Dispers sistemalar

Dispers sistemalar – ikki yoki undan ortiq fazalarning tekis tarqalgan mayda zarralaridan tuzilgan geterogen sistemalar. Odatda, fazalardan biri uzluksiz dispersion muhit hosil qilib, boshqa fazalar (bir yoki bir nechta dispersion fazalar) esa shu muhitda mayda kristallar, qattiq amorf zarralar, tomchilar yoki pu-fakchalar shaklida bir tekis tarqaladi. D. s. murakkab tuzilishga ega boʻli-shi ham mumkin, uzluksiz dispersion muhit hosil qila oladigan, bir-birining hajmiga singib ketgan ikki fazadan iborat sistema bunga misol boʻla oladi. D. s. zarralarning katta-kichikligiga qarab ikki guruhga boʻlinadi: 1) dispers faza zarralari 1 mkm va undan katta boʻlgan dagʻal D. s. (suspenziya, tutun, tuman, emulsiya va b,); 2) dispers faza zarralari 1 nm dan 1 mkm gacha boʻlgan kolloid sistemalar. Dispers faza zarralari 1 nm gacha (atomlar va kichik molekulalar oʻlcha-miga teng) boʻlgan zarralardan tuzilgan sistemalar chin eritmalarni tashkil etadi. D. s.ning fizik-kimyoviy xossalari dispers faza bilan dispersion muhit orasidagi molekulalararo bogʻlanishga hamda ular orasida hosil boʻladigan yuzaga bogʻliq. D. s.ning xossalari kolloid kimyoda oʻrganiladi.

Suspenziyalar – dispers sistemalarning uchinchi xili dagʻal dispers . Dagʻal dispers sistemalarda dispers faza zarrachalarining oʻlchami 100 mmkm dan katta boʻladi[1]. Dispers faza va dispersion muhitning agregat holatiga qarab, dagʻal dispers sistemalar (xuddi kolloid eritmalar kabi) bir necha xil boʻlishi mumkin, turmush va texnikada eng koʻp uchraydigan dagʻal dispers sistemalar quyidagilardir:

Qattiq dispers faza va suyuq dispersion muqitdai iborat dagʻal dispers sistemalar; ular suspenziyalar deyiladi: masalan, suvga tuproq solib chayqatilsa, suspenziya hosil buladi[2]. Suyuq dispers faza va suyuq dispersion muqitdan iborat sistemalar; bular emulsiyalar deyiladi; sut emulsiyaga misol boʻla oladi. Agar dispers faza gaz boʻlsa, bunday sistemalar gazsimon emulsiyalar, boshqacha aytganda, koʻpiklar deyiladi. Bir necha xil qattiq jismlardan tuzilgan sistemalar; bu sistemalar turridan-turri aralashma deyiladi. Suspenziya va emulsiyalar kolloid eritmalardan quyidagi xossalari bilan farq qiladi:

suspenziya bilan emulsiya optikaviy jihatdan bir jinsli emas; ular yorugʻlik nurini tarqatib yuboradi; ular hamma vaqt loyqa va polidispers holda boʻladi. Ular sedimentatsion jihatdan barrqaror emas: suspenziya bilan emulsiya ikki va uch qavatga boʻlinishi va ularning tarkibiy qismlari bir-biridan ajralishi mumkin; dispers sistemalarning bu xossalaridan foydalanib, texnikada bir modda boshqa moddalardan ajratib olinadi. Agar sistema emulsiyadan iborat boʻlsa, bu holda dispers fazani dispersion muhitdan ajratish uchun sistema uzoq vaqt tindiriladi yoki sentrifugaga solib aylantiriladi. Bu vaqtda bir-biri bilan aralashmaydigan ikkita suyuqlik qavati hosil boʻladi. Ana shu usul bilan ikki suyuqlik bir-biridan ajratib olinadi. Agar sistema suspenziyadan iborat boʻlsa, tindirilgan vaqtda ogʻir modda idish tagiga choʻkadi. Dispersion muhit ichida dispers fazaning choʻkish protsessi sedimentatsiya deyiladi. Sedimentatsiya hodisasini hamma suspenziyalarda ham kuzatish mumkin, lekin hamma suspenziyalarning sedimentatsiya tezligi har xil boʻladi. Suspenziyalarning choʻkish tezligi dispersion muhitning zichligiga, qovushoqligiga va dispers faza zarrachalarining zichligiga hamda ularning radiusiga bogʻliq. Agar t vaqt ichida zarrachaning bosgan yoʻli N boʻlsa, sedimentatsiya tezligi V = H/t boʻladi. Sedimentatsiya tezligi bilan muhitning kovushoqligi va zichligi oʻrtasidagi bogʻlanish quyidagi formula bilan ifodalanadi:

υ=2/9 * r2(D-d)g/ η bu yerda r – zarrracha radiusi, η – dispersion muhitning kovushoq- ligi, υ – choʻkish tezligi, D – zarrachaning solishtirma ogʻirligi, d – dispersion muqitnipg solishtirma ogʻirligi, g – ogʻirlik kuchi tezlanishi.

