Электролит емес ерітінділердің қасиеттері қайнау және қату температурасы. Бейэлектролиттер (электролит емес) – ерітінділері электр тогын өткізбейтін, ерігенде иондарға ыдырамайтын полюссіз байланысы бар бейорганикалық және органикалық қосылыстар. Мыс.оттек, азот, қант, эфир, спирт, глицерин, т.б. Ерітінді қасиеті құрамындағы жекеленген бөліктердің қасиетінен өзгеше болады. Ерітіндіні сипаттайтын қасиеттерге: осмостық қысым, қату және қайнау температуралары, бу қысымы, т.б. жатады. Бейэлектролиттердің сұйық ерітінділері мен заттардың газ күйінің арасында ұқсастық барын алғаш рет голланд ғалымы Я. Вант-Гофф байқаған (1887). Ол газ күйге арналған теңдеуін ерітінділер үшін де қолданған. Бейэлектролиттердің қату және қайнау температураларындағы өзгеріс Рауль заңымен сипатталады.Сұйытылғанбейэлектролиттер ерітінділерінің кейбір физика-химиялық қасиеттері: Бір затта екінші зат ерігенде еріткіштің де, еріген заттың да қасиеттерінде өзгеріс болады. Еріткіштің қасиеті өзгеруден туатын жаңа қасиеттер барлық ерітінділерге ортақ қасиетке айналады. Өйткені еріген заттың бөлшектері көбейген сайын, ерітіндінің кесімді көлеміндегі еріткіштің молекулаларының концентрациясы кемиді; осының салдарынан ерітіндіде еріткішпен салыстырғанда жаңа қасиеттер пайда болады және еріген зат мөлшері неғұрлым көбейе берсе, ол қасиеттер күшейе түседі. Сонда ерітінді қасиетінің еріген заттың химиялық қасиетіне тәуелділігі көбірек болады. Мұндай жаңа қасиеттерден осмос, ерітінділер буының қысымы, ерітінділердің қату (кристалдану) және қайнау температулары қарастыруға болады. Бұл жаңа қасиеттер сұйық ерітінділерде концентрлі ерітінділерге қарағанда біраз айырмашылықта болады.Осмос қысымын П немесе p деп белгілейді. Осмос қысымы еріген зат табиғатына тәуелсіз, ал ерітіндінің концентрациясына және температураға тура пропорционал екендігін Голландия ғалымы Вант-Гофф 1887 жылы (газдарға қолданылған Бойль-Мариот пен Гей-Люссак заңдарына ұқсас екендігін анықтады) мына формуламен есептеуге болатынын тапты: p = cRT, мұндағы с – ерітіндінің молярлы концентрациясы, моль/л; R – константа, сандық мәні газдар тұрақтысына тең, 0,082л-атом/град, Т – абсолют температура. Ерітіндінің осмос қысымы(өлшемі – атм.), сол еріген зат газ күйінде болып, осы температурада, ерітіндінің көлеміндей көлем алып тұрғандағы туғызытын қысымына тең (Вант-Гофф заңы). с = n/V болғандықтан Вант-Гофф теңдеуі идеал газ күйі теңдеуіне ұқсас, оны мына күйге келтіруге болады: π = n/VRT немесе π×V = nRT бұл теңдеу газ күйінің теңдеуіне (PV = nRT) ұқсас. Концентрациясы с(Х) = 1моль/л болатын барлық бейэлектролиттер ерітінділерінің осмос қысымы бірдей, яғни 0°С температурада 22,69×105Па.Ерітінділер таза еріткіштің қату температурасына қарағанда төменірек температурада қатады, сонымен бірге ерітіндінің қату температурасы оның концентрацияға және еріткіштің табиғатына тәуелді болады. Бейэлектолиттердің сұйытылған ерітінділер үшін бұл тәуелділік ∆tзам = k*m теңдеуі түрінде көрсетіледі,мұндағы, ∆tзам – (t0зам.раст-ля – t0зам.р-ра), таза еріткіштің қату температурасына қарағанда ерітіндінің қату температурасының төмендеуі немесе температуралық күзеу,m – еріткіштің 1000 г-на еріген заттың мольдегі ерітіндінің концентрациясы, яғни ерітіндінің моляльді концентрациясы, k – криоскопиялық тұрақты немесе қату температураның моляльді төмендеуі. Криоскопиялық тұрақты тек қана еріткіштің табиғатына тәуелді, сонда су үшін k(H2O) = 1,860, бензол үшін k(C6H6) = 5,10. Зерттелетін ерітіндінің моляльды концентрациясы келесі теңдеумен көрсетіледі:мұндағы, g – еріту үшін алынған заттың массасы, г М – осы заттың молекулярлы массасы, g1 – еріткіштің массасы.

Дисперстік жүйелер әртүрлі сипаттарға сәйкес оларды анықтау жіктеу. Дисперстік жүйелерді олардың құрамындағы дисперстік фаза мен дисперстік ортаның агрегаттық күйлеріне байланысты жіктелуі.
2. Дисперстік жүйелердің бөлшектерінің өлшеміне қарай жіктелуі.
3. Коллоидтық ерітінделерде коллоидтық бөлшектер өзара әрекеттесуі бойынша жіктелуі.Дисперстік фаза және дисперстік ортаның агрегаттық күйіне байланысты жіктелуі. В.Оствальд ұсынған классификация. Коллоидты химияда қарастырылатын жүйелер гетерогенді, сондықтан кем дегенде екі фазадан тұрады. 3 агрегаттық күйден, 9 типті дисперстік жүйе шығады (1-кесте). Мысалы, С/Г. С – дисперстік фазаның агрегаттық күйі, Г – дисперстік ортаның агрегаттық күйі.Үш агрегаттық күйге сәйкес дисперстік жүйенің түрлері: Реті Диспер фаза Диспер орта Жүйе белгісі Жүйе Түрі Мысал

  1. қатты сұйық қ/с зольдер, жүзгін, металл золі
  2. сұйық сұйық с/с жүзгіндер жүзгіндер
  3. газ сұйық г/с эмульсиялар сүт, мұнай, май
  4. қатты қатты қ /қ көбіктер, сабын көбігі
  5. сұйық қатты с/қ эмульсия минералдар,
  6. газ қатты г/қ қатты коллоид қорытпа
  7. қатты газ қ/г ерітіндісі топырақ, балшық
  8. сұйық газ с/г Қуыс дене, гель капилляр, ксерогелдер пемза, активті көмір
  9. газ газ г/г аэрозоль, шаң түтін, тұман, ауа атмосфера, ауа

Зидентопф және Зигмонди бөлшектерді:1. микрондар – кәдімгі микроскоптан көрінетін бөлшектер, яғни, өлшемі >0,2 мкм

  1. ультрамикрондар – микроскоптан көрінбейтін коллоидты бөлшектер.Оларды әрі қарай а) субмикрондар, яғни ультрамикроскоп көмегімен көрінетін өлшемі 5 нм-ден 200 нм-ге дейінгі бөлшектер; б)амикрондар, яғни ультрамикроскоп көмегімен де көрінбейтін өлшемі <5 нм бөлшектер. Г/Г типі коллоидтық жүйеге сәйкес келмейді, себебі кәдімгі жағдайларда газдар кез-келген концентрацияда шынайы ерітінділер береді (тек өте жоғары қысымда ғана кейбір газ жүйелері гетерогенді жүйе түзеді). Дисперстік жүйелерді олардың құрамындағы дисперстік фаза бөлшектерінің өлшеміне байланысты жіктеуге болады. Сонда бөлшектерінің өлшеміне қарай барлық дисперстік жүйелерді мынандай топтарға бөлуге болады(2-кесте) Жүйенің типі Бөлшектердің өлшемі МысалдарШын ерітінділер а<1 нм (<10−9м) Кышқылдар,тұздар, сілтілер,сулы ерітінділер, қант ерітіндісі Ультромикрогетерогенді жүйелер(коллоидтық ерітінділер ) 1 нм <а<100 нм 10−9м< а 10−7м Биологиялық сұйықтар (қан, зәр, сілекей). Метал зольдері Микрогетерогенді жүйелер (суспензиялар, эмульсиялар, көбіктер) 10−7м < а < 10−5м Күйе, кофе, шоколад, саз балшық, табиғи мұнай, т.б. Маргарин, майонез, парфюмериялық (жақпа майлар), сүт, жұмыртқа. Дөрекі дисперсті жүйелер а>10−5м Жаңбар тамшысы, құм, қиыршық тастар, тары, бидай

