Z. A. Sulaymonova, D. A. Hazratova, S. A. Karomatov kolloid kimyo




Download 3,22 Mb.
Pdf ko'rish
bet62/94
Sana25.11.2023
Hajmi3,22 Mb.
#105433
1   ...   58   59   60   61   62   63   64   65   ...   94
Bog'liq
13243 2 9B900252011957A9E57AA7C4C13796761311A2AB (1)

§ 19.
 
KOLLOID SISTEMALARDA HOSIL BO`LADIGAN 
STRUKTURALAR VA ULARNING XOSSALARI  
Tayanch so‘z va iboralar: Elektrolitlar, Reologiyaning asosiy tushuncha 
va qonunlari, Dispers sistemalarning reologik xossalari va ularda strukturalar 
hosil bo‘lishi 
Dispers sistemalarning struktura-mexanik xossalari, yuqorida aytib 
o‘tilgandek, ayni sistemani hosil qiluvchi moddalarning kimyoviy tabiatiga, 
agregat holatiga, zarrachalarning kontsentratsiyasiga, ularning shakliga
dispersion muhit zarrachasi bilan dispers faza zarrachasi orasidagi molekulyar 
va elektrostatik o‘zaro ta`sir kuchlariga bog’liq. Agar dispers faza zarrachalari 
bir-biri bilan bo‘sh bog’langan bo‘lsa, dispersion muhitning mexanik xossalari 
dispers faza ishtirok etishidan kam o‘zgaradi. SHunga ko‘ra barcha dispers 


114 
sistemalar: 1) strukturalangan va 2) strukturalanmagan sistemalar deb ikki 
turkumga bo‘linadi. Strukturalanmagan sistemalar jumlasiga odatdagi 
suyultirilgan zollar, suspenziya va emulsiyalar kiradi. Bu sistemalar mexanik 
mustahkamlikka ega emas. Lekin ularning qovushoqligi toza dispersion muhit 
moddasining qovushoqligidan salgina ortiq: uni Eynshteyn tenglamasi 
η=η
0
·(1+kφ) 
bu erda: φ-dispers fazaning hajmiy kontsentratsiyasi, 
bunda: v-
dispers faza zarrachalarining hajmi, v
0
-dispersion muhit hajmi, η
0
-muhit 
qovushoqligi, k-zarracha shakliga bog’liq bo‘lgan koeffitsient. Sferik 
zarrachalar uchun k ning qiymati 2,5 ga teng. Dispers sistema qovushoqligining 
dispers faza kontsentratsiyasiga proportsional ekanligi yuqoridagi tenglamadan 
ko‘rinib turibdi. 
Strukturalangan sistemalar (masalan, kontsentrlangan suspenziya, konts. 
zol’, konts. emulsiya, anizodiametrik zarrachalardan tuzilgan dispers sistema
uzunchoq makromolekulalar eritmalari) elastiklik va plastiklik xossalar 
namoyon qiladi. Bu sistemalarda dispers faza zarrachalari molekulalararo 
kuchlar hisobiga, sol’vat qavatlar orqali fazalarning o‘zaro yondashishi orqali 
bir-biri bilan bog’lanib, butun sistema hajmiga tarqaladigan yagona umumiy 
struktura hosil qiladi. Polimerlarning eritmalari eynshteyn qonuniga 
bo‘ysunmaydi. 
P.A. Rebinder ta`limotiga ko‘ra, tutunish kuchlari tabiatiga qarab, barcha 
strukturalar ikki turkumga bo‘linadi:
1) koagulyatsion strukturalar; 
 
2) kondensatsion-kristallizatsion strukturalar.
Koagulyatsion strukturalar koagulyatsiya jarayoni vaqtida zarrachalarning 
suyuq qavatlar orqali Van-der-Vaal’s kuchlari hisobiga bir-biri bilan tortishuvi 
natijasida vujudga keladi. Koagulyatsion strukturalar hosil bo‘lishining asosiy 


115 
sharti – sirtning bir jinsli emasligi, zarrachalarning liofillashgan sirtlarida 
nisbatan liofob sohalarning (polimerlarning eritmalarida gidrofob sohalar) 
bo‘lishidir. Ana shunday sohalarda strukturaning dastlabki zvenolari-nuqtaviy 
kontaktlar paydo bo‘la boshlaydi. Nuqtaviy kontaktlar zarrachaning 
chekkalarida paydo bo‘ladi, chunki zarracha chekkalarida qattiq fazaning kuch 
maydoni zaiflashgan bo‘ladi. Nuqtaviy kontaktlarning paydo bo‘lishiga 
ayniqsa, anizometrik shakldagi uzunchoq yoki zanjirsimon zarrachalar ( V
2
O
5
zoli, uzunchoq polimerlar eritmalari) yaxshi sharoit yaratadi. Nuqtaviy
kontaktlar o‘zaro birlashib, strukturalar hosil qiladi. Bunday jarayon hatto o,1%
dispers fazasi bo‘lgan sistemalarda ham amalga oshadi. 
Sistemaga sirtni modifikatsiya qiluvchi moddalar (sirt-aktiv moddalar 
yoki elektrolitlar) qo‘shish yo‘li bilan sistemaning xossalarini o‘zgartirib, 
strukturalar hosil bo‘lishini kuchaytirish yoki susaytirish mumkin. Masalan, 
suvda hosil qilingan dispers sistemaga elektrolit qo‘shilganda zarracha sirti 
qisman degidratlanib, strukturalanish kuchayadi. Elektrolitlardan yana ortiqcha 
miqdorda qo‘shilganda zarrachalar sirti batamom degidratlanadi, natijada zol 
koagulyatsiyaga uchraydi va strukturalar hosil bo‘lmay qoladi. Elektrolit 
miqdorining keskin ko‘payishi ba`zan strukturalar hosil bo‘lishiga yordam 
beradi. 
Agar dastlabki sistemadagi zarrachalar amorf tuzilishga ega bo‘lsa, 
bunday dispers sistemalarda (metastabil eritma yoki qotishmalarda) 
kondensatsiya tufayli yangi faza ajralib chiqishi hisobiga hosil bo‘ladigan 
strukturalar kondensatsion strukturalar deb ataladi. Kristall zarrachalardan 
iborat dispers sistemalarda sodir bo‘ladigan strukturalar kristallizatsion 
strukturalar deyiladi. Agar strukturalanish ayni sitemadagi zarrachalarning bir-
biri bilan bevosita qo‘shilishi hisobiga sodir bo‘lsa, sistemaning avvalgi va 
keyingi mexanik xossalarida deyarli o‘zgarish yuz bermaydi. 
Turmushda ishlatiladigan ko‘pchlik qattiq materiallar kondensatsion-
kristallizatsion strukturalarga ega. Bular jumlasiga metallar, kulollik buyumlari, 


