1. Kolloid tegirmonlar yoki vibro-tegirmonlar yordamida maydalash
Dispers sistemalarni zarrachalarining o‘lchamiga qarab sinflarga ajratilganda ma’lum bo‘ldiki, kolloid sistemalar dag‘al dispers sistemalar bilan chin eritmalar orasidagi oraliq holatni egallaydi. Ularda eng yuqori maydalanish darajasiga erishiladi. Bu sistemalarda “faza”, “geterogenlik” terminlari qo'llaniladi.
Kolloid eritmalar hosil qilish usullari bir-biriga qarama-qarshi ikki tamoyilga asoslanadi:
1. Yirikroq zarrachalarni maydalash (disperslash)
2. Molekula va ionlardan yirikroq zarrachalar hosil qilish (kondensatsiya)
Biz mana shu usullardan birinchisini disperslashni bugungi darsda o’tamiz.
Kolloid eritmalarda dispers faza zarrachalari o‘lchami 1 nm – 100 nm (10-7-10-9 m) bo‘lishi kerak.
Bunday kolloid eritmalar olishning ikkita muhim sharti bor:
-
Dispers faza dispers muhitda mumkin qadar kam eruvchan bo‘lishi kerak;
-
Sistemada dispers faza va dispers muhitdan tashqari uchinchi modda – ya’ni stabilizator bo‘lishi kerak.
Dispergatsiya usulida kolloid eritma olishning bir necha usullari mavjud:
-
Kolloid tegirmonlar yoki vibro-tegirmonlar yordamida maydalash
-
Metallarni elektr toki yordamida changlatish
-
Ultratovush yordamida maydalash
-
Peptizatsiya
***
Kolloid tegirmonlar yordamida maydalashda:
Kolloid eritmasi tayyorlanadigan modda - muhit va stabilizator bilan aralashtirilib, teshik orqali tegirmonga solinadi. O‘qqa o‘rnatilgan kurakcha yordamida aralashtiriladi. Kurakcha minutiga 10.000 – 15.000 marta aylanadi. Suyuqlik va qattiq modda zarrachalari juda tez harakatlanadi va harakatsiz teshiklarga kelib uriladi va maydalaniladi.
Kolloid tegirmon
O'qituvchi ma'ruzani ko'rgazmali tarzda tushuntirish jarayonida talabalarning iltimoslariga ko'ra ayrim joylarni sekinroq aytib yozdirdi. Ma’ruzani aytib yozdirish davomida ikki marta auditoriya bo'ylab oxirgi partagacha borib keldi. Bir yo'la talabalarning darsdagi faolligini ham kuzatdi.
Sxemada ko'rsatilgandek, tayyor kolloid eritma pastki teshikdan quyib olinadi. Bu usulda bo‘yoq, oltingugurt, grafit, kvars va boshqa moddalarning kolloid eritmalari tayyorlanadi. Odatda moddalar yuqori disperslik darajasigacha maydalanganda ko‘p g‘aroyib xossalarga ega bo‘lib qoladilar. Masalan, bo‘yoqlar chiroyli jilvaga, yarqiroqlik, barqarorlik, yengil qoplanuvchanlik xossalariga erishadilar.
Katalizatorlar kimyoviy reaksiyalarda yuqori aktivlikka erishadilar, oziq-ovqat maxsulotlarini ta’m-mazasi yaxshilanadi, kraxmal va oqsil moddalarning suvda eruvchanligi ortadi va x.k.
O'qituvchi talabalar kolloid sistemalarni maydalash tegirmonining rasmini chizib olishlari uchun bir muddat sukut saqladi.
Anvar, "maylimi ustoz", deya savol nazari bilan murojaat qildi. "Chizayotgan tegirmonimiz mana shu tegirmon emasmi", deb telefonida bir videorolikni ko’rsatdi.
O’qituvchining dars o'tishi demokratik stilda bo'lib, birinchi darsdayoq talabalarga o’zlarini erkin tutishlarini, mavzu bo’yicha biror savol tug’ilganida o'sha zahoti o’qituvchiga murojaat qilishlarini o'zining talabi sifatida qo'ygan edi.
Ha, xuddi shu tegirmon, dedi o’qituvchi videorolikni kuzata turib.
- Men kunning ikkinchi yarmida lok-bo’yoq zavodida ishlayman, ishxonamizda shunday tegirmon bor, aylanish tezligi minutiga 10000-15000.
O’qituvchi jarayonni diqqat bilan kuzatgach telefondagi videorolikni "bluetooth" tizimi orqali kompyuterga o’tkazib proyektorda hammaga namoyish qildi. Keyin, Anvardan videorolikni izohlab berishini so'radi.