Түрлі типтегі дисперсті жүйелердің классификациясынан кейін, жалпы қасиеттерін былай тұжырымдауға болады….Қасиеттері/жүйе Шын ерітінді Коллоидты жүйелер Дөрекі жүйелер Фазалар саны Гомогенді Ультрагетерогенді Гетерогенді Қағазды фильтр Бөлшектер өтеді Бөлшектер өтеді Бөлшектре өтпейді Жартылай өткізгіш мембрана Бөлшектер өтеді Бөлшектер өтпейді Бөлшектер өтпейді Кәдімгі микроскоп Бөлшектер көрінбейді Бөлшектер көрінбейді Бөлшектер көрінеді Ультромикроскоп Бөлшектер көрінбейді Бөлшектер көрінеді Бөлшектер көрінеді Тұрақтылығы Жүйе термодинамикалық тұрақты Термодинамикалық тұрғыдан салыстырмалы тұрақты Термодинамикалық тұрғыдан тұрақсыз Уақыт Уақыт өте келе ескірмейді Уақыт өте келе ескіреді Уақыт өткен сайын ескіре береді Жарық Оптикалық бос мөлдір, опалесценцияланбайды Мөлдір, түрлі түсті, жарықты шашыратады, опалесценцияланады Мөлдір емес, жарықты шығылыстырады Коллоидтық ерітінділерде коллоидтық бөлшектер өзара әрекеттесуі бойынша жіктеледі. Дисперстік жүйелерді дисперстік фазаның кинетикалық қасиетіне қарай екі топқа бөлуге болады. * Байланысқан дисперстік жүйелер * Бос дисперстік жүйелер. Байланысқан дисперстік жүйелерде дисперстік фаза бөлшектері молекулааралық күштер әсерінен бір-бірімен байланысып, дисперстік ортада өзінше бір кеңістіктік тор немесе каркас түзеді. Ал құрылым түзетін бөлшектер, әдетте, өзара еркін қозғала алмайды, тек тербелістік қозғалыс жасай алады. Байланысқан дисперстік жүйелерге белгілі дәрежеде қатты денелердің қасиеттері тән болғанымен, оларды дисперсті ортасы қатты болатын жүйелермен шатастыруға болмайды. Дисперсиялық ортасы қатты жүйелер бөлшектері де өзара қозғала алмайды, бірақ оның себебі басқада – ол дисперсиялық ортаның жоғары тұтқырлығы. М. М. Дубинин байланысқан дисперстік жүйелерді, нақтырақ айтсақ, кеуекті денелерді былай жіктеді; * микрокеуекті, кеуек өлшемі < 2 нм; * ауыспалыкеуекті, кеуек өлшемі 2 – 200 нм аралығында; * макро кеуекті, кеуек өлшемі >200 нм. Мұндай жүйелерге, көбінесе, диафрагмалар немесе капиллярлы жүйелер деп аталатын капиллярлы – кеуекті денелер; мембраналар – жұқа қабықшалар, әдетте, полимерлі, сұйық және газ өткізгіштер; гельдер және ұйымалар (студни); концентрлі суспензиялар (пасталар) мен эмульсиялар, көбіктер.Бос дисперстік жүйелерде дисперстік фаза бөлшектері бір-бірімен байланыспаған, сондықтан дисперстік ортада броундық қозғалыс немесе ауырлық күшінің әсерінен өзара тәуелсіз қозғала алады. Бос және байланысқан дисперстік жүйелер өз алдына дисперстілік дәрежесі бойынша жіктеледі. Олардың классификациясы бір-бірінен ерекшеленеді. Бос дисперстік жүйелерді: 1) ультрамикрогетерогенді, бөлшектер өлшемі 10-7 – 10-5 см (1 – 100 нм аралығында); 2) микрогетерогенді, бөлшектер өлшемі 10-5 – 10-3 см (от 0,1 до 10 мкм) аралығында; 3) ірідисперсті, бөлшектер өлшемі >10-3 см, деп жіктейді.Зигмонди коллоидтық ерітінділерді жәйлап буландырғанда түзілетін құрғақ қалдықтың таза дисперсиялық ортада еру қабілеті бойынша классификациялауды ұсынды. Осыған байланысты құрғақ қалдығы дисперсиялық ортада өздігінен дисперсиялануға қабілетсіз жүйелерді қайтымсыз дисперстік жүйелер деп атады. Оларға металл лиозольдері, күміс нитраты мен мышьяк сульфидінің гидрозольдері, және т.б. жатады. Қайтымсыз коллоидты жүйелерге коллоидты ерітінділер қасиеті тән: оларды жоғары концентрлі етіп алу қиын (дисперстік фазасының мөлшері жоғары етіп); электролиттер қосқанда олар жеңіл коагуляцияланып, дисперсиялық орта мөлшері аз және ықшам тұнбалар түзеді.Ал құрғақ қалдығы ортамен жанасқанда алдымен ісініп, содан кейін өздігінен еріп, қайтадан коллоидты ерітінді түзетін жүйелерді қайтымды дисперстік жүйелер деп атады. Оларға желатиннің судағы, каучуктың бензолдағы ерітінділері жатады. Қайтымды коллиодты жүйелерді жоғары концентрлі етіп алу оңай; олар электролиттер әсеріне соншалықты сезімтал емес; тек зольге коагулятордың көп мөлшерін қосқанда ғана тұнбалар түзіледі және олар өте көлемді, тұтқыр, құрамындағы дисперсиялық орта мөлшері көп болыпкеледі.

Химиялық реакция жылуы Гесса заңы. Химиялық реакциялардың жылу.
Кейбір заттар оңай от алып жылу бөле әрекеттессе (бензин, керосин, газ, т.б.), кейбіреулері реакцияға түсу үшін үнемі қыздырып отыру керек болады.
Жылу бөле жүретін реакция экзотермиялық, ал сіңіре жүретіні эндотермиялық деп аталады (экзо – сыртқы, эндо – ішкі). Мысалы, тамақ пісіру осы үдеріске жатады. Жоғарыда қарастырылған оттегін алу реакцияларында бастапқы заттар (КМnO4, КClO3) қыздыруды қажет етеді.Жылу эффектілері көрсетіліп жазылған реакция теңдеулері термохимиялық теңдеулер деп аталады.С + O2 = CO2 + 393 кДж (экзотермиялық қатты газ) С + Н2O = CO+ Н2 – 132 кДж (эндотермиялык қатты бу газ). Термохимиялық теңдеулер бойынша өндіріске қажетті жылу немесе бөлінетін жылудың шамасын анықтап, олардың мәндері бойынша реакциялардың жүрісін басқаруға болады.Жылу эффектісі әрекеттесуші заттар мен өнімдердің агрегаттық күйіне байланысты, сондықтан термохимиялық теңдеулерде заттардың күйлері көрсетіледі. Мысалы, 1 моль су буы мен сұйық су түзілген кезде бөлінетін жылу шамасы әр түрлі: Стандартты жағдайда (t=25°С, 101,3 кПа) жылу мөлшерлері әр түрлі болады екен. Зат массасының сақталу заңы сияқты энергия сақталу заңы да болады. Зат молекуласы түзілгенде қанша энергия бөлінсе, оны айыру үшін сонша жылу сіңіріледі:Отынның түріне қарай (газ, сұйық, қатты) олар жанғанда бөлінетін жылудың шамасы да әр түрлі болады. Ол әрекеттесуші заттардың табиғатына, жанасу бетінің ауданына және қысымның шамасына (газ күйіндегі отындар үшін) тәуелді. Химиялық реакциялар тек жаңа заттар алу үшін ғана емес, энергия көзі ретінде де пайдаланылады.1840 ж. Г.И. Гесс ашқан заң соның атымен аталып, термохимияның негізгі заңы болып табылады. Ол заң бойынша егер бастапқы берілген заттардан әр түрлі жолдармен белгілі бір өнімдер алатын болса, онда осы өнімдердің алу жолдарына байланыссыз барлық жолдардың жылу эффектілері бірдей болады. Басқаша айтқанда, химиялық реакцияның жылу эффектісі бастапқы заттар мен реакция өнімдерінің түрлері мен күйіне байланыста болады да, ол реакцияның жүру жолына тәуелсіз болады.

