  spektroskopiya,  kompyuter  modellash 
va  boshqa  shu  kabilar)  ultradispers  kolloid  sistemalarning  tuzilishi 
va  xossalarini  tizimli  tadqiq  etishga  olib  keldi.  Keyingi  40-50  vil 
ichida  bu  sohada  juda  k o ‘plar  ishlar  qilindi,  ultradispers 
sistemalarning tubdan  farq  qiladigan  yangi  sinflari  olindi  va  ularning 
xossalari  o ‘rganildi.  Bundan  ultradispers  sistemalarga  yaqqol  misol 
sifatida 
termodinamik 
barqaror 
boMgan. 
mikroemulsiyalami 
ko‘rsatish  mumkin.  Ulardagi  dispers  faza  diametri  bir  necha 
nanometr boMgan tomchilardan  iborat. 
«j*
Kolloid  kimyodagi  ultradispers  sistemalami  o ‘rganishdagi 
yigMlgan  ulkan  tajribalar  nanokimyoning  tadqiqotchilik  va  amaliy 
vazifalarini  yechishda  muvoffaqiyatli  qoMlanilishi  mumkin.  Chunki 
mohiyat  jihatidan  ushbu  sistemalar  nanosistemalardir.  Lekin  shuni 
alohida  qayd  etish  kerakki,  kolloid  kimyoning  ekstrapolyatsiya 
qonunlarini  dispers  zarrachalar  va  nozik  qavatlaming  tuzilishi 
haqidagi  tasavvurlami  nanooMchamli  sohada  qoMlanilishsda  juda 
katta  ehtiyotlikni  talab  etadi.  Dispers  zarracha  oMchamining  (d) 
qiymati  qancha  chegaraviy  imkoniy  qiymatga  yaqin  boMsa 
(nanooMchamga),  mashtab  effekti,  ya’ni  turli  xossalarning  zarracha 
oMchamiga  bogMiqligi  shuncha  kuchli  namoyon  boMadi.  Shunga 
qaramasdan  kolloid  kimyoning  usullari  va  tamoyillari  nanokimyoda 
ham  muvoffaqiyatli  ishlashi  mumkin.  Ushbu  muomma juda  keng 
qamrovli  va juda  katta  nazariy  va  amaliy  masalalar  majmuasini  o ‘z 
ichiga oladi.
Quyida  ultradispers  sistemalar 
klassifikatsiyasi,  ularning 
olinish  usullari  hamda  ushbu  sistemalarda  kechadigan  jarayonlarni 
nazariy jihatdan  ifodalanishi  bayon etiladi.
29X

12.1. U ltrad ispers sistem alar
Bu  yerda  kolloid  sistemalaming  qaysi  sinflari  (tiplari)  nano- 
sistemalar  sifatida  qaralisbini  muhokama  qilish  m aqsadga  muvofiq. 
Buning  uchun  zamonaviy  kolloid  kimyoda  qabul  qilingan  klassi- 
fikatsiyadan  foydalanamiz.  Klassifikatsiyaning  asosida  dispers  sis­
tema  zarrachalarining  o'lchami  (d),  ulaming  o ‘lchamliligi  (bir-,  ikki-, 
uch-),  xususiy  konsentratsiya  m '3,  dispers  faza  va  dispers  muhit 
agregat holatlari  kabi  dispers  sistemaning muhim belgilari  olingan.
Nanosistemalar 
va 
ultradispers 
sistemalar 
geometrik 
parametrlari  bo'yicha  amaliy  jihatdan  bir-biriga  ekvivalent,  chunki 
ulaming o'lcham lari  1-100  nm  oralig‘ida  yotadi.
Geometrik  belgisi  (dispers  zarracha  o'lcham i)  bo‘yicha  kolloid 
nanosistemalami  uch  guruhga  ajralish  mumkin:
1.  Uch  o ‘lchamli  (hajmiy)  nanozarrachalar,  ularda  har  uchala 
o'lcham   (di,  d
2
,  di)  nanooraliqda  bo'ladi.  Shuni  alohida  qayd  etish 
kerakki,  hajmiy  zarrachalar  juda  ham  kichik  egrilik  radiusiga  ega 
bo'ladi.  Bunday  tipga  kolloid  eritmalar (zollar),  mikroemulsiyalar  I- 
chi  tartibli  fazoviy  o'tishlarda  hosil  bo'ladigan  kurtak  zarrachalar 
(kristallar,  tomchilar,  gazli  pufakchalar,  sirt-faol  m oddalam ing  suvli 
va suvsiz muhitlardagi  mitsellalari  (tug'ri  va teskari)  kiradi.
2.  Ikki  o'lcham li  (nozik  plenka  va  qavatlar)  nanozarrachalar, 
ularda  faqat  bir  o'lcham   (qalinlik)  nanooraliqda  bo4adi,  qolgan
t
  ikkitasi  esa  (uzunlik  va  kenglik)  istalgancha  qatta  b o 'lish i  mumkin. 
Bunday  sistemalar  nozik  suyuq  plenkalar,  fazalar  o'rtasidagi  sirtda 
mono  va  poliqavatli  adsorbsiya  (jumladan  Lengmkor-Blodjett 
plenkasi), 
sirt-faol 
moddalaming 
ikki 
o'lcham li 
plastinkali 
mitsellalari,  nozik  suyuq  ko'pikli  (ikki  yachika  orasida  -  ko'pik), 
emulsiyali  (tomchilar  o'rtasida 
to 'g 'ri  va  teskari  emulsiya  va 
ho'llanadigan  qattiq 
sirt  yoki  gaz  yoki  boshqa  suyuqlik  bilan 
ajratilgan) plenkalarga bo'linadi. 
K o'pikli 
va 
emulsiyali 
plenkalar  simmetrik,  xo'llanadigan  plenkalar  esa  simmetrikmas 
plenkalarga 
jum lasiga 
kiradi. 
Sirt-faol 
m oddalar 
bilan 
barqarorlashtirilgan  ko'pikli  simmetrik  plenkalam ing  qalinligi  bir 
necha  nanometrdan  (nyuton  qora  plenkalari  deb  ataladi)  bir  necha 
un  nanometrgacha bo'lishi mumkin.
299

