Коллоидты бөлшектер дисперстілігі

Кез келген заттың майда-ірілігін, ұсақ-ұнтақтығын анықтайтын шама – оның дисперстілігі деп аталады.

Дисперстілікті – ұнтақталған бөлшектердің диаметрінің немесе көлденең қимасының ұзындығының кері шамасымен анықтайды, яғни

D = 1/a, [м^-1]

мұндағы: D – дисперстілік

а – бөлшек диаметрі немесе көлденең ұзындығы.

Қарастырылып отырған заттардың дисперстілігін жүйелі түрде сипаттау үшін, сол заттардың меншікті аудан беті деген шама кіргізіледі де, формуласы төмендегіше жазылады:

S_менш.= S₀/m немесе S_менш.= S₀/V

Жалпы жағдай үшін, меншікті аудан бетін табу формуласын төмендегідей түрде жазуға болады:

S_менш.= S₀/V = K · 1/a = K · D

Мұндағы К - бөлшек формасын ескеретін есептеу коэффициенті.

Көп жағдайларда заттың меншікті аудан бетін оның масса бірлігіне шағып есептейді:

S_менш.= S₀/т = S₀/V · ρ

Мұндағы: m - қарастырылып отырған зат массасы; V, р - сол массасы m - затының көлемі және тығыздығы.

Мысал. Азотты адсорбциялау арқылы анықталған силикагельдің меншікті аудан беті 4,1·10⁵ м²/кг. Аталған заттың тығыздығы 2,2 г/см³. Осы силикагельдің бөлшектерін шар тәріздес деп қабылдап, оның диаметрін анықтаңыз. Талдау. Есеп шартын ескере отырып, мьна формуланы пайдалану дұрыс нәтиже береді деп тұжырымдаймыз:

S_менш.= S₀/V · ρ

Бөлшектер шар тәріздес деп ескертілгендіктен, мына теңдіктер орынды:

S₀=4πr²; V=4/3πr³

Енді есеп берілгендерін жазып алып шығару оңай

.

Берілгені: Шешімі:

S_менш.= 4,1·10⁵ м²/кг S_менш.= S₀/V · ρ = 4πr²/(4/3πr³)=

ρ = 2,2 г/см³= 2.2 · 10³кг/м³ =3/r ·ρ = 6 / d·ρ.

d=6/ S_менш · ρ=6/(4,1·10⁵·2.2 · 10³)=

d=? 6/2.02·10⁸=6.65·10^-9м=6.65нм.

Сонымен, коллоидты ерітінділер бойындағы коллоидты бөлшектер кәдімгі ерітіндіде еріген бөлшектерге қарағанда ірілеу болып келеді. Мұны сипаттау үшін өзіміз жоғарыда талдаған дисперстілік үғымын пайдаланамыз.

Ұнтақталған нақты бір дисперстілікке ие бөлшектер – дисперсті фаза, ал олар біркелкі таралып коллоидты ерітінді түзілетін еріткіш - дисперсионды орта деп аталынады.

Демек, коллоидты ерітінділер – дисперсті фаза – ұнтақталған ерітілген бөлшектермен, осы бөлшектер біркелкі таралған еріткіш – дисперсионды ортадан тұрады және бұларды зольдер деп те атай береді.

Жалпы, дисперсті жүйелермен химияның арнаулы саласы – коллоидты химия айналысады.