Гесс заңы тұрақты көлемде жүретін процестерге (онда жылу эффектісі Q=ΔV) және тұрақты қысымда жүретін процестерге (онда жылу эффектісі Q=ΔH) қолданылады. Изобарлық процестер үшін Гесс заңының сұлбасын былай түсіндіруге болады (2.2-сурет). Мұндағы бастапқы заттар – А1, А2, А3, ал В1, В2, В3 реакция өнімдері. 2.2-суретте көрсетілгендей, реакция өнімдерін үш түрлі жолмен алуға болады екен. Бірінші жолдың жылу эффектісі – ΔН1. Ал екінші жолдың реакцияларының жылу эффектілері – ΔН2, ΔН3, 56 үшінші жолдың жылу эффектілері – ΔН4, ΔН5 және ΔН6. Осы жылу эффектілері Гесс заңы бойынша мынадай қатынаста болады: ΔН1=ΔН2+ΔН3=ΔН4+ΔН5+ΔН6Гесс заңы іс жүзінде көп қолданылады. Ол кейбір химиялық реакцияларды жүргізбей-ақ, олардың жылу эффектілерін есептеуге мүмкіндік береді. Гесс заңынан бірнеше салдар шығады. Бірінші салдар. Қайбір химиялық қосылыстың айырылуының (ыдырауының) жылу эффектісі оның түзілу жылу эффектісіне тең, тек таңбасы қарама-қарсы. (Мұны Лавуазье-Лаплас (1780- 1784) заңы деп те атайды.)Екінші салдар. Егер әр түрлі бастапқы күйлерден бірдей соңғы (ақырғы) күйге келетін екі реакция жүретін болса, онда олардың жылу эффектілерінің айырмасы бастапқы күйлердің бірбіріне ауысқандағы жылу эффектісіне тең.Үшінші салдар. Бірдей бастапқы күй-жағдайдан әр түрлі соңғы күйлерге келетін екі реакция жүретін болса, онда олардың жылу эффектілерінің айырмасы соңғы күй-жағдайлардың бірбіріне ауысқандағы жылу эффектісіне тең.

Дисперстік жүйелердің тұрақтылығы оның түрлері. Дисперстік жүйенің тұрақтылығы деп олардың қасиеттерінің (дисперстігінің, дисперстік ортада біркелкі таралуының, фазааралық әрекеттесудің) уақыт өту барысында өзгеріссіз қалуын (тұрақты болуын) айтады. Демек, тұрақтылық деп дисперстік жүйелердің ірілену және шөгу құбылыстарына қарсы тұра алу қабілетін айтады. Дисперстік жүйенің тұрақтылығының теориялық және практикалық маңызы бар.Термодинамикалық тұрақтылығына қарай дисперстік жүйелерді үлкен 2 топқа бөледі: лиофильді және лиофобты жүйелер.• Лиофильді жүйелер (грек. лиос – сұйықтық; phileo – жақсы көремін; phobos –жеккөремін)-термодинамикалық тұрақты жүйелер. Олар өз еркімен түзіледі, түзілу барысында жүйенің еркін(Гиббс) энергиясы азаяды, яғни ∆G=∆+T∆S<0. Мұндай жүйелерге беттік-активті заттардың мицеллярлық ерітніділері, жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділері және бентонит сазбалшықтарының суспензиясы жатады. Оларға агрегаттық тұрақтылық тән. • Лиофобтық жүйелерге термодинамикалық тұрақсыз, ұзақ өмір сүре алмайтын дисперстік жүйелер жатады. Мұндай жүйелерге эмульсиялар, кейбір суспензиялар, көбіктер жатады. Лиофобтық жүйелерді тұрақтандыру үшін оларға тұрақтандырғыш заттар-беттік-активті заттар (БАЗ), полимерлер қосады. Бұл жағдайда коллоидты ертінділердің дисперстік фазаның дисперстік ортамен өзара әрекеттесуі байқалады.Дисперстік жүйелер тұрақтылығының электрстатикалық және адсорбциялық-сольваттық факторлары. Электролиттер әсерінен жүретін коагуляция. Коагуляция табалдырығы. Шульце-Гарди ереже-сі. Эйлерс-Корф критериі. Бөлшектердің таңба ауысуындағы байқалатын тұрақ-тылық белдеулері, пептизация, зольдердің бір-бірімен коагуляциялануы. Лио-фобты зольдерді электролиттермен коагуляциялаудың қазіргі заманғы Дерягин-Ландау-Фервей-Овербек (ДЛФО) теориясының негізі. Дерягин бойынша оң жә-не теріс сыналық қысымдар. Коллоидтық бөлшектердің арасында әрекеттесуші электрстатикалық және молекулалық күштер. ДЛФО теориясының жалпы тең-деулері. Агрегативтік тұрақтылықты сипаттайтын потенциалдық қисықтар. Су тазарту технологияларында коагуляция және флокуляция процестерін қолдану.

Элоктролиз Фарадей заңы. Электролиз (электро… және грек. lysіs – еру, ыдырау) – еріген немесе балқыған электролитке батырылған электродтарда электр тогы әсерінен жүретін химиялық реакция. Электролиттер арқылы өткен электр тогы  иондары анодқа артық электрондарын беріп, яғни тотығып газ түрінде Cl2 бөлінеді. Бұл мысалда анод хлор әсерінен бүлінбейтін төзімді материалдардан (платина, графит) дайындалады. Натрий хлоридінің (NaCl) судағы ерітіндісін электролиздегенде катодта бөлінген металл сумен әрекеттесіп сутек және сілті 2Na+2H2O=H2+2NaOH, анодта бөлінетін хлор сумен әрекеттесіп тұз қышқылы мен хлорлылау қышқылын Cl2+H2O=HCl+HClO түзеді.- болатындықтан, Na+ катодтан жетпейтін электронын қосып алып, яғни тотықсызданып, натрий металл күйінде бөлінеді. Cl-химиялық энергияға айналады. Электролиз электролитпен толтырылған ыдысқа екі электрод орналастырып, оларды тұрақты ток көзінің полюстеріне жалғастыру нәтижесінде өтеді. Электролиз аппараттарын электролизерлер, электролиттік ванналар деп атайды. Электролизерлер корпусы болат, керамика, пластмасса, шыныдан жасалады. Коррозия мен жоғары температурадан сақтау үшін корпустың ішкі беті гуммирланады, пластмасса, отқа төзімді кірпіш немесе коррозияға берік материалмен қапталады. Катодтар дайындау үшін болат, түсті металдар (сынап, қорғасын, платина, т.б.), металдар қорытпасы, көмір немесе графит қолданылады. Анодтар еритін және ерімейтін болады. Еритін анодтар жоғарыда аталған түсті металдан, көміртекті болаттан, кейбір қорытпалардан, ерімейтін анодтар платина, графит немесе көмір, никель және қорғасын, марганец қос тотығы, магнетиттен жасалады. Ерімейтін анод Электролиз кезінде бүлінбейді. Электр өрісінің әсерінен электролиттердегі зарядталған бөлшектердің – иондардың ретсіз қозғалысы белгілі бір бағытқа келеді: катиондар катодта, аниондар анодта зарядсызданады, яғни катиондар катодтан жетіспейтін электрондарын қосып алып тотықсызданады, аниондар анодқа артық электрондарын беріп тотығады. Балқыған натрий хлоридін NaCl электролиздегенде электролитте катион Na+ және анион Cl Су ерітіндісінде электролиттің диссоциалануынан түзіін иондардан басқа, судың диссоциациялануынан сутек катионы мен гидроксил анионы болады, сондықтан катодта зарядсыздана алатын металл иондары және сутек катиондары болады. Қандай ионның зарядсыздануы олардың активтік қатардағы орнына, иондар концентрациясы мен электрод материалына байланысты. Оңай зарядсызданатын металдар активтік қатардың соңында, қиын зарядсызданатын металдар активтік қатардың бас жағында орналасқан. Электролиз процесі нәтижесінде бөлінетін заттың мөлшері сол заттың табиғаты мен электролиттен өткен ток мөлшеріне байланысты (Фарадей заңдарын қараңыз). Электролиз процесі лабороторияда, ғылыми-зерттеу жұмыстарында, өндірісте кеңінен қолданылады. Өндірістерде электролиз арқылы көптеген металдар, сілтілер, хлор, сутек, оттек, ауыр су, көптеген органик. заттар, тағы басқалары алынады. Электролиз техникада бедерлі заттардың көшірмесін металл бетіне түсіру, металл жалату, металдарды электролиттік тазалау, тағы басқаларықолданылады. Тез және өте жоғары дәлдікпен анықтайтын аналитикеалық әдістер де электролиз процесіне негізделген.Фарадей заңдары — электролиздер арқылы электр тогы өткенде электродтарда бөлінетін не ыдырайтын заттардың мөлшерін (массасын) анықтайтын электролиз процесінің негізгі заңдары. Ол заңдарды 1833 — 34 ж. ағылшын ғалымы М.Фарадей ашқан. Фарадейдің 1-заңы былай тұжырымдалады: Электролит арқылы ток өткенде электродта бөлініп шыққан заттың массасы (т) ток күшіне (Қ) және ток жүрген уақытқа (t) пропорционал, яғни т=kҚt, мүндағы k — электролиттегі заттың электрхимиялық эквиваленті деп аталатын пропорционалдық коэффициент Фарадейдің 2-заңы электрхим. эквиваленттің шамасын анықтайды: k=1M/Fn=A/F, мұндағы п — ионның заряды (валенттігі), A=kFz, электролиттегі заттың химиялық эквиваленті, яғни элементтің электрхимиялық эквиваленті оның химиялық эквивалентіне пропорционал. Фарадей заңының математикалық өрнегі электролиз кезінде бөлінетін заттың массасын, электрхимиялық және химиялық эквиваленттерін дәл анықтау үшін пайдаланылады.

