Осмос қысымы

Коллоидты ерітінділерге нағыз ерітіндідегідей осмостық қысым тән. Ол да газ қысымы секілді ерітіндінің коллигативті (біріккен, орташа) қасиеті екен, яғни ол тек еркін қозғалатын коллоидты бөлшектерге ғана тәуелді. Егер коллоидты бөлшектірдің көлемі мен массасының нағыз ерітінділердегі молекула көлемі мен массасынан үлкен екенін ескерсе, онда бірдей көлемдік концентрациядағы коллоидты және нағыз ерітінділерді алып, белгілі бір көлеміндегі коллоидты бөлшекті және молекуланы салыстырғанда, коллоидты бөлшектер аз болады. Мінекей, сондықтан да бірдей концентрациядағы коллоидты ерітіндінің осмостық қысымы нағыз ерітіндімен салыстырғанда аз болады. Мысалы, массалық концентрациясы 10 г/л болатын алтын золінің осмостық қысымы 45 Па, осындай концентрациядағы сахароза ерітіндісінің осмостық қысымы 7250 Па. Сондай-ақ, гидрофобты коллоидты ерітіндідегі өлшенетін осмостық қысымының бір бөлігі қосымша электролиттердің кездесуімен байланысты болады.

Коллоидты ерітінділер нағыз ерітінділерге өте ұқсас болғандықтан, оған Вант-Гофф формуласын қолдануға болады:

ПV = nRT немесе П = nRT/V (39)

мұндағы П – зольдің осмостық қысымы; n- колоидты бөлшектердің мольдік өлшемі; V- зольдің көлемі. Коллоидты бөлшектің мольдік өлшемі деп Авогадро саны қабылданады.

Егер берілген зольде ν коллоидты бөлшек болса, онда 1 мольде N_A бөлшек бар. n=ν/ N_A ескерсек, (39)теңдеу:

ПV = (ν / N_A)RT, П = ν / V· RT/ N_A (40)

болады.

Коллоидты ерітінділердің бәрі дерлік өте төменгі бу серпімділікпен сипатталып, қайнау температурасы мен қату (кристалдану) температуралары төменгі мәнге, кейде мүлдем өлшеуге келе бермейтін шамаға ғана өзгереді. Мысалы, бөлшек өлшемі 4нм, концентрациясы 0,001% алтын золінің қату температурасы 0,000 004⁰ –қа ғана төмендейді екен.

Осмостық қысым (П) берілген бірлік көлемдегі бөлшек саны (п) мен коллоидты бөлшектердің орташа радиусы (r) арасындағы белгілі бір байланысты табуға септеседі. Ұсақталған заттың бірлік көлемдегі массасы:

m = ⁴/₃ πr³dn,

мұндағы d- ерітінді тығыздығы. Осы теңдеуге негіздей, бірдей температура мен дисперстік ортадағы екі дисперсті системаға арнап, келесі өрнекті жазуға болады:

⁴ /₃ πr³₁dn₁= ⁴ /₃ πr³₂dn₂ немесе r³₁n₁ = r³₂n₂

П₁ / П₂ = n₁ /n₂ = r³ ₂ / r³ ₁ = D³ ₁ / D³ ₂ (41)