Dispers sistemalarning barqarorligi va koagulyarsiyasi

DISPERS SISTEMALARNING BARQARORLIGI VA KOAGULYARSIYASI
Reja:
1.Dispеrs sistеmalarning barqarorligini turlari.
2.Barqarorlik omillari.
Kolloid sistemalarning barqarorligi
Kolloid sistema dispers fazasining solishtirma sirti katta bo`lganligi sababli sistema erkin sirt energiyasi ham katta bo`ladi. Shuning uchun kolloid sistemalar termodinamik jihatdan barqaror bo`lmaydi. Termodinamikaning ikkinchi qonuniga muvofiq, erkin energiya minimumga intilishi kerak. Kolloid zarrachalar bilan suyuqlik orasidagi chegara sirt kamayganidagina kolloid sistemada erkin sirt energiya minimumga erisha oladi.
Ayniqsa, dispers fazasi bilan dispersion muhiti orasida kuchsiz o`zaro ta`sir mavjud bo`lgan liofob kolloid sistemalar beqaror bo`lib, vaqt o`tishi bilan ularning disperslik darajasi turli kolloid sistemalarda turlicha bo`ladi. Misol tariqasida disperslik darajasi 20-30 yil davomida o`zgarmaydigan oltin zollarini va biror modda qo`shilganida bir necha sekund mobaynida emirilib, kolloid holatini yo`qatadigan sistemalarni keltirish mumkin.
Liofob zollarda disperslik darajaning kamayishi ikki yo`l bilan sodir bo`lishi mumkin: birinchisi qayta kristallanish natijasida mayda zarrachalarning yirik zarrachalarga birikish yoki singish jarayoni bo`lsa, ikkinchisi- dispers faza zarrachalarining bir-biriga yopishib yiriklashuvidir.
Kolloid zarrachalarining molekulyar kuchlar ta`sirida o`zaro birlashib yiriklasha borish jarayoni koagulyatsiya deyiladi. Yiriklashish jarayoni ba`zi kolloidlarda juda tez, ba`zilarda esa ancha uzoq vaqt davomida sodir bo`ladi. Koagulyatsiyaga uchragan sistemada dispers faza zarrachalari suyuqlik va qattiq jismning solishtirma massalariga qarab idish tubiga cho`kishi (sedimentatsiya) yoki emul`siyadan iborat suyuq qavat holida ajralib qolishi ( koaservatsiya) mumkin. Dispers fazasining zarrachalari og`irlik kuchi ta`siri ostida cho`kmaydigan dispers sistemalar sedimentatsion barqaror sistemalar deyiladi. Professor N.P.Peskov fikricha dispers sistemalarning barqarorligi ikki xil: agregativ va kinetik ( yoki sedimentatsion) bo`ladi.
Dispers sistemalarning agregativ barqarorligi dispers sistemaning o`ziga xos disperslik darajasini saqlash, ya`ni koagulyatsiyaga uchramaslik xususiyatidir. Agregativ barqarorlikning sababi ikkita: birinchidan, kolloid zarrachalar bir xil zaryadga ega bo`ladi, ikkinchidan, kolloid zarrachani erituvchining molekulalari qurshab olib, zarracha atrofida sol`vat qobiqlar hosil qiladi. Sistemaning agregativ barqarorligi zol tarkibiga, uning zarrachalari tuzilishiga va kolloid eritma qanday holatda ekanligiga bog`liqdir.
Suspenziya va emul`siyalarda zarrachalarning o`lchamlari ancha katta bo`lganligidan ular o`z-o`zicha harakat qila olmaydi, ya`ni ularda diffuziya deyarli sodir bo`lmaydi. Shuning uchun suspenziya va emulsiyalar sedimentatsion jihatdan barqaror emas. Demak, dag`al dispers sistemalar sedimentatsion jihatdan barqaror bo`lmagan mikrogeterogen sistemalardir.
Kolloid sistemalarning disperslik darajasi yuqori bo`lganidan ularning mitsellalari o`z-o`zicha harakat qila oladi, ya`ni kolloid eritmalarda diffuziya sodir bo`ladi. Shuning uchun kolloid eritmalar sedimentatsion jihatdan barqarordir. Lekin kolloid eritmadagi zarrachalar har xil ta`sirlar ostida bir-biri bilan birikib yiriklasha oladi va kolloid sistemaning disperslik darajasi kamayadi. Natijada, sistema o`z barqarorligini yo`qotadi. Shuning uchun kolloid sistemalar agregativ barqaror bo`lmagan mikrogeterogen sistemalardir.
Chin( molekulyar) eritmalarda erigan modda zarrachalari bilan erituvchi o`rtasida chegara sirt hosil bo`lmaydi. shuning uchun bu sistemalar bir jinsli (gomogen) bo`ladi. Ular sifat jihatdan kolloid eritmalardan ham, dag`al dispers sistemalardan ham farq qiladi. Chin eritmalarda zarrachalar bir biriga qo`shilib yiriklashmaydi, bu eritmalrda zarrachalar o`z-o`zicha harakat ham qiladi. Demak, chin eritmalar agregativ va sedimentatsion barqaror gomogen sistemalardir.
2. Liofob kolloidlarning agregativ barqarorligi haqidagi tasavvurlarni beshta guruhga bo`lish mumkin:
1. Ionlar yordamida stabillangan liofob kolloidlarning agregativ barqarorligi elektolit ionining zaryadiga bog`liq. Shunga ko`ra Shul`se-Gardi qoidasi B.V.Deryagin va L.P.Landauning “z<sup>α</sup>-qonuni” shaklida ifodalanadi ( bu yerda z<sup>α</sup>-ion zaryadi). Bu qonun quyidagicha ta`riflanadi: kolloid zarrachalarning elektr potensiali o`rtacha qiymatga ega bo`lgan hollarda elektrolit ioninin gkoagulyatsiyalanish chegarasi z^α ga bogliq ravishda o`zgaradi. B.Deryagin va L.Landau quyidagi formulani taklif qildilar:

bu formulada: const-ma`lum konstanta, έ -erituvchining dielektrik konstantasi, A- Vander-Vaal`s kuchlariga oid kattalik ( konstanta), z- koagulyatsiyani amalga oshiruvchi ionning zaryadi, k- Bol`tsman doimiysi, l- elektron zaryadi, γ - elektrolitning koagulyatsiya qilish konsentratsiyasi.
2.