Коллоидты ерітінділердің тұтқырлығы оның аномалиясы. Сұйық күйіндегі коллоидты ерітінділерге ағу және тұтқырлық қасиеттер тән. Жалпы тартылыс дүниеліктерінің ағу қасиетіне ие болуын, пішін келбетін өзгертіп деформациялануын зерттейтін ғылым саласы реология депаталады.Сұйық заттарға тән ағу және тұтқырлық – реология қасиеттерінің бір көріністері.Бір сәт тастан тасқа аққан тау өзені мен жазық далада жайбарақат ағып жатқан суды көз алдыңызға елестетіңізші. Алғашқысы буырқанып, сапырылысып көбіктеніп, кей тұстары иірім жасап ағады.Сұйықтың буырқанып, құйындай үйіріліп, иірім жасай сапырылысып ағуы – турбулентті ағыс деп аталады.Сұйықтың тып – тыныш, өз қабатымен жайбарақат ағуы – ламинарлық ағыс деп аталады.Сұйық бойында оның молекулалары өзара молекулаарлық күштермен байланысқан. Сондықтан сұйықтың бір қабаты екінші бір қабатына қарағанда ағып, орын ауыстыру барысында міндетті түрде әлгі сұйық молекулаларының байланыс күшін, яғни кедергісін сезінеді.Сұйық қабаттарының ағу барысында өзара бір – біріне іштей үйкеліс нәтижесінде кедергі келтіруін, олардың тұтқырлығы (вязкость) деп атайды.Мысалы сұйықтың екі қабатының арасы х метр болсын. Бірінші қабаттағы сұйық бөлшектері υ1 – жылдамдықпен, ал екінші қабаттағысы υ2 – жылдамдықпен қозғалсын.Демек, бірінші қабаттан екінші қабатқа өту барысында, сұйық ағысы, әрбір метр үшін мына шамаға өзгереді:Әрбір қабатты белгілі аудан беті бар болғандықтан, осы екі қабат арасындағы үйкеліс күші де аудан шамасына қарайлас болады, яғни: F~ Теңдеудің сол жағында үйкеліс күші, ал оң жағында сұйық бөлшектерінің бірлік қашықтықтағы жылдамдық өзгерісі мен оның аудан беті. Міне осы шамаларды өзара теңестіру үшін пропорционалдық коэффициент кіргіземіз және оны тұтқырлық коэффициенті деп атаймыз. Аномальді–тұтқыр дисперсия жүйелерінің жылжығанда құрылым беріктігін байқатпайды, бірақ төмен қысымдарда аққыштық қисығында) құрылымдық үлескісі бар. Жоғары қысымдарда бұл жүйелерде мәндері Ньютон теңдеуіне сәйкес келетін үлескі байқалады. Аномальді – тұтқыр дисперсиялы жүйелерге көптеген коллоидты ерітінділер және төмен концентрациялы суспензиялар жатады. Иілімді дисперсиялы жүйелер жылжуында аққыштық шегімен сипатталады. Аққыштық шегінен төмен кернеулерде олар тек серпінді бейпішінденуге ұшырайды, ал аққыштық шегінен тыс жерде қалдық (иілімді) бейпішіндену байқатады. Олардың аққыштық қисығы координаталар басынан өтпейді және жүйенің аққыштық шегін сипаттайтын қандай да бір нүктеде абсциссалар өсін қиып өтеді. Иілімді (пластичный) дисперсиялық жүйелер қысымдардың барлық аралықтарында өздерін құрылымды тұтқырлығы бар жүйелер сияқты көрсетеді, яғни олар Ньютон заңына бағынады. Мұндай жүйелерге жоғарыконцентрациялы тұндырмалар жатады.

