30
I.G. Borshchov topgan. I.G. Borshchov diffuziya tezligi zarracha radiusiga
teskari proporsional ekanligini ko‘rsatdi
Diffuziya tezligi Fik aniqlagan qonuniyatlarga bo‘ysunadi. Fikning
birinchi qonuniga muvofiq, eritmaning bir-biridan dx oraliqda turgan
ikki joyi
o‘rtasidagi kontsentratsiyalar ayirmasi dc bo‘lsa, eritmaning katta
kontsentratsiyali joyidan kichik kontsentratsiyali joyiga q yuza orqali dt
sekundda o‘tadigan modda miqdori dm ni (mol hisobida, 1 molda 6,024∙10
23
kolloid zarracha mavjud) quyidagi tenglama bilan hisoblab topish mumkin:
dt
dx
dc
q
D
dm
bu formulada
dx
dc
- cheksiz kichik diffuziya yo‘li dx da
kontsentratsiyaning kamayishi bo‘lib, u kontsentratsiya gradienti deyiladi: D –
gradient birga teng bo‘lganda vaqt birligida (1 sek) yuza birligi (1sm
2
)
orqali
o‘tgan modda miqdorini ko‘rsatadi va diffuziya koeffitsienti deyiladi. Diffuziya
jarayonida kontsentratsiya o‘zgargan sari uning gradienti
dx
dc
ham o‘zgaradi. U
holda kontsentratsiyaning vaqt bo‘yicha o‘zgarishi Fikning II qonuni asosida
topiladi:
2
2
dx
C
d
D
dt
dc
SGS sistemada D sm
2
/sek, SI sistemada m
2
/sek bilan o‘lchanadi.
Diffuziya koeffitsienti uchun Eynshteyn tomonidan 1908 yilda quyidagi formula
chiqarilgan:
r
N
RT
D
6
1
yoki
r
T
k
D
6
31
bu erda R –
gaz konstantasi, T – absolyut temperatura, N – Avogadro
soni,
-dispersion muhitning qovushqoqlik koeffitsienti, r – zarracha radiusi,
k – Bolsman konstantasi (k=1,3806∙10
-23
j/gradus).
Formuladan muhit temperaturasining ko‘tarilishi
bilan diffuziya
tezligining ortishi, muhit qovushqoqligining ortishi bilan esa diffuziya
tezligining kamayishini ko‘rish mumkin. Zarracha radiusi va muhitning
qovushqoqligi ma`lum bo‘lsa, bu formula yordamida diffuziya tezligini hisoblab
chiqarish mumkin va aksincha, diffuziya tezligi ma`lum bo‘lganda kolloid
zarrachalarning radiusini hisoblab topish mumkin. Bu metod –
zarracha
radiusini aniqlashning diffuzion metodi deb ataladi. Hozirgi vaqtda kolloid
zarrachalarning
radiuslarini
topish
uchun
diffuzion
metoddan
keng
foydalaniladi. Zarrachalarning hajmini hisoblab topgandan keyin uni
zarrachalarning zichligiga va Avogadro soniga ko‘paytirib, kolloidning
molekulyar massasini aniqlash mumkin:
N
r
M
3
3
4
- zarracha moddasining zichligi, M – kolloidning
molekulyar massasi. Masalan, oqsillarning ana shu
usulda topilgan molekulyar
massasi (50 000 – 70 000) ularning krioskopik usulda topilgan taqribiy
molekulyar massasiga yaqin keladi. Shunday qilib, diffuziya hodisasi kolloid
zarrachalar o‘lchamlarini va molekulyar massasini aniqlashda katta ahamiyatga
ega.
