Дисперстік жүйелерді тазалау

Дисперстік жүйелерді диализ әдісімен тазалайды. Ол үшін коллоидтық ерітіндіні жартылай өткізгіштен жасалған ыдысқа (1) құяды. Оны дисперстік ортамен (сумен) толтырылған үлкен ыдысқа (2) орналастырады (1а-сурет). Сонда жартылай өткізгіш арқылы дисперстік орта (су) молекулалары мен иондар оңай өтеді де, ал коллоидтық бөлшектер өте алмайды. Нәтижесінде коллоидтық ерітіндідегі иондар үлкен ыдысқа қарай диффузияланып, ондағы иондардың концентрациясы кемиді. Үлкен ыдыстағы сұйықты жиі-жиі алмастыра отырып, коллоидтық ерітінді құрамындағы иондардан толық тазалауға болады.

1-сурет. Коллоидтық ерітіндіні диализ (а) жэне электродиализ (б)

әдістерімен тазалаудың сызба-нұсқасы. 1 - коллоидтық ерітінді

құйылған жартылай өткізгіш; 2 - дисперстік орта құйылған үлкен

ыдыс; 3 - электродтар; 4 - тұрақты ток көзі

Диализ құбылысын жеделдету үшін дисперстік ортаға екі электродты (3) батырады да, оларды тұрақты ток көзіне (4) жалғайды (1б-сурет). Бұл әдісті - электродиализ деп атайды. Электродиализ әдісінде коллоидтық ерітінді құрамындағы катиондар жартылай өткізгіш арқылы өтіп, катодқа қарай, ал аниондар анодқа қарай жылжиды. Электр өрісінің әсерінен дисперстік жүйені тазалау құбылысы жеделденеді.

11-дәрістің жалғасы

Дисперстік жүйелердің оптикалық қасиеттері

Жоспар:

1.Дисперсік жүйелерде жарықтың шашырауы

2.Жарықтың жұтылуы (адсорбциясы)

3.Фарадей- Тиндаль эффектісі

Коллоидтык жүйелердің оптикалык қасиеттері олардың гетерогендігі мен дисперстігі арқылы анықталады. Фазааралық бөлу бетіне түскен жарық сәулесінің бағыты өзгереді немесе жұтылады. Дисперстік жүйелерге жарық сәулесі түскенде мынадай құбылыстар байқалуы мүмкін.

1) жарық жүйеден өтеді;

2) жарық дисперстік фазаның бөлшектерінде сынады;

3) жарық дисперстік фазаның бөлшектерінде шағылады;

4) жарық шашырайды;

5)жарық дисперстік фазаның бөлшектерінде жұтылып, жарық энергиясы жылу энергиясына айналады.

Жарық мөлдір шын ертінділерден өтеді. Микрогетерогенді жүйелерде жарықтың сынуы мен шағылуы байқалады. Коллоидтық жүйелерде жарықтың шашырауы мен жұтылу кұбылысы байқалады. Енді дисперстік жүйелердегі жарықтың шашырауы мен адсорбциясын (жұтылуын) қарастырайық.

Дисперсік жүйелерде жарықтың шашырауы

Коллоидтық ертінділердегі жарықтың шашырау құбылысын алғаш болып анықтағандар Фарадей (1857 ж.) мен Тиндаль (1869 ж.). Жарықтың шашырау құбылысы түскен жарықтың толқын ұзындығы (λ) дисперстік бөлшектің өлшемінен анағұрлым үлкен болғанда ғана байқалады. Жарықтын толқын ұзындығы (λ) дисперстік бөлшектің өлшемінен кіші (λ<d) болған жағдайда жарықтың шағылысуы байқалады. Жарықтың шағылысуы нәтижесінде суспензия немесе эмульсия тұнарып тұрады.

Жарықтың дисперстік жүйелерден шашырауын қарастырғанда жарықтың электр тоғын өткізетін дисперстік бөлшектерде шашырауы және электр тоғын өткізбейтін бөлшектерде шашырауы деп eкіге бөліп қарастырған жөн. Біз электр тоғын өткізбейтін коллоидтық бөлшектерден жарықтың шашырауын қарастырамыз.

Жарық сәулесі дисперстік жүйеге түскенде ол барлық бағытта шашырайды. Алайда бөлшек маңайындағы шашыраған жарықтын қарқындылығы барлық бағытта бірдей емес.

1. Шашыраған жарықтың қарқындылығы золь концентрациясына (v) тура пропорционал.

2. Шашыраған жарықтың қарқындылығы бөлшектің көлеміне (υ) тура пропорционал. Алайда Ј_ш=ƒ/(υ²) байланысы бөлшектің белгілі 6ip өлшеміне дейін орындалады да, бөлшектің диаметрі d>λ шамасына жеткенде жарықтың шашырауы оның шағылысуымен алмасады.

3. Шашыраған жарықтың қарқындылығы толқын ұзындығының төрт дәрежесіне (λ⁴) кepi пропорционал.

4. Дисперстік фаза мен дисперстік ортаның сыну көрсеткшінің айырымы (n₁ -n₀) үлкен болған сайын шашыраған жарық қарқындылығының Ј_ш мәні де жоғары болады. Сондықтан металл зольдерінде шашыраған жарықтың қарқындылығы металл емес заттардың зольдерінде шашыраған жарықтың қарқындылығынан басым болады. керісінше, глицериннің хлороформдағы (CCI4) эмульсиясы мөлдір, жарықты шашыратпайды. Өйткені n_{глицерин}≈n_{холороформ}. Шын ерітінділерде опалесценция құбылысы байқалмайды. Ceбeбi epiген заттың молекуласының көлемі кішкентай.

Опалесценция құбылысы сырт көзбен қарағанда флуоресценция құбылысына ұқсас. Флуоресценция құбылысы кеінде де жарық жолағы (конус) байқалады. бірақ флуоресценция құбылысының опалесценциядан мынадай ерекшеліктері бар: а) флуоресценция кезіндегі өткен жарық сәулесінің түскен жарық сәулесінен толқын ұзындығы бойынша айырмашылығы болады. Ал опалесценция құбылысы барысында түскен жарықтың толқын ұзындығы өзгермейді. Ол тек қана шашырайды. Флуо­ресценция ішкі молекулалық құбылысқа жатады; б) Опалесценция құбылысы толқын ұзындығы әр түрлі кез-келген жарық түскенде де байқалса, ал флуоресценция құбылысы толқын ұзындығы белгілі бip мәнге тең жарық түскенде ғана байқалады.

ДӘРІС 12