Dispers sistemalar. Kolloid dispers sistemalarni olinishi va hossalari. Kolloid dispers sistemalarning barqarorligi

DISPERS SISTEMALAR. KOLLOID DISPERS SISTEMALARNI OLINISHI VA HOSSALARI. KOLLOID DISPERS SISTEMALARNING BARQARORLIGI

Ma`ruzaning maqsadlari

• Odam organizmidagi ko`pchilik biologik muhitlar kolloid sistema holatida bo`ladi. Kolloid sistemalarga hos bo`lgan barcha hususiyatlar, hossalar biologik muhitlarga ham hos. Shuning uchun kolloid sistemalarning tuzilishi, turlari, ularni hosil qilish va tozalash usullari, barqarorligi va shu barqarorlikni oshirish yo`llari o`rganiladi.

Ko`riladigan masalalar

• dispers sistemalar, ularning tarkibiy qismlari
• dispers sistemalarning turlanishi
• kolloid dispers sistemalar (zollar)
• kolloid dispers sistemalarning olinishi va tozalash usullari
• kolloid sistemalarning molekular-kinetik, optik hossalari
• kolloid zarrachalarning tuzilishi

Ko`riladigan masalalar

• kolloid sistemalarning elektrokinetik hossalari (elektroforez va elektroosmos)
• kolloid sistemalarni turg`unligini ta`minlovchi omillar
• koagullanish va uni chaqiruvchi sabablar
• koagullanish bo`sag`asi, Shultse-Gardi qoidasi
• kolloidlarni himoyalash
• kolloid sirt faol moddalar
• kolloid sistemalarning organizmdagi ahamiyati

Dispers sistemalar, ularning tarkibiy qismlari

• Bir moddaning ikkinchi modda tarkibida teng taqsimlangan holatiga dispers sistema deyiladi.

• Taqsimlangan modda - dispers faza,

• taqsimlangan moddani tutgan modda - dispers muhit deyiladi.

• Dispers sistemalarning fizikaviy va kimyoviy hossalarini o`rganuvchi fan - kolloid kimyo deyiladi.

Dispers sistemalarning turlanishi

• Dispers fazaning disperslanish darajasi bo`yicha:

• Molekular-ion dispers sistemalar - zarrachalar kattaligi 1 nm yoki 10-9 m gacha (elektrolit va noelektrolitlar eritmalari)

• Kolloid dispers sistemalar (zollar) - zarrachalar kattaligi 1-100 nm yoki 10-9 - 10-7 m o`rtasida (qon, plazma, oqsil eritmasi va b.)

• Dag`al dispers sistemalar - zarrachalar kattaligi 100 dan yoki 10-7 dan katta (suspenziya, emulsiya, kukun, ko`pik va b.)

Dispers sistemalarning turlanishi

• Faza va muhit agregat holati bo`yicha:

• Gaz-gazda - eritma

• Gaz-suyuqlikda - ko`pik

• Gaz-qattiq moddada - qattiq ko`pik (pemza, g`isht)

• Suyuqlik-gazda - aerozol (tuman)

• Suyuqlik-syuqlikda - emulsiya

• Suyuqlik-qattiq moddada -gel

• Qattiq modda-gazda - aerozol (chang, kukun)

• Qattiq modda-syuqlikda - suspenziya, zol

• Qattiq modda-qattiq moddada - qotishma

Dispers sistemalarning turlanishi

• Dispers faza va dispers muhit ta`sirlashishi bo`yicha:

• Liofil - oqsil, krahmal, agar-agar

• Liofob - metallar (oltin, kumush), temir sulfid, kumush hlorid zollari

• Dispers muhit (erituvchi) tabiati bo`yicha:

• Gidrozollar (suv), benzozollar (benzol),

• alkozollar (spirt), eterozollar (efir)

Kolloid dispers sistemalarning olinish usullari

• Dispersion usullar:

• Mehanik (kolloid tegirmonda, havonchada yirik zarrachalarni kolloid zarracha kattaligigacha maydalash) usuli

• Ultratovush yordamida yirik zarrachalarni kolloid zarracha kattaligigacha maydalashusuli

• Peptizatsiyalash (kimyoviy usul) - yangi tayorlangan cho`kmani elektrolit (peptizator) yordamida geldan yana zolga o`tkazish usuli

Kolloid dispers sistemalarning olinish usullari

• Kondensatsiya (zarrachalarni yiriklashtirish) usullari:

• Kimyoviy reaksiyalar asosida:

• Oksidlanish-qaytarilish, gidroliz, almashinish va boshqalar;

• Erituvchini almashtirish usuli - bunda bir erituvchida molekula holida bo`lgan erigan modda zarrachalari, boshqa erituvchida kolloid zarracha holatigacha yiriklashadi.

