O„zbekiston respublikasi oliy va o„rta maxsus ta`lim
Download 4.15 Mb. Pdf ko'rish
|
Физик ва коллид химия. Дарслик
|
Xo‘llanish – suyuqlikni qattiq jism yoki boshqa suyuqlik bilan bir vaqtda
uchta aralashmaydigan fazalarning (fazalardan biri havo) kontakti natijasida yuzaga keladigan sirt hodisasidir. Xo„llanish darajasi xo„llanish burchagi kattaligi bilan tavsiflanadi. Qattiq yuzaga joylashgan kichik suyuqlik tomchisi har xil shaklni olishi mumkin: sfera, yoyilgan va h.k. Qanday shaknni olishligi ho„llanish darajasiga bog„liq. Yaxshi xo„llanish oqish. Xo„llanish suyuqlikning qattiq jism bilan ta`sirlasnuvini dastladki bosqichidir. Ho„llanish burchagi 16.6 rasmdagi sxemaga ko„ra aniqlanadi. 241 16.6 rasm. Qattiq jismni suyuqlik tomchisi bilan ho„llanish burchagi. Qattiq jismning sirt energiyasi suyuqlikni yoyishga intiladi. Qattiq jismnig havo bilan chegara sirt tarangligi . Qattiq jism bilan suyuqlik chegarasidagi energiya aksincha suyuqlik tomchisini yig„ishga intiladi. Suyuqlik ichidagi kogezion kuchlar ham suyuqlik tomchisini ichiga tortadi. Muvozanat vaqtida ular orasida quyidagi bog„liqlik mavjud: (16.17) tenglama Yung qonunining ifodasidir. Undan: Xo„llanish burchagi qancha kichik bo„lsa, shuncha katta bo„ladi, xo„llanish shuncha yaxshi bo„ladi. Xo„lanish burchagiga ko„ra shu suyuqlik berilgan qattiq jismni xo„llaydi yoki xo„llamaydi deb baho beriladi. Bu sifatlarning chegarasi = 90 o yoki ga teng bo„lishligidir. ˂ 90 o bo„lganda xo„llanadigan, > 90 o bo„lganda xo„llanmaydigan deb hisoblanadi. Suv bilan ba‟zi moddalarning xo„llanish burchaklarini keltiramiz: kvars – 0, malaxit – 17, grafit – 55, talk – 69, parafin – 106, teflon – 108 gradus. Qattiq jism va suyuqlikning tabiati, qutbliligi yaqin bo„lsa yaxshi xo„llanadi. SHuning uchun qattiq jismlar ba‟zi suyuqliklar bilan yaxshi xo„llansa, boshqa suyuqliklar bilan yomon xo„llanadi. 16.4. Sorbsiya. Adsorbsiya. Bir modda zarrachalarini ikiinchi modda zarrachalariga singishi, yutilishi sorbsiya deb ataladi Suyuqlik yoki qattiq jism sirtida boshqa modda molekulalari, atomlari yoki ionlari yig„ilishiga adsorbsiya deyiladi. Yutilish hajm bo„yicha ketsa absorbsiya deyiladi. O„z sirtiga boshqa modda zarrachalarini yutgan modda adsorbent, yutilgan modda esa adsorbtiv deyiladi. Adsorbsiya jarayoni satx yuzasida 242 ketadigan hodisa bo„lib u liozollarning koagulyasiyai, kolloid cho„kmalarni peptizasiyasi, zarracha zaryadining o„zgarishi, ularni xo„llanishi va boshqalar bilan bog„liqdir. Adsorbsiya ikki xil: fizikaviy va kimyoviy bo„ladi. Birinchisi hodisa qaytar bo„lib u molekulalararo kuchlar ta`siriga bog„liq. Adsorbsiyada bir–biriga qarama– qarshi ikki jarayon bo„ladi: biri yutilish bo„lsa, ikkinchisi yutilgan moddaning ajralib chiqishi, ya‟ni desorbsiyasidir. Har qanday qaytar jarayondagi kabi, yutilish va ajralib chiqish jarayonlarining tezliklari tenglashib, sistema adsorbsion muvozanat holiga keladi. Bu esa sistemada moddaning issiqlik harakati tufayli bir tekis tarqalishiga olib keladi. Yutilgan modda miqdorini aniqlash uchun tajribada adsorbtivning adsorbsiyadan oldingi va keyingi konsentrasiyalari topiladi. Adsorbentning 1 sm 2 sirtiga yoki 1m 3 