С. Ш.Құмарғалиева коллоидтық химия

жүктеу 5,89 Mb.

бет	56/105
Дата	25.10.2023
өлшемі	5,89 Mb.
	#44020

1 ... 52 53 54 55 56 57 58 59 ... 105

treatise128700

11.6. Аралас мицеллалар

Көптеген технологиялық үрдістерде бірнеше БАЗ қоспаларын қолданады, себебі жеке БАЗ-дарға қарағанда мұндай композициялардың тиімділігі жоғары. Сондықтан БАЗ қоспаларының коллоидтық-химиялық қасиеттерін зерттеу қазіргі коллоидтық химияның перспективті бағыты. Әртүрлі екі БАЗ-дан тұратын мицеллалардың түзіліуі бірқатар заңдылықтармен сипатталады.

БАЗ қоспалары ерітінділеріндегі мицелла түзудің критикалық концентрациясы екі компоненттің МТКК мәндеріне байланысты. Есептеу үшін полярлы топтары бірдей, көмірсутекті радикалдарының ұзындығы әртүрлі БАЗ-дар қоспалары қолайлы. Себебі бұл жағдайда қоспаның МТКК-сын аддитивті деп алуға болады. Мицелла құрамындағы бірінші компоненттің мольдік үлесін х_1т деп белгілейік, х_1т мәні осы компоненттің ерітіндідегі концентрациясына С₁ тең емес. Екінші компоненттің мольдік үлесі х_2т, яғни х_1т + х_2т = 1. Онда аддитивтілік шартынан келесі өрнекті аламыз:

. (11.10)

Екі БАЗ-дың концентрацияларына (С₁ және С₂) байланысты қоспаның МТКК шамасы келесі теңдеу арқылы есептеледі:

. (11.11)

Мицелланың құрамын, яғни мицелладағы екі БАЗ-дың да мольдік үлестерін есептеу үшін келесі теңдеуді пайдаланады:

. (11.12)

(11.12)-ші теңдеу бойынша БАЗ-дардың МТКК мәндеріндегі айырмашылық неғұрлым үлкен болса, соғұрлым мицелланың құрамы да күштірек өзгереді. Мысалы деп алсақ, аралас мицеллалар көбінесе МТКК мәні аз БАЗ-дан тұрады. Егер болса, онда мицелладағы екі компоненттің де мольдік үлесі тең болады. Яғни күшті гидрофобтық қасиеттері бар БАЗ-дардың аз ғана мөлшерлері мицеллалардың құрамы мен түзілу жағдайларын өзгертеді.

Егер мицеллалар әртүрлі топтағы БАЗ-дардан тұратын болса, қоспалардың МТКК шамасының есептелуі күрделіленеді. Мысалы, ионсыз БАЗ-дардың молекулалары екінші БАЗ аниондарының арасына орналасып, олардың өзара тебісуін әлсіретеді. Одан да күшті әрекеттесулер аниондық және катион-дық БАЗ-дардың қоспаларында жүреді.
Мұндай жүйелерде аралас мицелладағы екі компоненттің де активтілік коэффициенттерін f_1m, f_2m ескеру керек. (11.11)-ші және (11.12)-ші теңдеулер келесі күйде жазылады:

, (11.13)

. (11.14)

Активтілік коэффициенттерін мына теңдеулер арқылы есептейді:

, (11.15)

мұндағы β – мицелладағы екі БАЗ молекулаларының (иондарының) арасындағы әрекеттесулердің параметрі.

Егер β параметрінің мәні оң болса (β>0), аралас мицелладағы молекулалар тебіседі, егер β<0 болса, молекулалар бір біріне тартылады. β=0 болған жағдайда активтілік коэффициенттері теңеседі: f_1m= f_2m. Онда (6.10)-(6.12) теңдеулері орын алады. Іс жүзінде қолданылатын БАЗ қоспалары үшін әдетте β<0.
Келтірілген теңдеулер бойынша жүргізілген есептеулер келесі қорытындыға әкеледі. Егер әрекеттесу параметрі үлкен теріс шаманы құраса (β < 0), БАЗ-дар қоспасының МТКК мәні азаяды.
Иондық және ионсыз БАЗ-дардың қоспалары үшін β ≈ -2, аниондық және катиондық БАЗ-дардың қоспалары үшін -20 ≤ β ≤ -10. Әрекеттесу параметрінің шамасы артқан сайын аралас мицелланың құрамындағы БАЗ-дардың үлестері теңесуге жақындайды.
Практикалық мақсаттар үшін қоспаның МТКК шамасы минималды болатындай қоспаның құрамын есептеу керек. Ол үшін келесі шарттар орындалу керек:
1) β<0;
2) .
Онда 2-ші компоненттің оптимал (минимал) концентрациясы

(11.16)

теңдеуінен анықталады.

Үлкен аралас мицеллалық жүйелерде компоненттер бір бірінің ықпалын күшейтеді (синергизм) немесе әлсіретеді (антогонизм).

жүктеу 5,89 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 52 53 54 55 56 57 58 59 ... 105