Dispers sistemalar va ularning turlari

Dispers sistemalar va ularning turlari

Ko'pchilik moddalar bir-birida (gaz-suyuqlik, suyuqlik-suyuqlik, qattiq modda-gaz, qattiq modda-suyuqlik) tarqaladi. Tarqalish natijasida geterogen yoki gomogen sistemalar hosil bo'ladi.
Bir modda ichida (muhitida) ikkinchi moddaning juda kichik zarrachalar (bo'lakchalar) holida tarqalishi (disperslanishi)dan hosil bo'lgan mikrogeterogen sistemalar dispers sistemalar deyiladi (dispersus tarqalgan, sochilgan, maydalangan degan ma'noni bildiradi). Har qanday dispers, sistema dispersion muhitdan va unda tarqalgan modda zarrachalari dispers fazadan iborat bo'ladi. Dispers sistemalar bir-biridan dispersion muhit va dispers fazaning agregat holati, zarrachalarning o'lchami (katta-kichikligi), ya'ni disperslik darajasi bilan farq qiladi.

Disperslik darajasiga ko'ra: dag'al dispers sistemalar (r=10-3 sm) mavjud. Bunday sistemalar suspenziyalar (dispers muhit- suyuqlik, dispers faza-qattiq modda zarrachalari) loyqa suv; uning suvdagi aralashmasi, emulsiyalar (dispers faza va dispers muhit-suyuqlik) - bo'yoqlar, sut kabi aralashmalar kiradi. Bu dispers noturg'un sistemalar bo'lib, vaqt o'tishi bilan buziladi. Masalan, loyqa suv ma'lum vaqt tinch tursa tinadi, ya'ni tuproq zarrachalari cho'kadi. Bu sistemalarga chang (qattiq modda - dispers faza, havo dispersion muhit); ko'piklar (dispersion muhit-suyuqlik, dispers faza- gaz); tuman (dispers faza-suyuqlik-(suv), dispersion muhit-havo) ham kiradi.

Dispers sistemalarning agregat holatlariga ko‘ra sinflarga bo'linishi

Dispersion muhitDispers fazaShartli belgisi Dis. faza/dis. muhitNomi va misollar
QattiqQattiqQ/qQattiq geterogen sistemalar: minerallar, beton, qotishmalar, sitallar, kompozitsion materiallar
—"—SuyuqS/qKapillyar sistemalar: g'ovak jismga singigan suyuqliklar, tuproqqa yutilgan namlik
—"—G azsimon moddalarG/qG'ovak sirtga ega qattiq moddalar: gazsimon muhitdagi adsorbent va katalizatoriar
SuyuqQattiqQ/sSuspenziya va zollar: sanoat suspenziyalari, pulpa, loyqa, pastalar, iviglar
—"—SuyuqS/sEmulsiya: neft, kremlar, sut, mayonez, suyuq bo'yoglar
—"—Gazsimon moddalarG/sKo'piklar: flotatsion, yong'inga qarshi, sovun ko'piklari
GazQattiqQ/gAerozollar: chang, tutun, kukunsimon moddalar (un, kofe, kakao...)
—"—SuyuqS/gAerozollar: tuman, bulut, dezodorantlar
—"—Gazsimon moddaG/gDispers sistema hosil bo'lmaydi

Nozik dispers sistemalar yoki kolloid eritmalar

r=10-7-10-5 sm yoki 0,1-10,0 mkm kolloid eritmalarni "zollar" ham deyiladi. Kolloid eritmalar dag'al dispers sistemalarga nisbatan barqarordir. Ularga qog'oz yelimi (K₂SiO3 yoki Na2SiO3 ning suvli aralashmasi - "suyuq shisha"), AgI, Fe(OH)3, As₂S3 - zollari misol bo'ladi. Kolloid eritmadagi zarrachalar murakkab tarkibli bo'lib, bu zarrachalar "mitsellalar" deyiladi. KI va AgNO3 tuzlari eritmalari aralashuvidan hosil bo'lgan AgI zolini quyidagicha tasavvur etish mumkin.