hajmiga yoki 1 g massasiga yutilgan moddaning g yoki mol hisobdagi miqdoridan adsorbsiyani mol/sm 2 yoki mol/m 3 yoki mol/g ifodalanadi va bilan belgilanadi: bu yerda – yutilgan modda miqdori; , , – adsorbentning solishtirma sirti, hajmi, massasi. Adsorbsiyani tavsiflovchi boshqa kattalik yutilayotgan moddaning faza hajmidagi miqdoriga nisbatan sirt qatlamidagi ortiqcha miqdori adsorbentning sirti yoki massasiga nisbatan aniqlanadi. Bu kattalikni Gibbs adsorbsisiya deyiladi va G harfi bilan belgilanadi. Adsorbsiya kattaligining sistemaning parametrlari bilan bog„liqligini uch xil ko„rinishda ifodalan mumkin: 1. O„zgarmas temperaturada adsorbsiya kattaligini konsentratsiyaga (bug„ bosimiga) bog„liqligi: Bunday bog„liqlikni adsorbsiya izotermasi deyiladi. 2. Yutilayotgan moddaning doimiy konsentratsiyasida (yoki bug„ bosimida) adsorbsiya kattaligining temperaturaga bog„liqligi: Bunday bog„liqlikni adsorbsiya izopikasi (yoki izobarasi) deyiladi. 3. Adsorbsiya kattaligi doimiy bo„lganda adsorbtiv hajmidagi uning konsentratsiyasi o„zgarishini temperaturaga bog„liqligi: 243 Bunday bog„liqlikni adsorbsiya izosterasi deyiladi. Adsorbsiya jarayonini tavsiflash uchun ko„proq adsorbsiya izotermasidan foydalaniladi. Adsorbsiya izotermasi (16.7 rasm) 3 ta qismdan iborat bo„lib, birinchi qismda grafikni boshidagi to„g„ri chiziqda adsorbsiya P va C ga proporsional ravishda o„zgaradi. Ikkinchi egri chiziqli qismida adsorbsiyaning ortish qadami kamayib boradi. Absissa o„qiga parallel to„g„ri chiziq maksimal miqdordagi adsorbsiyani ifodalaydi. 16.7 rasm. Adsorbsiya izotermasi. 16.5. Suyuqlik–gaz va suyuqlik–suyuqlik chegara sirtidagi adsorbsiya. Gibbsning absorbsion izoterma tenglamasi. Biror erituvchida ba‟zi moddalar, masalan SAM eritilganda, erigan modda suyuqlik-havo chegara sirtida adsorbsiyalanadi. O„zaro erimaydigan ikki suyuqlik aralashmasida, masalan suv-moy aralashmasida, SAM eritilganda erigan modda shu ikki suyuqlikning chegara sirtida adsorbsiyalanadi (16.8 rasm). 16.8 rasm. SAM ni suv-havo (a) va suv-moy (b) chegara sirtida adsorbsiyasi. Adsorbsiya vaqtida faza hajmidagi va sirtdagi komponentlarning qayta taqsimlanishi sodir bo„ladi, bu esa ularning kimyoviy potensiali ni o„zgartiradi. Sirtning ichki energiyasi uchun sirt va kimyoviy energiyalarni hisobga olganda 244 termodinamika birinchi va ikkinchi qonunlarining birlashgan tenglamasi quyidagi ko„rinishga keladi: ∑ Sirt energiyasi ekstensiv kattaliklarga proporsional bo„lganligi uchun: ∑ ifodaning to„liq differensiali: ∑ ∑ (16.22) tenglamadan ning qiymatini (16.24) tenglamaga qo„yilsa, hosil bo„ladi: ∑ O„zgarmas temperaturada (16.25) ifoda quyidagi ko„rinishga keladi: ∑ (16.25) va (16.26) tenglamalar fazalararo sirt uchun Gibbs tenglamalari deyiladi. Barcha ekstensiv kattaliklar: ichki energiya, entropiya, komponentlarning mollar soni – sirtning yuzasi ga bog„liq, ularni sirt yuza birligiga nisbatan olish qulayroq. (16.26) ifodani sirt yuza birligiga bo„linsa, hosil bo„ladi: ∑ bu yerda – i komponentning faza hajmidagi muvozanat konsentratsiyasiga nisbatan sirt qatlamidagi ortiqcha miqdori – gibb Download 4.15 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|