|
-rasm. Osmometr sxemasi. 3.21-rasm. Simm-Meyerson A, B- kapillyarlar; osmometri
|
| bet | 37/119 | | Sana | 14.06.2024 | | Hajmi | 4,04 Mb. | | #263652 | | Turi | Учебник |
Bog'liq 21558 2 CDEAD1DE360DB13C9B7A03EFD7ECBD40E7F94F1F 3.20-rasm. Osmometr sxemasi. 3.21-rasm. Simm-Meyerson A, B- kapillyarlar; osmometri.
yarim o’tkazgich membrana.
3.20-rasmda Simm-Meyerson osmometri keltirilgan. U shisha yacheyka (1) (hajmi 3 ml) dan iborat bo`lib, unga ikkita kapillyar ulangan. Kapillyarning bittasi (d=0,5 mm) (2) o`lchash uchun, ikkinchi kapillyar (6) esa (d=2 mm) uskunani eritma bilan to’ldirishga xizmat qiladi.
Yacheykaning (1) ikki tomoni juda tekis qilib shliflangan, uning ikkala tomoni sellofandan yoki boshqa materialdan tayyorlangan membrana bilan qoplanib, 7- moslama bilan siqib qo`yiladi. Kapillyar eritma bilan to`ldirilgan metalldan yasalgan sterjen bilan kapillyarni yuqori qismi berkitiladi. 3-kapillyar solishtirilish uchun xizmat qilib, erituvchining satxini ko’rsatib turadi.
Molekulyar massani nur yoyish yordamida aniqlash. Yorug’lik nuri yorug’lik to’lqinining 0,1 qismiga teng o’lchamli zarrachalar bilan to’qnashganda nurning qaytishi va difraksion tarqalishi kuzatiladi. Nur yoyishning sababi quyidagilardan iborat: Yorug’lik to’lqinlarining o’zgaruvchan elektr maydonlari
zarrachalarning elektronlari tebranishiga, zaryadlar orasidagi masofaning doim
kamayishi yoki ortishiga (induksion qutilarda) olib keladi, bu esa, o’z navbatida har tomonlama tarqaladigan ikkilamchi nurlanishga olib keladi. Zarrachalar qanchalik yirik bo’lsa ularda shunchalik ko’p induksion qutblar paydo bo’ladi va elektronlar pog’onalarining qutblanishi oson bo’ladi va induksion qutblarning hosil bo’lishini osonlashtiradi. Suyuqlik yoki qattiq moddalarga o’xshash moddaning zarrachalari (molekulalari) bir-biriga yaqin joylashgan bo’lsa, bir zarrachadan yoyilgan nur boshqa zarrachalardan yoyilgan nurlar bilan interferensiyalanishi mumkin, agar molekulalar tartibli qatorlarga joylashgan bo’lsa ulardagi interferensiya butunlay nur yoyilishini yo’q qiladi. Polimer eritmalarida tasodifiy molekulalarning bir joyda to’planishi (fluktuasiya) berilgan juda kichik hajmda uzluksiz konsentratsiyaning o’zgarishi eritmada qanday bo’lsa, shunday bo’ladi. Bu fluktuasiyalar interferensiya natijasida nur tarqalishining to’liq o’chishiga xalaqit beradi va kuzatilayotgan nur yoyilishiga sabab bo’ladi. Demak, eritmada zichlik va konsentratsiya fluktuatsiyalari ko’p bo’lsa nur yoyilishi katta bo’ladi. Konsentratsiya o’zgarishi ozod energiyaning o’zgarishi bilan boradi va bu o’zgarishni osmotik bosimning bajargan ishi deb qarash mumkin. Bu esa nur yoyilishining intensivligi osmotik bosimga bog’liqligini ko’rsatadi.
Demak Eynshteynning nur yoyilishi fluktuatsion nazariyasiga asoslanib polimerlarning suyultirilgan eritmalari quyidagi munosabatga bo’ysunishini ko’rsatdi:
bu yerda
(3.10)
(3.11)
С - konsentratsiya; - eritmaning loyqaligi; n0 va n erituvchi va eritmaning sindirish ko`rsatkichlari; NA - Avagadro soni; - yorug`likning to`lqin uzunligi; Р - osmotik bosim. Amalda qo’llanayotgan konsentratsiyalar oralig’ida (n-n0) konsentratsiya o’zgarishiga mutanosib bo’lgani uchun gradient dn/dC ni (n-n0)/C ishora bilan almashtirish mumkin.
