-rasm. Reyss tajribasining sxemasi

Elektroforez usulidan foydalanib, kolloid sistemalarning dzeta potentsialini aniqlash mumkin. Dzeta potentsialni xisoblab topish uchun quyidagi formuladan foydalansa bo`ladi: Gel’mgol’ts-Smoluxovskiy tenglamasi

Dispers sistemalarda uchraydigan elektrokinetik xodisalar jumlasiga elektroforez va elektroosmosdan tashqari "cho`kish potentsiali" ya`ni (Dorn effekti) va "oqib chiqish potentsiali" yoki Kvinke effekti xam kiradi.

Bu to`rtta elektrokinetik xodisalar kolloid kimyoning o`zida xam katta nazariy va amaliy axamiyatga ega. Kolloid sistemaning dzeta-potentsiali kattaligi ayni sistemaning agregativ barqarorligi uchun xarakteristika bo`la oladi.

Elektrokinetik xodisalar geologiya, tuproqshunoslik, agrotexnika va texnikaning turli soxalarida keng qo`llaniladi. Masalan, ular suspenziyalarni suvdan tozalashda, yog’och va torfni quritishda, toza kaolin xosil qilishda, mashinalar detallarini bo`yashda katta axamiyatga ega.

Rus olimlari A.V.Dumanskiy, N.P.Peskov. S.M.Lipatov., A.N.Frumkin xamda chet ellik olimlar Fayans, Kroyt va boshqalar qo`sh elektron qavat nazariyalari asosida kolloid zarrachalarning tuzilishi xaqidagi mitsellyar nazariyalar yaratishga muvaffaq bo`ldilar. Dastlab bu nazariyani kolloid kimyoda o`rganiladigan barcha ob`ektlar uchun tadbik etish mumkin, deb faraz kilindi. Lekin keyinchalik olib borilgan tekshirishlar nazariyaning faqat liofob kolloidlarga taalluqli ekanligini aniq ko`rsatdi. Liofil zollar, ya`ni yuqori molekulyar va polimer moddalarning eritmalari tamomila boshqa tuzilishda ekanligi aniqlandi.

Mitsellyar nazariyaga muvofiq xar qanday liofob (gidrofob) kolloid eritma ikki qismdan iborat bo`lib, ularning biri - mitsellalar bo`lib, ikkinchisi intermitsellyar suyuqlikdir. Mitsellalar aloxida kolloid zarrachalar bo`lib, ular zolning dispers fazasini tashkil etadi. Intermitsellyar suyuqlik esa o`sha zolning dispersion muxitidan iborat. Uning tarkibida erituvchidan tashkari yana boshqa erigan moddalar (elektrolit va elektrolitmaslar) mitsella tarkibiga kirmaydigan yoki o`zgarmaydigan birikmalar bo`ladi.

Mitsella-oddiy molekulalarga qaraganda ancha murakkab tuzilishga ega. Unda ikki qism - neytral modda - yadro va qo`sh qavatdan iborat sirtqi ionogen qism mavjud. Mitsellaning yadrosi juda ko`p atom yoki molekulalardan tarkib topgan neytral modda bo`lib, uni ionlar qurshab turadi. Liofob kolloid eritma tarkibida bo`lgan elektrolit ionlari zolni barqaror qilib turadi, shuning uchun xam ular ionli stabilizatorlar deb ataladi. Mitsella yadrosini qarama-qarshi ishoraga ega bo`lgan ionlar qurshab turadi. Bu ionlar ikki yoki bir necha qochiqlikda joylashgan bo`lib, yaqin joylashgan qismi bilan mitsella yadrosi birgalikda kolloid zarracha yoki granulani tashkil qiladi. Granula (kolloid zarracha) ma`lum zaryadga ega bo`ladi, uning ishorasi adsorbtsion qavatda joylashgan ion ishorasi bilan belgilanadi. Granula atrofida qarama-qarshi zaryadli ionlar yig’iladi. Lekin bu ionlar zarrachaga zaifroq totilib turadi va dispertsion muxitning bir qismini tashkil etadi. SHunday qilib, mitsella-granuladan va uning atrofidagi qarama-qarshi zaryadli ionlardan iborat sistemadir. Mitsella elektr maydon ta`sir etmagan sharoitda elektroneytral bo`ladi. Uni intermitsellyar suyuqlik qurshab turadi. Bularni quyidagicha sxema shaklida yozish mumkin: granula, ya`ni kolloid zarrachaqyadro+qo`sh adsorbtsion qavat, mitsellaqgranula+qarama-qarshi zaryadli ionlarning diffuz qavati, zol’qmitsella+intermitsellyar suyuqlik;granula (kolloid zarracha) va mitsellani quyidagi sxema shaklida tasvirlash mumkin:

YUqoridagi nazariya asosida Fe(ON)₃ zolini xosil qilamiz Bu zolni xosil qilish uchun temir (III)-xlorid eritmasi issiq xolatda gidroliz kilinadi. Reaktsiyani olib borishda ikki shartga rioya qilish kerak:

1-mayda kristallar xosil bo`lishi uchun reaktsiya suyultirilgan eritmalarda o`tkaziladi, II-qo`sh elektr qavat xosil bo`lishi uchun rektsiyaga kirishuvchi moddalardan biri mo`l mikdorda olinadi. Gidroliz reaktsiyasi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

FeCl₃+3H₂OFe(OH)₃+3HCl

Fe(OH)₃ ning sirtdagi molekulalari HCl bilan reaktsiyaga kirishib, ionli stabilizator FeOCl molekulalarini xosil qiladi:

Fe(OH)₃+HCl FeOCl+2H₂O

FeOCl molekulalari dissotsilanib, FeO⁺ va Cl- ionlarni xosil qiladi: FeOCl FeO⁺ + Cl^-

Tarkibi jixatidan kolloid yadro tarkibiga yaqin bo`lgan ionlar kolloid zarrachalar sirtiga adsorbilanadi degan empirik qoidadan foydalanib temir (III) -gidroksid zolining tuzilishini quyidagi shaklda yozish mumkin:

Temir (III)-gidroksid zolidagi yadro Fe(OH)₃ dan granula Fe(OH)₃ va uning sirtiga adsorbilangan FeO⁺ va qisman Cl^- ionlaridan iborat bo`lib, bu zarracha musbat zaryadga ega ekanligi sxemada ko`rinib turibdi. Grunalada musbat zaryadlar Cl^- ionlari bilan neytrallangan emas, shuning uchun Cl^- ionlar granulani qurshab oladi, natijada tamomila neytral mitsella xosil bo`ladi:

{[mFe(OH)₃nFeO⁺]n-xCl^-}⁺xCl ^-

Kolloid zarracha yadrosiga qaysi ionni birinchi bo`lib adsorbilanishini bilish uchun qaysi moddadan ortiqcha mikdorda olinganligini bilish lozim. Buni aniqlash uchun quyidagi misolni ko`rib chiqamiz.

1) Agar AgBr ning suyultirilgan eritmasiga ortiqcha mikdorda KBr qo`shilsa, ionli stabilizator vazifasini KBr o`taydi va granula manfiy zaryadlanadi, chunki bu vaqtda Br- ionlari adsorbilanadi:

AgNO₃ + KBr AgBr + KNO₃ ortiqcha KBr K⁺ + Br^- ionlari bo`ladi.