Катализ гомогенді гетерогенді биокатализ ферменттер. Реакция жылдамдығын өзгерететін заттардың – катализаторлардың қатысуымен жүретін реакцияларды каталитикалық реакциялар деп атайды. Каталитикалық реакцияларда активтік комплекстің кұрамына катализатор да кіреді. Бұл комплекс ыдырағанда, катализатордың химиялық құрамы және сандық мөлшері өзгеріссіз бастапқы қалпында қалады, яғни регенарцияланады. Алайда катализатордың физикалық жағдайы, атап айтқанда, шамалары, беттік кабаттың құрылысы т.б. өзгеруі мүмкін. Каталитикалық процестерді гомогендік және гетерогендік процестер деп екіге бөледі. Гомогендік катализде катализатор және реакцияға түсетін заттар бір фазада болады, ал гетерогендік 256 катализде көбіне катализатор жеке фазада (мысалы, қатты дене) болады да, реакция сол фаза бетінде жүреді. Каталитикалық процестерде катализатор тепе-теңдік жағдайын өзгертпейді, ол реакция жылдамдығын арттырады немесе кемітеді. Егер реакция жылдамдығы артса, оны оң катализ, егер кемісе, теріс катализ деп атайды. Оң катализде реакция жылдамдығының артуы реакцияның активтендіру энергиясының кемуінің нәтижесінде болады. Гомогендік катализде реакция жылдамдығы катализ мөлшеріне тура пропорционал болады. Катализатордың реакция жылдамдығына әсері меншікті каталитикалық активтілік (МКА) арқылы сипатталады. Гомогендік катализде МКА катализатордың бірлік массасындағы реакция жылдамдығымен, гетерогендік катализде – катализатор бетінің бірлік ауданындағы реакция жылдамдығымен анықталады. Катализатордың әсер ету механизмін оның реакцияға түсетін заттардың біреуімен аралық қосылыс түзуімен түсіндіруге болады. Мысалы, А + К → АК* реакция өнімдері реакциясын қарастырсақ, мұнда катализатор қатысуында реакция былай жүруі мүмкін: А + К → АК АК+В→К + реакция өнімдері. Мұндағы: К-катализатор, немесе: А+В+К→АВК→К + реакция өнімдері. Бұдан реакция жылдамдығының катализатор мөлшеріне тура пропорционал екенін көруге болады. Газ фазасында гомогендік катализдің мысалы ретінде дибутил және диэтил эфирдің, ацеталдегидтің және азот (1) оксидінің йод буының қатысында ыдырау реакцияларын айтуға болады. Ерітіндідегі гомогендік катализде көп жағдайда реакция жылдамдығы сутек және гидроксид иондарының қатысуында артады. Ерітіндідегі гомогендік катализдің мысалы ретінде канттың инверсиясы күрделі эфирлер мен амидтердің су қатысында ыдырауларын және т.б. көптеген реакцияларды қарастыруға болады. Гетерогендік катализде катализатор мен реакцияға түсетін заттар әр түрлі агрегаттық күйде болады. Көп жағдайда катализатор қатты күйінде, ал реакцияға түсетін заттар сұйық немесе газ күйінде болып келеді. Гетерогендік катализде реакция 257 катализатордың бетінде жүретіндіктен, катализатор бетінің ауданы мен оның химиялық құрамының рөлі зор.Ферментативтік катализ.Тірі организмдердің (жануарлар мен өсімдіктердің) өмірінде каталитикалық процестердің маңызы зор. Олардың бойында әр түрлі химиялық реакциялар жүріп жатады. Атап айтқанда, белоктар, майлар, көмірсулар мен т.б. заттардың синтезделуі және олардың ыдырауы. Мұндай биохимиялық реакциялар белгілі бір жағдайларда -рН-тың мәні бейтарапқа жуық болып, температура шамамен 300° К болғанда ғана жүреді. Міне, осындай жағдайда ферменттер қатысуында жүретін биохимиялық реакцияларда ферментативтік реакциялар деп атайды. Ферменттердің активтілігі өте зор екендігін көрсететін мысалдар көп-ақ. Қазіргі кезде 2 мыңнан астам ферменттер белгілі. Оның 260-тан астамын таза кристалдық күйде алуға болады. Белгілі ферменттер олардың қатысуында жүретін химиялық түрленулерге байланысты жіктеледі. Осыған байланысты оларды үлкен үш топқа бөлуге болады. 1. Гидролаздар – яғни гидролиз процестеріндегі реакция жылдамдығын арттыратын ферменттер. Бұған асқазан шырынының құрамындағы пепсин, трипсин, химотрипсин және аминопептидаза, гипаза, фосфатаза сияқты ферменттер жатады. Бұл ферменттердің активтілігі ортаның рН-на байланысты болып, белгілі бір рН-та ең үлкен максимал мәнін көрсетеді. Көпшілік ферменттердің активтілігінің ең үлкен мәні олардың изоэлектрлік жағдайына сәйкес келеді. 2. Биологиялық нысандардағы әр түрлі атомдар топтарын және сутекті тасымалдайтын ферменттер. Ферраза тобындағы ферменттер фосфор қышқылының қалдығы мен метилдік топты басқа қосылыстарға тасымалдайды. Биосинтез өнімдерінің әр түрлі болуы осы топтағы ферменттердің функциясына байланысты. 3. Заттардың алмасу процестерінде реакция жылдамдықтарын арттыратын ферменттер. Мысалы, молекулалардың қайта құрылу реакцияларында молекулалардың жоғары молекулалы табиғаты белоктық болатын биологиялық катализаторлардың көмегімен жүреді. Бұл катализаторлардың яғни ферменттердің кәдімгі катализаторлардан айырмашылығы мынада: біріншіден, олар талғамды болады, екіншіден, олардың активтілігі өте жоғары болады. Кей жағдайда фермент тек бір ғана реакцияның жылдамдығын арттырып, басқа реакцияларға әсер етпейді. Мысалы, каталаза деген фермент белоктарды ыдыратады да, 263 керісінше, тотығу процестерінің жылдамдығына әсер етпейді. Бұл сияқты мысалдарды жалғастыра беруге болады. Олар ферменттердің талғамдылығын көрсетеді. Ферменттердің екінші бір ерекшелігі – олардың өте активті болатындығы.Ферментативтік катализде де басқа ферментативтік емес катализдегі (гомогендік және гетерогендік) сияқты ферменттің әсер етуінің алғашқы сатысы – оның субстраттың молекуласымен аралық қосылыс түзуінде. Оны сұлба түрінде былай көрсетуге болады: K1 K3 Е + S ← → Е S → Е + Р.ө.  K2 264 Мұндағы S – субстрат; Е – фермент (энзим), яғни биологиялық катализатор; Р. ө. – реакция өнімдері. Е S-аралық қосылыс. Стационарлық концентрациялар тәсілін пайдаланып мына өрнекті жазуға болады: dCES/dt=К1СEСS–К2СES–К3СPӨ  Мұндағы СE+СES=СEo болғандықтан (СEo- ферменттің активтік орталығының бастапқы концентрациясы): СES=СE/[1+(К2+К3)/K1C3] Бұдан реакция өнімінің алыну жылдамдығы мынаған тең болады: d СPӨ / dt = К3СES / [1+ (К2 + К3) / K1C3 ] =2СEОСS / С + КM (72) (К2+К1)/К1 өрнегі Михаэлис тұрақтысы (КM деп аталады. Егер СS < >КM болса, онда жылдамдық СS -ке байланыссыз болып, максималдық мәнін алады: Vmax=К3СЕо  Бұл екі жағдайда да жылдамдық катализатордың концентрациясына байланысты бірінші реттілікті болады. Бұл тендеудің физикалық мәні мынада: реагенттің бастапқы концентрациясында (яғни реагенттің концентрациясы өте көп болғанда катализатор (фермент) аралық қосылыстың құрамына енеді (ЕS), ал оның концентрациясы өзінің шектік мәніне СЕО жетеді. Ендеше реакция өнімін алу жылдамдығы да осы фермент үшін белгілі бір шектік мәнге жетеді (Vmax). Биокатализ (ферментативті катализ сияқты) – арнайы ақуыздар – ферменттер арқылы тірі жасушалардағы химиялық реакцияларды жеделдету. Биокатализдің жүрегінде химиялық өндірісте пайдаланылатын биологиялық емес катализдің негізіндегі химиялық үлгілер бар. Алайда, биокатализ ферменттер негізделген, яғни, зертханалық және өнеркәсіптік химиялық реакциялардың, ерекшелігін және реттелетін салыстырғанда жүздеген және кейде миллиардтаған тіпті мыңдаған ондаған реакциясын жылдамдатады, ерекшеленеді және т.б. органның қажеттіліктеріне байланысты ферменттер белсенділігінің өзгеруі.

Коллоидті химия негізгі түсінік дисперсия нақты беті. Коллоидтық химия – дисперстік жүйелер мен фазалардың бөліну беттерінде болатын беттік құбылыстарды зерттейтін ғылым саласы. Коллоидтық химия физикалық химияның күрделі бір бөлімі болып қалыптасты, 19 ғасырдың 60-жылдарында жеке ғылым саласына айналды.Коллоидтық химия дисперстік жүйелердің түзілу және бұзылу жолдарын, қасиеттерін, фазалардың жанасу беттеріндегі молекулааралық әрекеттесу құбылыстарын зерттейді. Сондай-ақ, оның зерттеу нысандарына әр түрлі дисперстік жүйелер, дисперстік фазалар мен дисперстілеу ортаның жанасу беттері, адсорбциялық қабаттар, ламинарлық және фибриллалық жүйелер, аэрозольдер, ұнтақтар, көбіктер, эмульсиялар, жүзгіндер (суспензиялар), әр түрлі гельдер мен зольдер жатады. Қазіргі Коллоидтық химия мына құбылыстар мен процестерді қарастырады: 1) беттік және капиллярлық құбылыстар (адсорбция және жүзу құбылыстарының термодинамикалық және кинетикалық заңдылықтары, адсорбциялық қабаттардың қасиеттері, беттік белсенді заттардың әр түрлі фазааралық беттерге әсер ету заңдылықтары мен механизмдері); 2) қатты дене беттерінің химиясы (қатты денелердің беттік қабаттарындағы кристалдың және электрондық құрылымдарының ерекшеліктері, оларда болатын сорбциялық құбылыстар заңдылықтары); 3) электркинетикалық және электркапиллярлық құбылыстар және ион алмасу құбылыстары (коллоидтық электрхимия); 4) дисперстік жүйелердің оптикалық қасиеттері (коллоидтық оптика); 5) дисперстік жүйелердің молекула-кинетикалық және тасымал құбылыстарын зерттеп, оларды дисперсиялық талдауға пайдалану; 6) лиофильдік және лиофобтық дисперстік жүйелердің пайда болу (түзілу) термодинамикасы мен теориялары, оларды алу және тазарту жолдары (диализ, электрдиализ және ультрафильтрация); 7) лиофильдік коллоидтық жүйелер, олардың пайда болу аймақтары, екі-үш құрауышты беттік-белсенді заттары бар термодинамикалық тепе-теңдік жүйелердің құрылысын зерттеу, жұқа қабыршақтардың термодинамикасы мен физика-химия гидродинамикасы, қабыршақтардың жұқалану заңдылықтары; 8) дисперстік жүйелердің тұрақтылық теориясы, тұрақтылық факторлары, дисперстік фаза бөлшектерінің коагуляциясы (флокуляциясы), коалесценция және олардың заңдылықтары; 9) дисперстік жүйелердің физика-химия механикасы, дисперстік жүйелердегі құрылым түзілу, олардың түрлері және заңдылықтары, реологиялық зерттеулер. Коллоидтық химия құрылыс материалдары мен силикаттар, бояу мен пигменттер және қатты заттарды ұнтақтап майдалау технологиясының, флотация әдісі мен кен байыту технологиясының, жуу процестерінің негізін құрайды. Мұнайдағы өте майда су эмульсиясын бұзу арқылы оны су мен тұздан тазарту, көбіктерді өрт сөндіруге қолдану, т.б. маңызды мәселелер Коллоидтық химия негізінде шешіледі. Коллоидтық химияның биология, геология, медицина т.б. ғылымдар үшін де маңызы зор. Қазақстанда Коллоидтық химия саласындағы зерттеулер А.В. Думанскийдің жетекшілігімен 1942 – 44 ж. басталды. Қазақ ұлттық универстетінде (Қ.Мұсабеков, Ж.Әбілев, В.П. Пальмер) үлкен молекулалы заттардың жаңа класы – полиэлектролиттер мен кіші молекулалы беттік актив заттар алынып, бұларды фазаға бөлу (С.Айдарова, К.Омарова), солюбилизация (Т.И. Юй Цун-синь) және флокуляция (Н.Түсіпбаев) процестерінде қолдану әдістері табылды. Химия ғылымдары институтында Қазақстанның минералды адсорбенттері (Ш.Батталова), тұтқыр заттар қатаюының физика-химия негіздері (С.Сүлейменова) зерттелуде, тұзды суды тұщы суға айналдыру мәселелері шешілді (Е.Ерғожин), жаңа флокулянттар алу (Е.Шайхутдинов), пайдалы қазбалар мен өте төзімді көбіктерді флотациялық жолмен байыту (А.Байшолақов, М.Баймаханов), иониттерді алмастыра сорбциялау (А.Дадабаев) әдістері іздестірілді, беттік актив заттардың электродтық процестерге (М.Наурызбаев) және техникалық аэрозольдердің тұрақтылығына (А.А. Цыпура) тигізетін әсері анықталды. Республикада Коллоидтық химия жөніндегі зерттеулерді Қазақ ұлттық университеті үйлестіріп отырады.