  Kolloid eritmalar, z o l l a r -zarrachalarining oʻlchami 1 nm dan 100 nm gacha boʻlgan yuqori dispers sistemalar. Kolloid eritmalar gazsimon (tutun, bulut, tuman), suyuq (emulsiyalar) va qattiq (aralashmalar, qattiq kolloid eritmalar, rangli shishalar) holatda boʻladi. Kolloid eritmalar mono- va polidispers holatlarda boʻladi. Monodispers holatdagi Kolloid eritmalar faqat sintetik yoʻl bilan olinishi mumkin. Polidispers Kolloid eritmalar 2 usulda olinadi: yirikroq zarrachalarni maydalash (dispergatsiya usuli) va molekula yoki ionlardan yirikroq zarrachalar hosil qilish, yaʼni agregatlash (kondensatsiya usuli).

Dispergatsiya usulida Kolloid eritmalar hosil qilish uchun qattiq jism stabilizator bilan birga kukun qilib maydalanadi yoki elektr yoxud ultratovush yordamida suyuqlik ichida kukunga aylantiriladi. Kolloid eritmalarni kislota, asos va toʻzlardan tozalashda dializ, ultrafiltrlash, elektrodializ, ultratsentrifugalash usullaridan foydalaniladi.

Kolloid eritmalar juda kichik osmotik bosim, suyet diffuziya va Broun harakatiga ega. Zarrachalar zaryadli boʻlganligi tufayli, ular elektroforez jarayonida elektrod tomon harakat qiladi.

Oʻta yuqori disperslikka ega boʻlgan Kolloid eritmalar zol deb ataladi. Zollarni nomlashda dispersion muhitni hosil qiluvchi modda asos qilib olinadi: dispersion muhit suv boʻlsa, gidrozol, organik modda boʻlsa, organzol, keyingilari kimyoviy tarkibiga koʻra benzozol, alkozol va boshqa deyiladi. Agar dispersion muhit gaz boʻlsa, bunday zol aerozol, suyuq dispersion muhitga ega boʻlgan zollar esa liozollar (yun. lios – suyuqlik) deb ataladi. Dispers faza zarrachalari bilan dispersion muhit zarrachalari orasidagi bogʻlanishga qarab, Kolloid eritmalar liofob va liofil zollarga boʻlinadi. Liofob zollarga dispers platina, kumush, oltingugurt zollari misol boʻla oladi. Liofil zollarda esa bu bogʻlanish kuchli boʻladi, ularga oqsil, jelatina, pepsin va yuqori molekulyar moddalarning eritmalari kiradi.

Kolloid eritmalar sanoat, qishloq xoʻjaligi va tibbiyotda muhim rol oʻynaydi. Barcha tirik organizmlar toʻqimalari va hujayralarining asosini tashkil etuvchi oqsil, nuklein kislotalar, kraxmal, glikogen kabi moddalar Kolloid eritmalar holida uchraydi. Tuproqning unumdorligi uning Kolloid eritmalar xrlidagi qismining fizik-kimyoviy xossalariga, sement, chinni, keramika, sir va boʻyoqlar sifati ularning disperelik darajasi hamda Kolloid eritmalarning xossalariga bogʻliq. Kolloid eritmalar charm, qogʻoz, gazlama, sunʼiy ipak, oziq-ovqat va boshqa sanoat tarmoqlarida ham keng qoʻllanadi.

   Sedimentatsion analiz - dispers sistemalardati zarralarning oʻlchamini va polimerlar eritmasidagi makromolekulalar mol. m ni sedimentatsiya tezligi boʻyicha aniqlash usullari majmui. Bu usullar dispers likning oʻrtacha tavsifini, shuningdek, zarralarning oʻlchami yoki massasi boʻyicha taqsimlanish egrisini (polimerlar uchun molekulyarmassaviy taqsimlanishni) aniqlashga imkon beradi. Zarralar oʻlchami 1 mkm.dan katta boʻlgan dagʻal dispers sistemalar (suspenziya, emulsiya) uchun gravitatsion maydondagi sedimentatsiya, kolloid sistemalar va polimerlar eritmasi uchun markazdan qochma kuch maydonidagi sedimentatsiya qoʻllanadi; markazdan qochma tezlanish 100 000 gacha tenglashib, ultratsentrifugalarda rotorning aylanish tezligini minutiga bir necha oʻn minglabgacha yetkazadi.

Adabiyot

• OʻzME. Birinchi jild. Toshkent, 2000-yil