3. 
Bir  oMchamli  nano/arrachalar,  ularda  kesim  o ‘lchamlari 
nanooraliqda  boMadi,  uzunligi  esa  istalgancha  katta  boMishi 
mumkin.  Bir  oMchamli  ultradispers  zarrachalarga  nozik  tolalar, juda 
nozik  kapillyarlar  va  g ‘avaklar,  sirt-faol  moddalaming  Silindirsimon 
mitsellalari 
va 
ularga 
k o ‘p 
jihatlaridan 
o ‘xshash 
boMgan 
nanotrubkalar  kiradi.  Ushbu  gruppaga  uch  fazani,  y a’ni  qattiq jism, 
suyuq  va gazni  ajratuvchi  xoMlanish chizigM ( yoki uch  fazali  kontak 
chizigM)  ham kiradi.
Dispers  sistemalarning  ularning 
oMchamliligi 
bo'yicha 
klassifikatsiyasi 
nafaqat  formal  n o ‘qta  nazardan  ahamiyatli. 
Erenfest  tamoyiliga  ko‘ra  zarracha  geometriyasi  (oMchamlik,  fazo) 
fizikaviy 
parametrlami 
bogMovchi 
bogMikliklar 
harakteriga 
ahamiyatli  ta ’sir 
ko'rsatadi.  Jumladan,  darajali  ko'rsatkichi 
Nyutonning 
tortishishi 
qonuninidagi 
masofada 
va 
Kulon 
o ‘zaroelektrostatik  ta ’sirida  uch  oMchamli  holat  uchun  -2  ga,  ikki 
oMchamli  holat uchun  esa -1  ga teng. 
^
Erenfest  tamoyilining  bajarilishini  tasdiqlovchi  boshqa  misol 
qattiq  jism lam ing  o ‘zgarmas  hajmdagi  issiqlik 
sigMmining  Sv 
temperaturaga (T)  yetarli  darajada quyi  temperaturada bogMiqligidir. 
Tarosov  tajriba  yoMi  bilan  qatlamli  strukturalar  uchun  (masalan, 
grafit  va  galliy  uchun),  izatron  materiallar  uchun  Debayning  kub 
qonuni  o ‘m iga  kvadrat  qonuni  bajariladi  (Cv  ~  T2),  zanjirli 
stmkmralar  (selen  kristallari,  NF,  ВЮ3  va  M gS i03)  uchun  esa 
chiziqli  bogMiqlik  (Cv  ~T) 
o'rinli.  Lefshits  tomonidan  ishlab 
chiqarilgan  nozik  plenkalar  va  nozik  sterjenlaming  issiqlik  sigMmi 
nazariyasidan 
quyi 
temperaturalarda 
ikki 
oMchamli  va  bir 
oMchamlichi  obyektlarda  Cv  =  f(T)  bogMiqlik  uch  oMchamli 
kristallardagi  ushbu bogMiqlikdan keskin  farq  qilishi kelib chiqadi.
Yana  bir  misol  kapillyarlik  nazariyasiga  taaluqli.  1743-yilda 
Klero  tomonidan  ilgari  surilgan  molekulyar  kuchlaming  mavjudligi 
haqidagi  gipotizaga  k o 'ra  uning  masofaga  bogMiqligi  tortishish 
kuchlariga  o ‘xshaydir(~r‘2).  Lekin  bu  gepotiza  kapillyar  naydan 
hoMlanadigan  suyuqlikni  koMarilishini  ifodalovchi  jarayonning 
emperik  qonuniga  qarama-qarshidir.  Unga  qarama-qarshi  ularoq 
molekulyar  kuchlam ing  (~r_l)  yaqin  ta ’siri  haqidagi  Laplas  (1804) 
gipotezasi  ushbu  hodisani  ishonchli  ifodalaydi.  Shuni  qayd  etish
300