Kolloid dispers sistemalarni tozalash usullari

• 1. Dializ - kolloid eritmani tayorlashda ortiqcha olingan elektrolit ionlarini yarim o`tkazgich membrana orqali toza erituvchi tomonga o`tish qobiliyatiga asoslangan tozalash usuli.

• 2. Elektrodializ - elektr maydoni ta`sirida elektrolit ionlari harakati ortishi hisobiga dializni tezlashtirish.

• 3. Ultrafiltrlash - g`ovaklari juda mayda bo`lgan maxsus ultrafiltr yordamida dispers fazani dispers muhitdan ajratib, yuvib, yana kolloid holatiga o`tkazish.

Dializator shemasi

Elektrodializator shemasi

Kolloid zarrachalarning tuzilishi

• Kondensatsiya usuli bilan olingan kumush hlorid zolining tuzilishi:

• AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3

• ortiqcha elektrolit zol

• mAgCl nAg+ (n-x) NO3- x+ xNO3-

Kolloid zarrachalarning tuzilishi

• Kondensatsiya usuli bilan olingan berlin laszuri zolining tuzilishi:

• 4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl

• ortiqcha elektrolit zol

• mFe4[Fe(CN)6]3 n [Fe(CN)6]4- 4(n-x) K+ 4x- xK+

Kolloid zarrachalarning tuzilishi

• mFe4[Fe(CN)6]3 n Fe3+ 3(n-x) Cl- 3x+ 3xCl-

• mFe(OH)3 n Fe3+ 3(n-x) Cl- 3x+ 3xCl-

• FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl

• Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + H2O

• mFe(OH)3 n FeO+ (n-x) Cl- x+ xCl-

Kolloid sistemalarning molekular-kinetik hossalari - turg`unligini ta`minlovchi omillar sifatida

• 1. Broun harakati - dispers faza zarrachalarining erituvchining molekulalari ta`siridagi uzluksiz va betartib harakati

• 2. Diffuziya - harorat ta`siri, hamda broun harakati tufayli eritmada kolloid zarrachalarning teng taqsimlanishi

• 3. Osmotik bosim - kolloid eritma zarrachalari yirik va konsentratsiyasi kichik bo`lishiga qaramay, osmotik bosim kolloid eritmalarda ham kuzatiladi

Kolloid sistemalarning faqat o`ziga hos bo`lgan hossalari

• 1. Optik hossasi - nurni sindirishi (Faradey-Tindal konusi)

Kolloid sistemalarning faqat o`ziga hos bo`lgan hossalari

• 2. Koagullanish - kolloid zarrachalarning bir-biriga tortishib, birlashib, yirik agregatlar hosil qilishi:

• a) yashirin koagullanish - ko`z bilan kuzatish imkoniyati bo`lmagan bosqichi

• b) aniq koagullanish - eritmada ko`zga ko`rinarli darajada o`zgarishlar (loyqalanish, rang o`zgarishi, cho`kma tushishi) sodir bo`lishi.

• Cho`kma tishish jarayoni sedimentatsiya deyiladi.

• 3. Kolloid zarrachalarni elektron mikroskopda ko`rinishi

Koagullanishga olib keluvchi sabablar va koagullanish bo`sag`asi

• 1. Mehanik ta`sir

• 2. Haroratni keskin o`zgarishi

• 3. Nur ta`siri

• 4. Elektrolitlar va noelektrolitlar ta`siri

• 5. Uzoq vaqt dializ qilish

• Ma`lum vaqt o`tishi bilan 1 litr zolni aniq koagullanishga olib keluvchi elektrolitning millimoldagi eng kichik miqdori koagullanish bo`sag`asi deyiladi.

Koagullanish. Shultse-Gardi qoidasi

• Shultse-Gardi qoidasi:

• Zollar koagullanishi, granulaning zaryadiga qarama-qarshi zaryadli, ionlar ta`sirida yuz beradi. Koagullovchi ionning zaryadi qanchalik katta bo`lsa, uning koagullash qobiliyati shuncha yuqori bo`ladi va koagullanish bo`sag`asi pastroq bo`ladi.

• Elektrilitlarning koagullovchi ta`sirini ortib borishi

• KCl < K2SO4 < K3[Fe(CN)6] < K4[Fe(CN)6]