Anvar: - Tegirmonning mana bu qismidan qattiq jismlar va stabilizatorlar birgalikda yuklanadi, bunda dastavval granula shaklidagi bo’yoq va stabilizator kukun qilib maydalanadi, hosil qilingan kolloid o’lchamdagi zarrachalar atsetonda bir tekis tarqalishi natijasida kolloid sistema ya’ni lok-bo’yoq materiali olinadi.
Tegirmondan chiqayotgan lok-boyoq, shunaqa chiroyli, shunaqa tiniq bo'ladiki, yorug'lik tushganda har xil tuslarga kirib tovlanadi. Mahsulotning sifatliligiga va xaridorgirligiga sabab mana shu deb o'ylayman.
Nargiza o'rtaga savol tashladi: - Tegirmondan chiqqan bo'yoq nega tuslanadigan bo'lib qoladi, unga rangini tovlantiradigan qo'shimchalar qo'shiladimi?
Anvar: Hech qanday boshqa qo'shimcha qo'shmaymiz. To'g'risini aytganda, nega juda mayda zarrachalar shunaqa jilvalanishini men ham bilgim keladi. Ustoz u bo’yoqlarning turli ranglarda tovlanishi sababi nimada?
O'qituvchi biroz o'ylanib qoldi, ko'zoynagini chap qo'liga olib o'ng qo'li bilan ko'zlarini uqaladi. So'ng talabalarga yuzlandi:
– "Sizlarga soddaroq qilib turushuntirib berishga harakat qilaman. Dispers zarrachalarning o’lchamlari yorug’lik to’lqin uzunligining yarmidan kichik bo’lsa, bunday yuza texnikada yaltiroq yuza deb hisoblanadi. Tegirmondan chiqqan kolloid sistemaning zarrachalar o’lchami shu talabga mos kelib nurlar yutilishi yoki qaytishi mumkin. Masalan qizil rang yutilib, yashil rang sariq bo’lib ko’rinishi mumkin. Ba’zilari yutilib, ba’zilari sochilgani uchun bir tekis taqsimlanib jilolanish hodisasi kuzatilishi mumkin. Ba'zi hayvonlar, masalan, xameleon kaltakesagi ham turli ranglarda tovlanishiga manashu hodisa sabab bo'ladi.
Davom etamiz deya ma’ruza o’qishni davom ettirdi.
Dispergatsiya jarayonnini osonlashtirish uchun jism xo‘llanib, qo‘shimcha moddalar ishtirokida kukun qilib maydalanadi. Qo‘shimcha modda sifatida ishlatiladigan xar xil tuzlar (NaCI, CaCI2, MgCI2, AICI3, Na2CO3, Na2SiO3) ishqorlar -NaOH, Ca(OH)2, sovun va ba’zi sirt-faol moddalar dispergatsiya jarayonini osonlashtirish bilan birga, olinayotgan kolloid sistemaning barqarorligini ta’minlashda stabilizator vazifasini o‘taydi.
Akademik Rebinder ta’limotiga ko‘ra qattiq jismning kristallik panjarasida defektlar mavjud bo‘lib, mexanik kuch ta’sirida mikro tirqish lar xosil qiladi. Qo‘shimcha moddalar jism yuzasida yuti lib, ‘ng ra uning mikrotirqishlariga kiradi. Natijada, qarama-qarshi turgan ad sorb sion qatlamlar orasida elektrostatik itarilish kuchi ta’sirida yoruvchi effekt xosil bo‘ lib, ular sirt energiyasini kamaytirib, qattiq jismning yemirilishini osonlashtiradi.
Jism mustahkamligining adsorbsion ravishda kamayishi (Rebinder effekti)
Ma’ruza yozish davomida Azizada savol paydo bo’ldi va o'qituvchi bosh irg'ab ruxsat bergach, savolini bayon etdi:
– Dispergatsiya jarayonnini osonlashtirish uchun qo‘shimcha moddalar sifatida har xil tuzlar, ishqorlar qo’shiladi deyapmiz. Ular nima vazifani bajaradi?
O’qituvchi Azizani savolini diqqat bilan tingladi, ayniqsa "dispergatsiya" so’zi savolga ilmiy ko'rinish bergan edi, shu sababli o'qituvchi ham ilmiy tilda javob berdi:
– Yuqorida ta’kidlaganimizdek, qattiq jismlarning kristall panjarasida mikrotirqishlar mavjud bo’ladi, tuz va ishqorlar mikro-tirqishlarga kirib, adsorbsion qatlamlar orasida elektrostatik itarilish kuchini hosil qiladi, buning ta’sirida yoruvchi effekt xosil bo'ladi va moddaning sirt energiyasini kamaytirib, qattiq jismning yemirilishini osonlashtiradi. Bu quyidagi formula bilan ifodalanadi:
|