kerakki,  Erenfest  tamoyili  Laplas  gipotizasini  ii/.ik  jihatdan 
tushuntiradi.  Haqiqatan 
Kulon  qonunida  daraja  k o ‘rsatgichining 
n=-2  dan,  Laplas  gipotizasida  n=-l  gacha  o ‘zgarishiga,  Erenfest 
b o ‘yicha  o ‘ch  o ‘lcharali  obyektdan  ikki  ikki  o ‘lchamliga  o'tishiga 
mos keladi.
Yuqorida  keltirilgan  qonunlar  nanozarrachalaming  qator  fizik- 
kimyoviy  xossalarini  ular  mos  keladigan  makrofazalar  xossalariga 
nisbatan  o'zgarishini  aks  ettiradi.  Masalan,  ko'pgina  metallaming 
nanozarrachalari  va  yarim  o ‘tkazgichlar  (Ag,  Au,  Pb,  Sn,  In,  Ga, 
CdS)  uchun  suyuq lan ish  temperaturasining  keskin  pasayishi 
k o ‘zatiladi. 
Bundan  tashqari  tolasimon  kristallar  va  tolalaming 
mustahkamligi  makroskopik  jism lar  mustahkamligidan  bir  necha 
martaga  katta  boMishi  mumkinligi  ham  aniq. 
N anoo‘lchamli 
zarrachalar  yuqori  kimyoviy  faollikni  namoyon  qiladi,  y a ’ni  ular 
ishtirokida 
kimyoviy 
reaksiyalaming 
tezligi 
oshadi. 
Nanozarrachalam ing  bu  xossasi  ulardan  katalizatorlar  yaratishda 
ishlatiladi.  Yana shuni  alohida  qayd  etish  kerakki, nanozarrachalarda 
fazalar  paydo  boMishi  mumkin.  Bu  holat  makrosistemalarda 
aniqlanmaydi.
Shunday  qilib  Erenfest  tamoyili  fundamental  ahamiyatga  ega. 
Lekin  kolloid  kimyoda  shu  bilan  bir  qatorda  sirt  hodisalari 
nazariyasida  tainoyil  uning,  ayniqsa,  nanosistemalami  ifodalash 
uchun  potensial  imkoniyatlari  juda  katta  boMishiga  qaramasdan 
qoMlanishini  topgan emas.

Yuqorida  qayd  etilganidek,  kolloid  sistemalar  bir  necha 
fazalardan,  juda  boMmaganda  ikki  fazadan  tashkil  topgan.  Shuning 
uchun  ham  sistemaning  xossasi  ushbu  fazalar  o ‘rtasidagi  o ‘zaro 
ta ’sirlarga bogMiq.
Dispers  faza  va  dispers  muhitning  o ‘zarota’sir  energiyasi 
b o ‘yicha  dispers  sistemalar  katta  ikki  sinfga:  liofil  va  liofobga 
boMinadi.
Rebinderga  k o ‘ra  barqaror  liofil  sistemalar  makrofazaning 
kolloid  oMchamdagi  zarrachalarga  o ‘z-o‘zidan  dispergirlanisliidan 
hosil  boMadi.  0 ‘z-o‘zidan  dispergirlanishning  termodinamik  sharti 
q o ‘yidagicha  ifodalanadi:
a d 2  <
Каталог: Elektron%20adabiyotlar -> 24%20Кимё%20фанлар
24%20Кимё%20фанлар -> Toshkent kimyo-texnologiyainstituti sh. P. Nurullayev, A. J. Xoliqov, J. S. Qayumov analitik, fizikaviy va kolloid kimyo
24%20Кимё%20фанлар -> A. F. Maxsumov kimyo fanlari doktori, professor
24%20Кимё%20фанлар -> Iqtisod-moliya
24%20Кимё%20фанлар -> Moddalakning kimyoviy texnologiyasi
24%20Кимё%20фанлар -> 24. Bog'lovchi moddalarning kimyoviy texnologiyasi. Otaqo'ziyev T.A, Otaqo'ziyev E.T.pdf [Alyuminatlar]
24%20Кимё%20фанлар -> E. N. Lutfullayev, Z. N. Normurodov
24%20Кимё%20фанлар -> Kimyoviy texnologiya. Kattayev N.pdf [Angren oltin boyitish fabrikasi]
24%20Кимё%20фанлар -> S. M. Turobjonov, T. T. Tursunov, K. M. Adilova
24%20Кимё%20фанлар -> K. A. Ciiolponov, S. N. Am inov anorganik kimyo
24%20Кимё%20фанлар -> E. O. O r I p o V, A. O. N a s r u L l a y e V bioorganik kimyo


Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   27


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2019
ma'muriyatiga murojaat qiling