Электролит ерітіндің:әлсіз және күшті.  Электролит деп иондық өткізгіштік (II текті өткізгіштер) көрсететін ерітінділер мен таза заттарды айтады. Электрондық өткізгіштік (I текті өткізгіштер) көрсететін қатты заттар мен сұйықтықтардан электролиттердің айырмашылығы, оларда электр тоғы – оң (катиондар) немесе теріс (аниондар) – иондардың ағынынан болады. Электролиттерді ионогендік және ионофорлық деп екіге бөледі. Электролиттің күшін диссоциациялану дәрежесімен немесе диссоциациялану тұрақтысымен сипаттауға болады. Егер концентрациясы бірдей электролиттерді өзара салыстыратын болсақ, онда < 2% болатын электролиттер әлсіз электролиттер деп аталады. Оларға СН3СООН, NН4ОН т.б. жатады. Егер 2% < < 30% болса, онда ерітіндіде орташа электролит болғаны. Мысалы, H3РО4, Са(ОН)2 т.б. Егер > 30% болса, онда ондай ерітінділер күшті электролит болғаны. Күшті электролиттерге НСl, НNО3, Н2SО4 сияқты қышқылдар, сілтілер және суда еритін тұздар жатады. Электролит күшін КD-мен де сипаттауға болатынын айттық. Егер КD >10-2 болса, онда электролит күшті болғаны, егер КD =10- 2 :10-4 болса, онда орташа болғаны. Ал әлсіз электролиттердің диссоциациялану дәрежесі 10-5 пен 10-9 аралығында болады. Электролиттік диссоциация әлсіз электролиттер үшін қайтымды процесс болғандықтан, олар әсер етуші массалар заңын қолдануға болатынын айттық. Мысалы, сірке қышқылының диссоциациялануын былай жазуға болады: СН3СООН ← → СН3СОО- + H + Оның диссоциациялану тұрақтысы……КD=[Н+ ][СН3СОО- ]/[СН3СООН] (8)Мұндағы анионды А – дeп, катионды K + деп, алсақ диссоциацияланбаған молекуланы КА деп белгілесек, жалпы түрде 8-теңдеу мына түрге келеді:….КD=[K+ ][А]/[KА] (9)Диссоциациялану дәрежесін деп белгілесек, онда:…..[К+ ]=[А- ]= /V (10)Мұндағы V = 1 моль электролиті бар ерітіндінің көлемі, л. Бұл жағдайда диссоциацияланбаған молекулалар і – болады да, оның концентрациясы мынаған тең:….[KА]=(1- )/V (11)Енді [К+ ], [ – ] және [КА]-ның мәндерін 9-теңдеуге қойсақ, диссоциациялану константасы былай өрнектеледі:….КD= 2 1/V(1- ) (12) Мұндағы 1/V = С болғандықтан, (С-электролиттің концентрациясы, моль/л), 12-теңдеуден мынаны аламыз:……КD=а 2С/(1- ) (13) Бұл теңдеу – Оствальдтың сұйылту заңының математикалық өрнегі. Оны Оствальд 1888 ж. ұсынған болатын. Белгілі бір температурада, берілген еріткіште қарастырылған электролит үшін анықталған диссоциациялану дәрежссі тек әлсіз электролиттің өте сұйылтылған ерітіндісінде ғана тұрақты шама болады. Әлсіз электролиттердің диссоциациялану дәрежесі аса көп сұйылтылмаған ертінділер үшін өте аз шама, сол себепті теңдеудегі (13) (1- ) ≈ 1 деп есептеп, мына өрнекті жазуға болады:…….КD= v 2С немесе KD /C (14) Бұл теңдеу әлсіз электролиттің белгілі бір концентрациясында диссоциациялану тұрақтысы белгілі болған жағдайда оның диссоциациялану дәрежесін есептеудің ең қарапайым тәсілін береді. Диссоциациялану константасын және оның температураға байланыстылығын біле отырып, диссоциациялану процесінің G, Н және S сияқты термодинамикалық шамаларын да есептеуге болады. Ол үшін Вант-Гофф жасаған химиялық реакцияның изотермасы мен изобара теңдеулерін пайдаланады. Сонда:… G°=-RТlпКD (15)…. (dlпК/dТ)р= Н/RТ2 (16)…. (d G/dТ)=- S 0 (17)

Дисперсті жүйелердің тұрақтылығы. Дисперстік жүйелердің тұрақтылығы деп олардың қасиеттерінің (дисперстігінің, дисперстік ортада біркелкі таралуының, фазааралық әрекеттесудің) уақыт өту барысында өзгеріссіз қалуын (тұракты болуын) айтады. Демек, тұрақтылық деп дисперстік жүйелердің ірілену және шөгу құбылыстарына қарсы тұра алу қабілетін айтады. Дисперстік жүйенің тұрақтылығының теориялық және практикалық маңызы бар.Песковтың ұсынысы бойынша дисперстік жүйелердің тұрақтылығын екіге бөліп: 1) шөгу құбылысына қарсы тұра алу және 2) бөлшектердің бірігіп, ірілену құбылысына қарсы тұра алу қабілеті деп қарастырған жөн. Бірінші тұрақтылықты седиментациялық тұрақтылық деп атайды. Екіншісін – агрегаттық тұрақтылық деп атайды. Агрегаттық тұрақтылықтың өзі термодинамикалық және кинетикалық тұрақтылық болып екіге бөлінеді.Термодинамикалық тұрақты жүйелер бір фаза екінші фазаның көлемінде ұсақ бөлшектер (тамшылар) түрінде өз бетімен таралуы нәтижесінде түзіледі. Термодинамикалық тұрақты жүйелерді лиофилъдік жүйелер деп атайды. Бірақ термодинамикалық тұрақсыз жүйелер кинетикалық тұрғысынан тұрақты болуы мүмкін. Мұндай жүйелерді кинетикалық тұрақты жүйелер деп атайды. Кинетикалық тұрақты жүйелерді лиофобтық жүйелер деп атайды. Лиофобтық жүйелер белгілі бір уақыт аралығында ғана тұрақты болады, одан кейін оның агрегаттық тұрақтылығы бұзылады.Қатты бөлшектердің бір-бірімен байланысып іріленуін коагуляция деп, ал тамшылардың қосылып іріленуін коалесценция деп атайды. Бөлшектердің (тамшылардың) іріленуі, сонымен бірге, изотермиялық айдау барысында да байқалады. Изотермиялық айдау деп тұрақты температурада кіші бөлшектердің еріп, тамшылардың буланып, үлкен бөлшектерге (тамшыларға) конденсациялануы нәтижесінде бөлшектердің одан әрі қарай ірілену құбылысын айтады.

