|
 С. Ш.Құмарғалиева коллоидтық химияБеттік қабыршықтардың типтері
|
| бет | 41/105 | | Дата | 25.10.2023 | | өлшемі | 5,89 Mb. | | #44020 |
| treatise1287009.2. Беттік қабыршықтардың типтері
π шамасын Ленгмюр әдісімен өлшеп, және молекулалық ауданын біле отырып, қабыршық күйін сипаттайтын сығылу диаграммаларын (12-сурет) алуға болады.
Қисықтың түрі агрегаттық күйдің өзгеруін көрсетеді.
Қабыршыққа су бетінде үлкен аудан берілсе, май молекулалары екі өлшемді газ күйінде болады. Мұндай қабыршықтар үшін үлкен А және кіші π мәндері тән, мұндай жағдайға сәйкес қисықтың а бөлігін газ тәрізді қабыршық деп атайды.
Жылжымалы тосқауыл арқылы мұндай қабыршық сығылса, А кішірейеді, ал π өседі. π шамасы критикалық мәнге жеткенде газ тәрізді қабыршық тұрақты қысымда басқа күйге ауысады (b бөлігі). Мұнда екі өлшемді бу екі өлшемді сұйыққа айналады деуге болады. Яғни π шамасының мұндай мәніне қаныққан екі өлшемді бу қысымы, ал қисықтың b бөлігіне екі өлшемді бу мен екі өлшемді сұйықтың бірдей болуы сәйкес келеді.
Қисықтың с бөлігі аз сығылатын сұйық қабыршық күйіне сәйкес. π шамасының артуымен бір фазаның ауысу (d бөлігі) және мүлде сығылмайтын күйге сәйкес вертикалды е бөлігі пайда болады. Мұндай күйге екі өлшемді қатты дене сәйкестенеді.
с бөлігіндегі қабыршық сұйық созылмалы, ал е бөлігіндегі - конденсацияланған деп аталады.
Қисықтың f бөлігінде қабыршық бұзылып (қабыршық коллапсы), мұнда мономолекулалық қабыршықта тамшылар (сұйық қабыршық үшін) немесе көп қабатты құрылымдар (қатты қабыршық үшін) пайда болады. Қабыршықтардың негізгі типтеріне газ тәрізді және конденсацияланған қабыршықтар жатады. Қисықтың басқа бөліктері Wс және Т мәндерінің белгілі аралығында ғана «өмір сүруі» мүмкін.
Моноқабаттардың сипаты олардың күйін анықтайды. Мұндай сипаттың күрделі болатыны молекулалардың дифильділігіне байланысты. Молекулалардың полярлы топтары су фазасымен күшті әрекеттесіп, сутекті байланыстар, иондық атмосфера және т.б. полярлы байланыстар арқылы құрылым-данады. Ал полярсыз бөліктері бір бірімен когезиялық күштер арқылы әрекеттеседі. Осы әрекеттесулерді қарастыра отырып, моноқабаттардың сипатын түсіндіруге болады.
13-суретте моноқабаттардың әр түрінің сипаты келтірілген.
Газ тәрізді қабыршықтар (G) идеал екі өлшемді газ күйінің теңдеуіне бағынады. Қабыршықтағы молекулаға келетін ауданы молекуланың өзінің ауданына қарағанда үлкен. Қабыршық фазалық өзгерістерге ұшырамай шексіз жайылады.
Сұйық қабыршықтардың (L) «өмір сүруі» молекулалар арасындағы әрекеттесулерге байланысты және мұндай әрекетесу-лердің дәрежесі әртүрлі болуы мүмкін. π–А қисықтарын π = 0 мәніне дейін экстраполяцияласа, алынған молекулалық ауданның шамалары молекуланың нағыз ауданынан үлкен, яғни мұндай қабыршықтардың құрылымы борпылдақ және ретсіз болады. L-қабыршықтардың екі түрі бар, біріншісін Адам мен Гаркинс созылмалы сұйық қабыршықтар немесе L1-қабыршықтары деп атады.
а. Созылмалы сұйық қабыршықтар (L1). π = 0 мәніне дейін экстраполяцияласа, L1-қабыршықтары 50 Ả2-ге жақын аудандармен сипатталады. Қалыпты сұйықтыққа қарағанда созылмалы қабыршықтар бір фазалық және жоғары сығылмалы болады. Төмен қысымдарда L1-қабыршықтары газ тәрізді күйге бірінші текті фазалық ауысуын жасайды. Мұндай қабыршықтар сығу арқылы сығылмалдығы жоғары қабыршыққа ауысады. Сығылмалдығы жоғары аудан аралық аудан (І) деп аталады.
б.Конденсацияланған сұйық қабыршықтар (L2). Аралық қабыршықтардың сығылу нәтижесінде π–А сызықты тәуелділікке ауысу байқалады. Бұл аудандағы қабыршық конденсацияланған сұйық қабыршықтар, L2-қабыршықтары деп аталады. Төмен температураларда L2 – І – L1 ауысуы L2-қабыршыққа сәйкес қисыққа айналуы мүмкін (12-суреттегі е қисығы). L2-қабыршығы шексіз кеңейіп, G-қабыршыққа айналады.
Қатты қабыршықтар (S). Кейбір қабыршықтар, мысалы, су бетіндегі майлы қышқылдардың қабыршықтары, π–А сызықты тәуелділіктерімен сипатталады, π=0 мәніне дейінгі экстраполяциясы 20,5 Ả2 молекулалық ауданын береді. Мұндай қабыршықтардың сығылмалдығы төмен және қатты денелердің сығылмалдығына жақын. Осы жағдай аз молекулалық ауданмен қатар көмірсутекті радикалдардың тығыз орналасуын көрсетеді. Бұл типтегі қабыршықтар өздерін қатты дене ретінде көрсетеді. Төмен қысымдарда S-қабыршықтар кейде L2-қабыршыққа айналады.
Достарыңызбен бөлісу: |
|
|
