Длфо теориясы

Коллоидты ерiтiндiлердiң тұрақтылық теориясын дамытқан Б.В.Дерягин, Л.Д.Ландау, Э.Фервей және Я.Овербек сынды ғалымдар болды. Осы оқымыстылардың фамилияларының бас әрiпiнен, олар дaмытқан көзқарасты ДЛФО тео­риясы деп атайды.

Бұл көзқарас бойынша кез-келген eкi бөлшек молекула аралық әрлесу күштері нәтижeciнде тартылыста және те­бiлiсте болады. Коллоидты бөлшектердiң бiр-бiрiне тарты­лу және тебiлу күштерiнiң шамасын олардың ара қашықтықтарын өзгеруiне байланысты есептей отырып 4.3 суреттeгiдей бейнедегi тәуелдiлiк сызығын алады.

Li ⁺ Na⁺ К⁺ Rb⁺

Сl Br ^- J^- CNS^-­

Гидратациялану дәрежесi кемидi

Ұйыту қабілеті артады

4.1 - сурет. коллоидты бөлшектердің өзара әрекеттесуінің потенциалды қисық сызықтары

1- бөлшектердiң өзара тебiсу энергиясын бейнелейтін тәуелділік;

2 - бөлшектердің өзара тартылу энергиясын бейнелейтiн тәуелділік;

3 – бөлшектердiң тебiсу және тартылу энергиясын қоса ecкepeтін тәуелдiлiк

сызығы.

Дәріс №

Дәрістің тақырыбы : Адсорбция . Адсорбциялық құбылыстың жалпы сипаттамасы

Дәрістің жоспары:

1. Сорбция ұғымына жалпы түсінік

2. Адсорбция және абсорбцияның айырмашылығы

3. Капиллиялық конденсация

4. Хемосорбция

5. Адсорбцияның түрлері

Дәрістің мақсаты : адсорбция және абсорция ұғымдарының ерекшеліктерімен студенттерді таныстырып, адсорбциялық құбылыстар туралы түсінік беру.

Берілген дененің (заттың) дисперстілік дәрежесі жоғарылаған сайын, ол өзінің көбейген бетіне басқа дененің көп бөлшегін сіңіреді. Еріген немесе газ қалпындағы заттардың қатты дене немесе сұйықтың бетіне өздігінен жиналып, шоғырлана келіп, қоюлану құбылысын сорбция деп атайды. Әдетте өзіне басқаны сіңіруші затты – сорбент, ал оған сіңірілетін сорбтив деп атайды. Ал сорбцияға кері құбылысты десорбция дейді. Сорбтив бөлшектері сорбентке қаншалықты терең сіңіруіне байланысты және ондағы пайда болатын өзара әсермен байланыс күшіне, табиғатына сәйкес сорбция құбылысын қарастырады. Егер сіңіру дененің тек беткі қабатында ғана жүретін болса, онда оны адсорбция деп атайды. Мұнда да сіңіруші затты адсорбент, ал сіңірілетін затты адсорбтив деп атайды.

Сорбент пен сорбтив бөлшектерінің табиғаты мен өзара әрекеттеу сипатына орай сорбция құрылысын физикалық және химиялық деп бөледі. Физикалық сорбция әлсіз және қайтымды. Ол тек молекулаарлық, яғни ван-дер-ваальстік күш әсерімен жүзеге асады. Ал химиялық сорбцияны көбіне хемосорбция деп те атайды және ол қайтымсыз, өйткені ол артық не бос валенттілік арқылы іске асады. Хемосорбцияның өзі оған әрі жіктеле келіп, абсорбциялық және адсорбциялық болып бөлінеді. Бұл бөлулер тек шартты ғана.

Капилляр (жiңiшке түтiкше) конденсациялы сорбциялық процестер деп аталатын құбылыстың негiзгi мәні тек сiңiруде ғана емес, мысалы, активтi көмiрдiң өз бойына газдар мен буларды сiңiретiнi сияқты, жеңiлдетiлген қатты қуыс сорбенттердiң өз бойына конденсациялануымен де ерекше мәнде болады. Капиллярлы конденсация ең әуелi оңай да жеңiл қысылатын (сығылатын) газдарда жиi кездеседi.