116 
beton va hokazolar kiradi. Sanoatning xom ashyo va oraliq mahsulotlari 
ko‘pincha, suyuq va quyuq moddalardan iborat bo‘lib, ular koagulyatsion 
strukturalarga ega. Xom ashyo va oraliq mahsulotlardan asosiy buyum
tayyorlash jarayonida koagulyatsion strukturalar kondensatsion – kristallizatsion 
strukturalarga aylanib ketadi. 
Moddalarni reologik xossalar asosida ham sinflarga bo‘linishi mumkin. 
Shunga ko‘ra, barcha haqiqiy jismlar suyuqsimon ( ya`ni oqishi uchun berilishi 
kerak bo‘lgan kuchlanishning qiymati nolga teng) va qattiqsimon (ya`ni oqishi 
uchun berilishi kerak bo‘lgan kuchlanishning qiymati noldan katta) moddalarga
bo‘linadi. Suyuqsimon moddalar n’yutoncha suyuqlik va non’yutoncha 
suyuqliklar deb ikki turkumga ajratiladi. 
N’yutoncha suyuqlik N’yuton qonuniga bo‘ysunadi; ularning 
qovushqoqligi siljituvchi kuchlarga bog’liq emas va o‘zgarmasdir.
Non’yutoncha suyuqliklar N’yuton qonuniga bo‘sunmaydi; ularning 
qovushqoqligi siljituvchi kuchlanishi o‘zgarishi bilan o‘zgaradi, bular ham o‘z 
navbatida statsionar va nostatsionar suyuqliklarga bo‘linadi: statsionar 
suyuqliklarning reologik xossalari vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmaydi; nostatsionar 
suyuqliklarning reoligik xossalari vaqt o‘tishi bilan o‘zgarib ketadi.
Kuchlanishning relaksatsiya vaqti (davri) haqida tushuncha. Moddiy 
sistemalarning molekulalari yoki boshqa struktura birliklari harakatchanlik 
bilan tavsiflanadi. Ular bir-biriga nisbatan siljiy oladi. Shu sababli jismda 
deformatsiya tufayli vujudga kelgan kuchlanish jismdan yuk olib 
tashlanganidan so‘ng kamayib ketadi. Kuchlanishning ma`lum vaqt ichida 
tarqalib yo‘qolib ketish hodisasi relaksatsiya deb ataladi. Relaksatsiya 
zarrachalarning issiqlik (broun) harakati tufayli sodir bo‘ladi; shuning uchun bu 
hodisa barcha moddalarda uchraydi. Maksvell bu hodisani elastik qovushqoq 
jismlarda o‘rganish natijasida quyidagi tenglamani chiqarishga muvaffaq bo‘ldi: 
(
)=G


117 
Bu tenglamadagi τ relaksatsiya vaqti yoki relaksatsiya davri deb 
ataladi. Maksvellning bu tenglamasidan o‘zgarmas temperaturadagina 
foydalanish mumkin. Agar jismning deformatsiyalanishini bir qiymatda 
o‘zgarmas bo‘lishiga (dγ=0) erishsak, 
bo‘ladi. U holda Maksvell 
tenglamasi quyidagi shaklni oladi: 
(
)+
Bu tenglama integrallanganda quyidagi formula kelib chiqadi: 
 
Kolloid sistemalarda struktura hosil bo‘lishida quyidagi struktur -
mexanik xossalar namoyon bo‘ladi: qovushqoqlik, plastiklik, mustahkamlik. 
Bu xossalarga reologik xossalar deyiladi (reologiya – bu materiallarning 
oquvchanligi yoki deformatsiya haqidagi fan).
Kolloid sistemalarning strukturasi zarrachalararo ta`sir kuchlariga, 
zarrachalar kontsentratsiyasiga, dispers faza va muhit tabiatiga bog’liq. 
Dispers faza zarrachalari bir-biri bilan bog’lanishiga ko‘ra ikkiga bo‘linadi: 

Download 3,22 Mb.
1   ...   58   59   60   61   62   63   64   65   ...   94




Download 3,22 Mb.
Pdf ko'rish

Bosh sahifa
Aloqalar

    Bosh sahifa



Z. A. Sulaymonova, D. A. Hazratova, S. A. Karomatov kolloid kimyo

Download 3,22 Mb.
Pdf ko'rish