Loyqalanish odatda, fotoelektrik nefelometrda har xil burchak ostida yoyilgan nurning intensivligini o’lchash orqali aniqlanadi. Yorug’lik manbai sifatida simob spektrining faqat yashil nurlarini o’tkazuvchi svetofiltr bilan moslangan simob chirog’i qo’llaniladi. Nur yoyish usulining boshqa usullardan farqi shuki, unda o’lchashlar tez amalga oshiriladi. Bu usul o’rtacha vazniy molekulyar massani beradi, chunki umumiy loyqalanish har bir fraksiyaning loyqalanish yig’indisidan iborat
Ultrasentrifugalash usuli. Qattiq modda suspenziyasi baland silindrga solinganda, zarrachalari muhit qarshiligini yengib asta-sekin idish tubiga cho’ka boshlaydi. Sedimentatsiya (cho’kish) tezligi zarrachalarning o’lchami va shakliga, muhit bilan osilib turgan zarrachalar zichliklarining ( 0 va ) farqiga va muhit qovushqoqligi ( )ga bog’liq. Stoks qonuni bo’yicha sferik zarrachalarning cho’kish tezligi
(3.12)
ga teng bo’ladi. Bu yerda x - tushayotgan zarrachaning - vaqt ichida yurib o’tgan masofasi; g – og’irlik kuchining tezlanishi. Bu tenglamaga asosan zarrachaning radiusi r - kichrayishi bilan dx/dt kamayib boradi.
Agar suspenziyalarda cho’kish tezligi katta bo’lib va u oson o’zgarsa, maydaroq zarrachalarga o’tganda u shunchalik kamayib ketadiki uni amalda aniqlash juda qiyin bo’ladi. Makromolekulalar o’lchamiga teng bo’lgan zarrachalarga bunday cho’kish uchun ko’p yillar kerak bo’lar edi, bu esa molekulyar massani amalda sedimentatsiya usuli bilan aniqlash mumkin emasligini ko’rsatadi. Ammo, agar muhitning qarshiligi cho’kishiga yagona to’siq bo’lsa, unda kichik zarrachalar ham ma’lum vaqtdan keyin idish tubiga yetib boradi. Lekin bu hodisa kuzatilmaydi, chunki zarrachalar o’lchami kichrayishi bilan Broun harakatining ahamiyati orta boshlaydi, bu esa zarrachalarning dispers faza bo’yicha bir tekisda taqsimlanishiga olib keladi.
Polimer molekulalari cho’kishini tezlashtirish uchun ultrasentrifugadan foydalaniladi. Sentrifugalash jarayonida sferik zarrachalarning sedimentasiya
tezligini aniqlash uchun Stoks tenglamasidagi g ni markazdan qochuvchi tezlanish ( -rotor aylanishining burchak tezligi, х aylanish o’qigacha bo’lgan masofa) bilan almashtirish lozim, chunki u g dan farq qilib x ga bog’liq bo’ladi. Demak, makromolekularning sedimentasiya tezligi ularning cho’kishi bilan ortib boradi:
(3.13)
Ultrasentrifugada molekulyar massani faqat sedimentatsiya tezligi orqali emas, balki zarrachalarning cho’kishi va qayta diffuziyalanishi jarayonlaridagi muvozanat paytidagi (sedimentasion muvozanat) konsentratsiyalar taqsimlanishini o’rganish yo’li bilan ham aniqlash mumkin. Agar birinchi usulda diffuzion jarayonlarning ahamiyati uncha katta bo’lmasa, sedimentatsion muvozanatda nisbatan kuchsiz markazdan qochuvchi maydonlar qo’llanganligi uchun moddalarning sedimentatsiya va diffuzion ko’chish tezliklari bir-biriga yaqin bo’ladi. Muvozanat paytida bu tezliklar bir-biriga teng bo’ladi va erigan polimer moddaning ko’chishi to’xtaydi.
|
| |
