33. Лиофобты жүйелер. Көбіктер, көбіктердің сипаттамалары.

Лиофобты жүйелер - дисперсті фаза мен орта заттарының әлсіз молекулааралық әрекеттесуі тән жүйелер.

Көбіктер- дисперстік фазасы газдың көпіршіктері, ал дисперстеуші ортасы өте жұқа қабыршық түріндегі сұйықтық болатын дөрекі жоғарыконцентрлі дисперстік жүйелер.Көбіктерді шартты түрде былай белгілейді: Г/С. Жоғарыда айтылған “дөрекі дисперстік” термині газдың көпіршіктері тіпті 10см-ге дейін болатын макроөлшемді екендігін көрсетеді. Ал “жоғарыконцентрлі” сөзі жүйедегі газ көпіршіктерінің концентрациясы 74 % (көлемдік)-дан көп болу мүмкіндігін көрсетеді. Бұл жағдайда көпіршіктер шар тәрізді емес, көпқырлылықты пішінде болады. Егер көбік монодисперс-тік, яғни газ көпіршіктері бірдей өлшемді болса, онда газдың әрбір көпіршігі дұрыс пентагоналды додекаэдр- он екіқырлылық пішінде болады, оның кез келген жағы дұрыс бесбұрышты пішінде болады. Көбік құрамын, демек әртүрлі мақсаттарға жарамдылығын бағалау үшін оның көптеген арнайы және жалпы сипаттамалары болады. Негізгі көрсеткіштері: көбік еселігін, көбіктің дисперстілігін, уақыт бойынша тұрақтылығын қарастыруға болады.

Көпіршіктің дисперстілігін бағалау үшін:

• көпіршіктің орташа радиусы, яғни полиэдрлік көбік көпіршіктерінің көлеміне эквивалент шардың радиусы

• қарама-қарсы жатқан көпіршіктер қабырғасының максимал арақашықтығы

• сұйық-газ арасындағы меншікті бөлу беті пайдаланылады.

Көбіктің дисперстілігін анықтаудың келесідей әдістері бар:

1) Көбікті микрофотографиялау- көпіршіктердің өлшемін тікелей анықтау әдісі. Фотоғатүсіруді шағылған немесе өтетін жарықты 10-100 есе үлкейту арқылы жүргізеді. Көпіршіктердің өлшемі тез өзгеретін көбіктер алдын ала оттекпен немесе азотпен мұздатылады.

2) Көбік дисперстілігін электрөткізгіштігі арқылы анықтау. Екі кеуекті пластинка арасындағы біртекті көбіктің цилиндрлік бағанасының кедергісін өлшейді.

3) Көбіктің меншікті бетін өлшеу арқылы дисперстілігін анықтау. Меншікті бет- бұл 1см куб көпіршіктердің немесе 1г көбік массасының ауданы. Оны анықтау көбіктердің әртүрлі параметрлерін өлшеуге негізделген.

Көбіктің өмір сүру уақыты

Көбік түзілген уақыттан оның өздігінен бұзылуына дейінгі уақыт көбіктің сипаттамасы ретінде жиі қолданылады. Кейде көбіктің жартылай көлемінің бұзылу уақытын анықтайды.Көбікті сұйықтың бетіне түзілген жекелеген газ көпіршіктерінің өмір сүру уақытымен де сипаттауға болады.

34. Дисперсті жүйеледің реологиялық қасиеттері.

Физикалық денелердің негізгі қасиеттері- олардың механикалық қасиеттері: беріктілік, серпімділік, эластикалық, пластикалылық және тұтқырлық. Бұл қасиеттер дененің құрылымымен- олардың ішіндегі молекулалық байланысу күштерінің және молекулалардың жылулық қозғалыстырының ерекшеліктерімен байланысты, сондықтан оларды жалпы құрылымдық-механикалық қасиеттер деп атайды. Қатты дененің құрылымы дегеніміз- тек кристалдық тордың құрылысы ғана емес, сонымен қатар поликристалдық дененің дисперстік құрылымы, және де бір-бірімен молекулалық байланысқан атомдар, иондар,молекулалар немесе коллоидтық бөлшектерден түзілген құрылымдар. Мұнда қатты дененің құрылымы жеке бөлшектің – монокристалдың кристалдық торының құрылысымен ғана сипатталып қоймай, оның жеке бөлшегінің шамасымен де, сол бөлшектің өлшемі бойынша таралу сипатымен, қатты денеде ақаулардың болуымен және ақаулардың таралуымен де сипатталады.

Жүйелердің құрылымдық-механикалық қасиеттерін реология әдістерімен зерттейді. Реология грек сөзінен, сұйықтықтың ағуы дегенді түсіндіреді.

Дененің деформациясы деп жүйенің біртұтастығы бұзылмастан басқа нүктемен салыстырмалы ығысуын айтады. Деформация қайтымды және қайтымсыз болуы мүмкін. Қайтымды деформацияға серпімді деформациялар жатады. Қайтымсыз деформация тұтқыр ағуға және пластикалық ағуға тең.

Серпімді деформациялармен қатар көлемдік созылу, ығысу және айналу деформациясы деп бөлінеді.Олар сандық түрде өлшемсіз шамалармен сипатталады.

Ығысу деформациясы Р кернеуінің әсерінен болған салыстырмалы ығысумен анықталады:

γ = tgα

мұнда, y- жоғары қабаттың ығысуы, x- ығыстырылған қабаттың қалыңдығы. Деформацияның түрі әсер еткен кернеу түріне байланысты. Денені деформацияға ұшыратқан кернеу әсер еткен кернеудің ауданына қатысты күшімен анықталады. Әсер еткен күш бетке перпендикулярлы және тангенсиалды, яғни бетке жанамалай бағытталған болуы мүмкін. Бұларға екі негізгі деформациялар сәйкес: созылу және ығысу. Кернеудің өлшем бірлігі ӨЖ (СИ) жүйесі бойынша- Па( паскаль), ал СГС бойынша – дин/см2. Дисперсті жүйелерді зерттеу кезінде көбінде ығысу деформациясы қолданылады. Реологияда дененің механикалық қасиеттерін үлгілер арқылы сипаттайды. Серпімді, тұтқыр және пластикалық қасиеттер бір элементтен тұратын қарапайым реологиялық үлгілермен бейнеленеді: идеал серпімді Гук денесі, идеал тұтқыр Ньютон денесі және идеал пластикалық Сен-Венан-Кулон денесі.