Коллоилдты химияға ғылыми сипаттам. → Коллоидті химия негізгі түсінік дисперсия  нақты беті Екеуі бірдей. ХX ғасырдың 50 жылдары ағылшын химигі Томас Грэм бұл ерітінділерді толығырақ зерттеді. Грэм бұл ерітінділерді және оларды түзетін заттарды «коллоидтар» деп атады, себебі Грэм грекше «колла» – деп аталатын желімді (клей) осындай ерітінділердің нағыз (типичный) өкілі деп ойлады.

Реология және реология құрамы.«Реология» гректің «ағу» деген мағынаны береді. Деформация деп – дененің тұтастығы сақталып, оның бөліктері мен молекулаларының өзара орын ауыстыруы кезіндегі сызықтық өлшемдерінің өзгеруін айтады. Егер уақыт бірлігі ішінде күш әсеріндегі дене үздіксіз және қайта қалпына келмейтіндей өссе, онда бұл материалдың ағуын білдіреді. Деформация кезінде әдетте, дененің пішіні мен өлшемдері өзгереді, бірақ кейбір жағдайларда бұл құбылыс байқалмайды.Реология — нақты денелердің деформациясы мен ағуын зерттейтін ғылым. Феноменологиялық реология біртекті және квазибіртекті материалдарды тұтас орта ретінде қарастыра отырып меңгереді. Макрореология материалдарды сыртқы кейпі қандай қалыпта болса, сол қалпында, яғни біртекті немесе құрылымын жоғалтқан түрде қарастырады. Бірақта, феноменологиялық біртекті болып тек таза сұйықтар мен микрокристаллдар табылады. Реология зерттейтін материалдардың көпшілігі екі немесе оданда көп фазадан тұратын дисперсті жүйелер болады. Реологиялық көзқарас бойынша дисперсті жүйелерді былайша ажыратады: сұйыққа тән күйде болатын күл және қатты денеге тән күйде болатын гель. Күлдегі тұтас фаза немесе дисперсионды орта сұйық болады, ал дисперсті фаза эмульсия жағдайында сұйық, суспензия жағдайында қатты болып табылады.Микрореология екі және одан да көп фазалы жүйелердің компоненттерінің реологиялық қасиеттеріне сәйкес жай-күйін қарастырады.Материалдардың негізгі реологиялық қасиеттеріне серпімділік, пластикалылық, тұтқырлық және қаттылық жатады. Бір ғана материалдың өзі нақты бір жағдайда болатын күйінде және жүктелу шартында әртүрлі реологиялық қасиеттерге ие болады. Мысалы, макарон қамыры лездік күш түскен жағдайда серпімді дене күйінде, ал күш түсудің басқа жағдайларында тұтқыр және пластикалық қасиеттері байқалады. Сондықтан ең алдымен зерттелетін материалдың қандай қасиеті негізгі және анықтауыш қасиет екенін біліп алу қажет.Тамақ массалары ішінде реологиялық қасиеттері әртүрлі материалдар кездеседі. Бір ғана өнімнің технологиялық өңдеу процесінде бір реологиялық күйден қарама-қарсы күйге өтетін жағдайлары белгілі. Мысалы, шоколадты қалыпқа құйып, артынан салқындатқанда ол бастапқыда тұтқыр болып, содан кейін қатты күйге енеді. Дәл осы көріністі конфет өндірісінде де байқауға болады.Коллоидты системалардың реологиялық қасиетіне системадағы дисперстік фазаның концентрациясымен қатар, дисперстік орта мен дисперстік фаза табиғаты секілді факторлар күшті әсер ете-ді. Олай болса, коллоидты системалардың реологиялық қасиеттері осы жоғарыда айтылған себептерге байланысты туындайтындық-тан, бір жағынан соларга, екіншіден әлгі фактордың өзіне әсер ете-тін молекулалық әрекеттесуді де қоса қарастырады.Реологиялық қисықтар және құрылымдау. Сұйық заттардың тұтқырлығын өлшейтін аспап вискозиметр деп аталатыны физика-дан белгілі. Коллоидты системалардың вискозиметрлік зерттеуін график арқылы көрсетуге болады. Әдетте мұндай графиктін. екі түрі бар- олардың біреуі ығысу кернеуі (немесе оған пропорцио-нал шама) мен жылдамдық градиенті Е (немесе оған пропорцио-нал шамалар), ал келесісі тұтқырлық — ығысу кернеуі координа-тында тұрғызылады. Әдетте ығысу кернеуіне тура пропорционал шама ретшде капиллярлі вискозиметрдегі қысым төмендеуі, рога-ционды вискозиметрдегі жіптің бұралу моменті, Хепплер вискози—метріндегі шариктің салмағы және басқалар пайдаланылады. Ал жылдаыдық градиентіне тура пропорционал шама ретінде капил-лярлі визкозиметрдегі цилиндрдің бұрыштық жылдамдығы, Хеп-плер визкозиметріндегі шарик жылдамдығы алынады.Олар су және бейорганикалық тұздардың, қышқылдардың, негіздердің, глюкозаның, сахарозаның судағы ерітінділері және бензин, бензол, спирт сияқты сұйықтарға тән.Мұндай сұйықтарды ньютондық немесе идеал тұтқыр деп атайды. Демек, тұтқырлығы ығысу кернеуіне немесе жылдымдық градиен-тіне тәуелді системалардағы сұйықтарды ньютондық дейді екен. Оған жоғары молекулалық қосылыстар ерітінділері және анизо-диаметрлік бөлшектері бар дисперсті системалар жатады.Тұтқыр сұйықтар вискозиметр арқылы өткенде жылу бөлінеді. Мұндай механикалық энергияның жылулыққа түрленуін вискози-метрлік өлшеу кезінде ескерген жөн. Сұйықтар аққандағы энерге-тикалық шығындарды талдай білу дисперстік фазаның сұйық тұт-қырлығына ықпалын анықтауға көмектеседі. Шар тәрізді қатты бөлшектерден құралған дисперстік фазасы бар коллоидты система аққан кезде әлгі бөлшектердің ағу жылдамдығы бұрыштық жыл-дамдықтың жартысындай шамаға тең болады. Мұндай жағдайда энергия ілгерілемелі және айналмалы қозғалысқа жұмсалады. Ендеше, дисперстік фазаның көлемі артқан сайын системаның тұт-қырлығы да артуы керек. Бұл қатынастың сандық сипатын анык-тайтын теңдеуді 1906 жылы А. Эйнштейн ұсынды. Құрылымның пайда болуын зерттеу тұрақтылық және дисперс-тік системаны тұрақтандыру мәселелерімен байланысты. Сонымен дисперстік системаларға жоғары молекулалық қосылысты енгізу арқылы үш өлшемді тор түйінінде дисперстік фаза бөлшегі орна-ласатын құрылымды тудыруға болады. Бұл тор системадағы агре-гаттық тұрақтылықты қамтамасыз етіп, бөлшек қозғалысын шек-тейді. Олай болса, системадағы құрылымның пайда болуы, оның агрегаттық тұрақтылығын кемітеді.Бөлшектердің концентрациясы өскен сайын олардың арасында-ғы байланыстар да артады. 66-суретте дисперстік фазаның концен-трациясына байланысты реологиялық кисықтардың тәуелділігі кескінделген. Ал бөлшектер арасындағы байланыстар реологиялық қисықтардың бастапқы кезінде ғана айтарлықтай ықпал етеді. Сол сияқты байланыс саны көбейіп, ығысу кернеуі төмендегенде сис-теманың ағымы әлсірейді. Тек жоғарғы ығысу кернеуі кезінде ғана ағым жылдамдығы көтеріледі. Мұндай система ағымының едәуір жылдамдығы бар сәттегі ең кіші ы^ысу кернеуін шекті ығысу кер-неуі деп атайды. Шектіден аз ығысу кернеуі системада серпімді деформацияны тудырады. Мұндай жағдайда системаның кұрылым-дануы өзін қатты денеше ұстайды. Сондықтан да П.Ребиндер құрылымдық системаны сұйық тәрізді, ағымдылық шегі бар сис-темалар деуді ұсынды.Жалпы олардың реологиялык қасиетін зерттеуге арналған бірінші жұмысты 1889 жылы Ф. Н. Шведов жүргізді. Ол осы зат-тарды өрнектейтін теңдеуді ұсынды.  Молекулааралық тартылыс салдарынан пайда болатын құры-лымдардың ерекшелігі — олардың бұзылғаннан кейін де өзінің әуелгі қалпына келе алатындығы. Бұл құбылысты тиксотропия дей-ді. Оған бірер мысал келтірейік. Саз балшықты суда езіп суспен-зияға, оны қайтадан балшыққа және балшықты кептіріп кесекке, оны ұнтақтап топыраққа, ал бұлардан қайтадан балшық алуға болады.Тиксотропиялық құбылыстар бөлшектер арасындағы байланыс кристалдар өсіп үлкейген кездегі химиялық әрекеттесу тұсында туындайды. Мұндай күштер мен байланыстар қысқа мерзімде әсер ететіндіктен, оньщ кейбір кристалдары қайтымсыз бұзылады. Бү-ған мысал ретінде цементтің қатаюын келтіруге болады. Бұл кұ-былыс оның қайта кристалдануынан туындайды. Цемент алынатын негізгі минерал — ізбес тасы табиғатта кристалл түрінде болады. Оны ұсақтап, күйдіріп, қайта ұнтақтаса цемент шығады. Ал оны сумен араластырғанда, ол қайтадан қатаяды.Құрамындағы дисперсті фазасы төыен болатын гельдерді біраз уақыт бойына сақтағанда синерезис құбылысы байқалады. Осы құбылыс кезінде бөлшектердің бірімен-бірінің түйісуі артады да, тығыздалады және бөлшектер арасындағы сүйық бөлініп шыга бастайды.

