|
 С. Ш.Құмарғалиева коллоидтық химияКоллоидтық химияның пайда болуы мен дамуы
|
| бет | 2/105 | | Дата | 25.10.2023 | | өлшемі | 5,89 Mb. | | #44020 |
| treatise128700Коллоидтық химияның пайда болуы мен дамуы. Коллоидтық химияның пайда болу мерзімін ХІХ ғасырдың 60 жылдарымен белгілеп, оның негізін құраушы деп ағылшын ғалымы Т. Грэмді атайды. Бірақ коллоидтық химияның бірқатар бағыттары одан да бұрын дамыған.
ХVIII ғ. аяғы-ХІХ ғ. басында М.В. Ломоносов минералдар генезисінің физика-химиялық үрдістерін қарастырғанда қатты коллоидтық ерітінділерді зерттеп, олардың алу жолдарын ұсынды және өндірістің жаңа саласын – түсті шыныларды жасауды негіздеді.
1792 ж. Ловиц адсорбция құбылысын ашып, сұйықтықтарды қоспалардан тазарту әдістерін ұсынды.
1808 ж. Ф. Рейсс судың электролизін зерттеу барысында дисперсті жүйеден өтетін электр тоғына байланысты жүретін электркинетикалық құбылыстарды ашты.
1857 ж. М.Фарадей алтынның коллоидтық ерітінділерін алып, дисперстік бөлшектердің бірігуіне кедергі жасайтын тиімді әдістерді ұсынды. Нәтижесінде оның алған алтынның коллоидтық ерітінділері осы күнге дейін тұрақтылығын сақтауда.
1861 ж. Т.Грэм кейбір заттардың (мысалы, алюминий оксиді, кремний, титан, қалайы қышқылдары, желатина, агар-агар) судағы ерітінділерін кептіргенде, олар кристалданбай гель тәрізді күйге айналатынын байқады. Сонымен қатар олардың диффузиясы электролиттерге қарағанда баяу жүретінін және осы заттардың кейбіреуінің желімдік қасиеті бар екенін көрсетті. Кристалданбайтын және баяу диффузияланатын заттарды Т.Грэм «коллоидтар» (грек тілінен κολλα – желім) деп атады. Осындай заттарды зерттейтін ғылым «коллоидтық химия» деп аталатын болды.
ХХ ғ. басында коллоидтық химия қарқынды дамуын бастады. Коллоидтық жүйелердің химия мен физиканың, молекулалар әлемі мен макроскопиялық денелердің шекарасында тұратындығы ірі ғалымдардың қызығушылығын туғызды.
А.Эйнштейн дисперстік бөлшектердің броундық қозғалысы мен диффузиялану теориясын ұсынды. М.Смолуховский коллоидтық ерітінділердегі дисперстік бөлшектер бірігуінің кинетикалық теориясын жасады.
Осы кезде коллоидтық химия саласында жасалған еңбектері үшін төрт Нобель сыйлығы берілді:
Австриялық химик Р.Зигмонди (1925 ж.) – коллоидтық ерітінділердің гетерогендік табиғатын анықтағаны үшін және осыған байланысты қазіргі коллоидтық химияда қолданылып жүрген маңызды әдістерді ашқаны үшін.
Франциялық физик Ж.Перрен (1926 ж.) – материяның дискреттік табиғаты туралы еңбегі, әсіресе седиментациялық-диффузиялық тепе-теңдігін ашқаны үшін.
Швеция ғалымы Т.Сведберг (1926 ж.) – дисперсті жүйелер саласындағы еңбектері үшін.
Америкалық физика-химик И.Ленгмюр (1932 ж.) – беттік құбылыстарды зерттегені үшін.
Осыған швециялық биохимик А.Тизелиустің электрфорезді және адсорбциялық анализді зерттеген үшін алған Нобель сыйлығын (1948 ж.) да жатқызуға болады.
Сонымен қатар 1913 ж. Дж.Мак-Бен беттік-активті заттардың ерітінділерінде мицелла түзу құбылысын ашты.
1928 ж. П.А.Ребиндер беттік-активті заттардың адсорбциясы қатты денелердің беріктігін айтарлықтай төмендететінін көрсетті (Ребиндер эффектісі).
1935 ж. Б.В.Дерягин сұйық қабыршықтардың ерекше қасиетін ашып, оны ажыратушы (сыналық) қысым деп атады.
ХХ ғасырдың 30-шы жылдары коллоидтық химия ірі ғылым саласына айналды. Жоғарыда айтылған теориялармен қатар коллоидтық химия қолданбалы салаларда да үлкен жетістіктерге жетті. Ең алдымен, дисперсті жүйелердің көптеген технологиялық үрдістерде: металлургияда, мұнай өндірісінде, құрылыс заттары өндірісінде және т.б. салаларда қолданылатынын айту қажет. Екіншіден, коллоидтық химияның дисперсті жүйелердің қасиеттері мен олардың қатысуымен жүретін үрдістерді реттеудің ғылыми негізі екенін айту керек. Мұндай үрдістерде шешуші ролді беттік-активті заттар атқарады.
Коллоидтық химияның дамуындағы келесі кезеңі ХХ ғасырдың екінші жартысына келеді. Бұл кезең әртүрлі дисперсті жүйелерді терең зерттеуімен қатар басқа да жаңа ғылыми бағыттардың пайда болуымен сипатталып, келесі бағыттарға ерекше көңіл бөлінді:
беттік құбылыстар мен дисперсті жүйелердің термодинамикасы;
беттік-активті заттар: ерітінділері, адсорбциясы; беттік-активті заттардың қоспалары;
электрбеттік құбылыстар;
физика-химиялық механика;
жұқа қабыршықтардың қасиеттері;
полимерлер мен ақуыздардың коллоидтық химиясы.
Осы кезеңде қолданбалы коллоидтық химия дамып, алынған нәтижелер флотация, полиграфия, мұнай өндірісі, құрылыс және конструкциялық материалдардың өндірісі, басқа да көптеген дәстүрлі және жаңа технологияларда пайдаланылады.
Соңғы 15-20 жылда әртүрлі коллоидтық жүйелердегі: микроэмульсиялар мен мицеллалардағы, жұқа сұйық қабыршықтар мен адсорбциялық қабаттардағы, көбіктер мен гельдердегі химиялық реакциялар мен құбылыстар басты орын алуда. Бұл саладағы жаңа идеялар жоғары-, яғни нанодисперсті коллоидтық жүйелерді микрореакторлар ретінде қолдануға негізделген.
Соңғы жылдарда қарқынды дамыған бағыттар:
реттілігі жоғары өздігінен түзілетін диссипативті құрылымдар;
нанодисперстік бөлшектердің құрылымы мен қасиеттері;
беттік керілуі өте төмен дисперсті жүйелер;
коллоидтық-химиялық үрдістерді компьютерлік үлгілеу;
жаңа беттік-активті заттарды синтездеу және қолдану.
Достарыңызбен бөлісу: |
|
|