Капиллярлық конденсация дегенiмiз қатты дене (сорбент) қуысында бу сияқты заттардың (сорбтивтердiң) конденсациялануы. Конденсация құбылысы температураға, бу серпiмдiлiгiне, капилляр диаметрiне, қатты сорбенттiң беткi қабатынын. өзiне сұйық күйдегi сорбтивтi жұқтыру қабiлетiне байланысты. Ондағы капилляр түтігі жiңiшке болған сайын жане олардың қабырғасы сұйық күйдегi сорбтивтi өзiне жақсы жұқтырғанда да конденса­циялану тезiрек жүредi.

Абсорбция дегенiмiз сорбент массасына диффузия арқылы газ енгендегi сорбция құбылысы. Ол берiлген бiр заттың (сорбтивтiң) екiншi бiр затта (сорбентте) еру құбылысына пара-пар. Фаза араларындағы заттың таралуы Генри заңына бағынады. Қазіp абсорбциялық құбылыстар өнеркәсiпте кеңiнен қолданылуда. Мысалы, өнеркасiптегi тұз қышқылын өндiру толығымен хлорлы сутек газын судың абсорбциялау құбылысына негiзделген. Нақ осы құбылысқа, яғни газдардың абсорбциясына сүйенiп газдарды зиянды қоспадан тазартады, газ қоспасын бөледi.

Хемосорбция дегенiмiз сiңетiн және сiңiретiн заттар арасындағы әрекеттесу терең жүру нәтижесiнде жаңа химиялық зат пайда болатын процесс. Бұған мысал ретiнде натронды iзбестiң көміртек (IV) оксидi мен күкірт (IV) оксидiн өзiне сiңiрiп, карбонат пен сульфат тұздарын түзетiнiн келтiруге болады. Хемосорбцияны физикалық сорбция мен абсорбциядан осы құбылыстар кезiнде бөлiнетiн жылу шамасын өлшеп, ажыратуға болады.

Адсорбция құбылысы. Термодинамиканың екiншi заңына сәйкес бос энергия қоры бар системалар сияқты заттардың жанасу шегiнде де бос энергия қоры болғандықтан, ол өздiгiнен осы энергияны азайтуға ұмтылады. Бұл адсорбция және басқа да физикалық құбылыстардың жүруiне тiкелей не жанама ықпал етедi екен. Адсорбция дегенiмiз eкi фазаның жанасу шегiндегi заттар концентрациясының өздiгiнен өзгеруi немесе әдетте бiреуi қатты зат болып келетiн eкi фазаның жанасу шегiндегi беткi қабатта бiр фаза концентрациясының жоғарылауы. Қалыптасқан терминологияға сәйкес бетiне басқа зат жинақталатынды - адсорбент, жинақталушыны – адсорбтив немесе адсорбат дейдi.

Адсорбция құбылысын түсіндіруге арналған бірнеше теория бар. Олардың бірі – физикалық теория. Бұл теорияға орай, адсорбция күш табиғаты молекулааралық күштердің пайда болуына сәйкес келеді. Ал енді химиялық теорияға жүгінсек, адсорбция жүретін беттегі орналасқан молекулаларда болатын қанықпаған, яғни бос валенттілік есебінен химиялық күш туындайды және ол күш салдарынан байланыс құралып, адсобция жүреді.

1 – т а б л и ц а

Газ	С м3/ мкг	Т қайнау Қ	Т криз К	Газ	С м3/ мкг	Т қайнау Қ	Т криз К
COCI2 O2 NH3 H2S HCI N2O	440 380 181 99 72 54	265 263 240 211 190 183	456 410 405 373 221 310	CO2 CO O2 N2 H2	48 9 8 8 5	195 83 91 78 21	304 133 154 126 33