Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар
Қандай заттарды беттік-акттивті деп атайды? Олардың коллоидтық химиядағы негізгі қолдану салаларын атаңыз.
БАЗ-дардың судағы диссоциациясы мен БАЗ-дар ықпалының физикалық-химиялық механизмі бойынша жіктелуді сипаттаңыз.
«ГЛБ» ұғымын сипаттаңыз, оның есептелуін және физикалық-химиялық мәнін түсіндіріңіз.
Бір фазадан екінші фазаға БАЗ молекуласын ауыстыру жұмысын қалай есептейді?
Орналасудың критикалық параметрінің физикалық-химиялық мәні қандай?
11. МИЦЕЛЛАЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕР
11.1. Мицелла түзудің критикалық концентрациясы
Кейбір беттік-активті заттар сулы ерітінділер мен басқа да полярсыз сұйықтықтарда өздігінен реттелу қабілетіне ие. Өздігінен реттелу дегеніміз көптеген БАЗ молекулалары не иондарынан тұратын наноөлшемді агрегаттардың өздігінен түзілуі. Мұндай агрегаттар мицеллалар, ал агрегат түзетін БАЗ-дар мицелла түзгіш (мицеллалық, мицеллярлы) беттік-активті заттар деп аталады.
Мицеллалардың пішіні әртүрлі – сфера-, цилиндр-, табақша тәрізді болады. Сонымен қатар мицеллалар белгілі ретпен орналасып, күрделі – кубтық, гексагоналды құрылымдар түзуі мүмкін.
Мицеллалық жүйелердің бірнеше ерекше қасиеттері бар. Олардың біреуі – солюбилизация (коллоидтық ерігіштік). Солюбилизация дегеніміз сұйық дисперсиялық ортада ерімейтін заттың мицеллалардағы еруі. Солюбилизация көптеген технологиялық және биологиялық үрдістерде маңызды роль атқарады. Мұндай жүйелер мицеллалық катализде қолданылады. Яғни мицеллалық жүйелер дисперсті жүйелердің маңызды тобына жатады.
БАЗ ерітінділеріндегі мицеллалардың түзілуі әртүрлі әдістермен дәлелденген. Мұндай әдістердің көпшілігі БАЗ ерітіндісінің әртүрлі физикалық-химиялық қасиеттерінің БАЗ-дың концентрациясына деген тәуелділігіне негізделеді. Мицеллалық БАЗ-дардың ерітінділері үшін мұндай тәуелділіктер екі бөліктен тұрады.
БАЗ-дың төменгі концентрацияларында ерітінділердің қасиеттері бірыңғай өзгереді. Бірақ, әр БАЗ үшін оның ерітіндідегі белгілі концентрациясында ерітіндінің қасиеті күрт өзгеріп кетеді.
21-суретте мицеллалық БАЗ-дың судағы ерітіндісінің беттік керілу σ = f(c) изотермасы келтірілген. Бастапқы АВ ауданында БАЗ концентрациясы артқан сайын ерітіндінің беттік керілуі Шишковский теңдеуі бойынша бірыңғай кемиді. В нүктесінен бастап ВD ауданында беттік керілу өзгермей тұрақты болып қалады. D нүктесі осы БАЗ-дың ерігіштігінің шекті мәні болып табылады.
Келесі мысал (22-сурет) – БАЗ-дың концентрациясына байланысты оның судағы ерітіндісінің эквиваленттік электрөткізгіштігінің (λ) өзгеруін көрсетеді. Ерітіндіде электрөткізгіштіктің күрт өзгеруі ерітіндідегі БАЗ иондарының концентрациясы тұрақталып, қозғалғыштығы аз мицеллалардың түзілуіне байланысты. Демек, бұл нүктені БАЗ-дың мицелла түзуші критикалық концентрациясы (МТКК) деп қабылдауға болады.
Ерітінді концентрациясының артуымен жарық шашырауының өзгеруі де мицеллалардың түзілуін дәлелдейді (23-сурет). БАЗ ерітіндісінің белгілі бір концентрациясында шашырау күрт артады. Рэлей заңына сәйкес мұндай өзгеру ерітіндіде БАЗ иондары мен молекулаларынан үлкен дисперстік бөлшектер пайда болғанын көрсетеді.
Келтірілген мысалдар БАЗ ерітінділерінде белгілі концентрацияда бірнеше ондық не жүздік БАЗ молекулаларынан (иондардан) тұратын агрегаттардың – мицеллалардың түзілуін дәлелдейді. Мицеллалар түзіле бастайтын концентрацияны мицелла түзудің критикалық концентрациясы (МТКК) деп атайды.
Суда түзілетін БАЗ мицеллалары – тура, ал полярсыз сұйықтықта түзілетін мицеллалар кері мицеллалар деп аталады. Бір БАЗ үшін тура және кері мицеллалардың түзілуінің критикалық концентрацияларының (МТКК) мәндері әртүрлі болады.
Яғни мицелла түзгіш БАЗ-дар ерітінділерін екі топқа бөлуге болады:
төмен концентрациядағы (СМТКК) гомогенді (шынайы) ерітінділер;
жоғары концентрациядағы (С>CМТКК) микрогетерогенді (екі фазалық) жүйе.
Фазалардың біреуі – концентрациясы МТКК-дан аз БАЗ-дың молекулалық (иондық) ерітіндісі, екінші фаза – мицеллалар. Яғни мицеллалық жүйе дегеніміз – ультрадисперстік лиофильді коллоидтық ерітінді.
Достарыңызбен бөлісу: |