Mitsellaning zaryadiga ko'ra zollarni "gidrofil zol" (musbat kolloid) va "gidrofob zol" (manfiy kolloid)ga bo'linadi. Bularga misollar sifatida Fe₂O3 ning gidrofil zoli - {[xFe2O3]•yH₂O•z{Fe3+•Cl-} va As₂S3 ning gidrofob zoli [xAs2S3•zHS•zH+} ni ko'rsatish mumkin. "Gidrofil" "suvni yoqtiradi" (suv bilan ta'sirlashadi); "gidrofob" - "suvni yoqtirmaydi" (suv bilan ta'sirlashmaydi), degan ma'noni bildiradi.

Ko'pchilik yuqori molekulyar birikmalar (oqsillar, masalan, tuxum oqsili)ning eritmalarida ular zarrachalarining o'lchamlari katta bo'lganligi uchun bu moddalarning eritmalarini ham kolloid eritmalarga kiritiladi. Umuman, kimyo fanining kolloid eritmalarning olinishi, xossalari va ishlatilishini o'rganuvchi bo'limi mavjud bo'lib, uni "kolloid kimyosi" deyiladi va maxsus o'rganiladi.

O'ta nozik dispers sistemalar. Bu sistemalarda zarracha radiusi r<10-8 sm bo'lib, modda ion yoki molekula holida dispersion muhitda tarqalgan bo'ladi. Bu sistemalardagi zarrachalarni hatto mikroskop yordamida ham ko'rib bo'lmaydi. O'ta nozik dispers sistemalarni chin (haqiqiy) eritmalar deb ham aytiladi.

Chin eritmalar

Ko'pchilik kimyoviy oʻzgarishlar, shu jumladan, texnologik jarayonlar eritmalarda kechadi. Xomashyo va mahsulotlar sifatini nazorat qilish, kimyoviy jarayonlar mexanizmini to'liq o'rganish, moddalarni sintez qilish, ularning xossa va tuzilishlarini aniqlash uchun eng ko'p qo'llaniladigan sistemalarchin eritmalardir.
Eritma ikki yoki undan ortiq komponent (tarkibiy qism) dan iborat bo'lgan gomogen sistemadir. Eritmalar ularni tashkil qiluvchi moddalarning agregat holatiga ko'ra qattiq, suyuq, gazsimon holatlarda bo'ladi. Qattiq eritmalar bular, kristallogidratlari metallarning turli tarkibga ega boʻlgan qotishmalari (po'lat, cho'yan, dyuralyuminiy, bronza, latun) va tuzlarning yoki oksidlarning "aralashmasi" - shishalardir.

Gazsimon eritmalarga havo (azot, kislorod va boshqa gazlardan iborat) tabiiy gaz va boshqa gazlarning aralashmalari kiradi. Qattiq va gazsimon eritmalarda qaysi komponentning miqdori ko'p bo'lsa, shu komponent erituvchi hisoblanadi. Masalan: cho'yan - uglerod (4%) ning temir (96%) dagi eritmasi bo'lsa, havo azotdagi (78%) kislorod (21%) va boshqa gazlarning eritmasi bo'ladi.

Eng ko'p o'rganiladigan va ko'p uchraydigan eritmalar suyuq eritmalardir. Suyuq eritmalar - asoslar, kislotalar, tuzlar va organik moddalarning suv yoki boshqa suyuq moddalarda erishidan hosil bo'lgan sistemalardir. Shu sababli, eritmalar qatoriga ko'pchilik suyuqliklar (suv-spirt, spirt-efir, benzol- efir, atseton-suv, atseton-spirt, benzol-benzin va hokazo) ning oʻzaro aralashmalarini kiritish mumkin. Suyuq eritmalarda eritma hosil boʻlish jarayonida agregat holatini o'zgartirmaydigan komponent erituvchi deyiladi.

Shunga koʻra, suv bilan spirtning aralashuvidan hosil boʻlgan: 40% li spirt eritmasi - spirtning suvdagi (60%) eritmasi bo'lsa, 96% li aralashmasi - suvning (4%) spirtdagi (96%) eritmasi deb tushunilishi kerak. Masalan: suvda osh tuzi eriganda (miqdoridan qat'iy nazar) osh tuzi kristallari suv ta'sirida kristall holatini yo'qotadi, suv esa suyuq holicha qolaveradi. Shuning uchun bunday eritmalarning barchasida suv erituvchi bo'ladi. Agar suyuqliklarning o'zaro aralashuvidan hosil bo'lgan eritmalar bo'lsa, miqdori ko'p bo'lgan suyuqlik erituvchi hisoblanadi.