Термодинамика Негізгі тұжырымдаманы анықтау. Термодинамика (грек. θέρμη – «жылу», δύναμις – «күш») – физика ғылымындағы жылудың жұмыс және басқа энергия түрлерімен арадағы қарым-қатынасын зерттейтін тармағы. Термодинамика — тәжірибелерден жинақталған нәтижелерге сүйенетін феноменологиялық ғылым. Ол көптеген құрамдас бөліктерден тұратын макроскопиялық жүйелер – термодинамикалық жүйелерді зерттейді. Мұндай жүйелерде жүретін процестер макроскопиялық шамалар, мысалға қысым немесе температура арқылы сипатталады және олар молекулярлық деңгейде қолдануға келмейді.Термодинамика заңдылықтары жалпы сипатта қолданылады және заттардың атомдық деңгейдегі құрылымына тәуелді емес. Сондықтан термодинамика ғылым мен техниканың энергетика, қозғалтқыштар, фазалық ауысу, химиялық реакциялар, секілді көптеген салаларында қолданылады.Термодинамиканың физика мен химияның бірқатар салаларында, химиялық технология, аэроғарыштық технология, машина жасау, жасушалық биология, биомедициналық инженерия секілді алуан түрлі салаларда алатын орны ерекше.Термодинамиканың нөлінші заңы басқаша жылу тепе-теңдігінің өтпелігі туралы заң деп те аталады. Оны 1931 ж. Р. Фаулер ұсынған. Термодинамиканың бірінші заңы басқаша энергияның сақталу заңы ретінде де белгілі. Ол заңды жалпы түрде ең алғаш 1748 ж. М. В. Ломоносов ұсынды. Кейінірек Г. И. Гесс, Р. Майер, Д. П. Джоуль, Г. Гельмгольцтердің еңбектерінің нәтижесінде ол заң одан әрі дамып, қазіргі түсініктемесіне ие болды. Термодинамиканың екінші заңы энтропияның өсу заңы ретінде мәлім. Ол әр түрлі энергиялардың жылуға толық айналуын, ал жылудың жұмысқа толық айналмайтынын көрсетеді. 43 Термодинамиканың үшінші заңы Нернстің жылулық постулаты ретінде белгілі. Ол дене температурасының абсолюттік нөлге жетпейтіндігін көрсетеді.Айналадағы ортадан ойша бөлінген дене немесе өзара әрекеттескен денелер тобы термодинамикалық жүйе деп аталады.

 Коллоидтық жүйелердің электрлік қасиеттері.Электркинетикалық құбылыстар Дисперстік жүйелердің электрлік қасиеттерінің болатынын алғаш рет 1808 ж. Мәскеу университетінің профессоры Ф.Ф Рейсс ашқан болатын. Ол өзінің тәжірибесінде 2 шыны түтікше алып, батпаққа батырып, оның үстін сумен толтырды. Оған  электр өрісін тудырғанда оң полюсті түтікшедегі сұйықтық лайланып, ал теріс полюсті түтікшедегі су мөлдір болып қалды. Ол топырақтың теріс зарядты бөлшектерінің оң полюске тартылғанын көрсетеді. Кейінірек зерттеушілер бөлшектердің электр өрісінде тұрақты жылдамдықпен қозғалатынын көрсетті. Ол жылдамдықтың потенциалдар айырымы (электр өрісі) және ортаның диэлектрлік өтімділігі көп болған сайын көп, ал ортаның тұтқырлығы аз болатыны анықталды. Электрфорез құбылысының сұлбасы 314 Бөлшектердің электр өрісіндегі қозғалысы электрфорез деп аталынды. Ф.Ф. Рейсс өзінің басқа тәжірибелерінде U тәрізді түтіктің ортаңғы бөлігі ұсақ кварц құмымен толтырылып, су құйылған аспапқа тоқ жібергенде аспаптың теріс электроды (катод) бар жағында су көтеріліп, ол оң электрод (анод) жағында судың деңгейі төмен түсетінін байқады. Ол судың оң зарядты екенін көрсетеді. Электрфорез сияқты бұл процестің жылдамдығы да тұрақты және көтерілген сұйықтың көлемі берілген потенциалдар айырымына және ортаның диэлектрлік өтімділігіне тура пропорционал, ал ортаның тұтқырлығына кері пропорционалды болды. Сондай-ақ кеуек диафрагманың капиллярларынан өткен сұйықтық көлемі ток күшіне пропорционалды, ал ток күші тұрақты болғанда қиманың ауданына кемісе диафрагманың қалыңдығына тәуелсіз болатыны анықталды. Бұл құбылыс электросмос деп аталды. Кейінірек зерттеулер электрофорез бен электроосмосқа қарамақарсы тағы екі құбылыстың болатынын көрсетті. 1878ж Дорн дисперстік фаза бөлшектері, мысалы құм суда шөккенде, сол шөккен бөлшектердің әртүрлі деңгейлерінде орналасқан электродтар арасында  потенциалдар айырымының болатынын байқады. Бұл құбылысты кейін Дорн эффектісі, немесе седиментация (шөгу) потенциалы деп атады. 1859ж Квинке уақ тесігі бар диафрагма арқылы сұйықтықты қысым арқылы өткізгенде, диафрагманың екі жағындағы электродтар арасында потенциалдар айырымының болатынын байқады.Электрофорез жылдамдығын және дзета-потенциалын есептеу үшін мокроскопиялық әдіс бойынша Гельмгольц-Смолуховский теңдеуін қолданады.U=ζEε/4πη Бұл теңдеуден дзета потенциалын мәнін табуға болады.ζ=4πηŀU/εE Ағу потенциалының сұлбасы 316 Мұндағы η ортаның тұтқырлығы, ε диэлектрлік өтімділігі оларды анықтамадан алуға болады, Е⁄ l – кернеудің градиенті. Сондықтан дзета потенциалын анықтау үшін U – ды шекарасын дәлірек өлшеп табу керек. Электросмос жылдамдығын диафрагмадан бірлік уақытта өткен сұйық фазаның көлемімен (немесе массасымен) өлшейді. Бұл жылдамдық электрофорездегі жылдамдық сияқты ζ, Е, I, ε – шамаларына және барлық капиллярлардың көлденең қимасының ауданына тура пропорционалды тәуелдікте болады, ал η және l-ге кері пропорционалды болады. Сондықтан электросмос үшін электрофорездегі сияқты теңдеу қолданылады: U=ζEεS/4πηŀ=ζIε/4πηæ    Мұндағы: I-тоқ күші, æ-сұйықтықтың меншікті электрөткізгіштігі. Бұл теңдеуден дзета потенциалын былайша табуға болады:ζ=4πηæU/Iε.

Температураның реакция жылдамдығына әсері. Химиялық реакциялардың жылдамдықтары тек концентрацияға емес, сонымен қатар температураға да байланысты. Әдетте температура өскен сайын реакция жылдамдығы артады. Көптеген гомогендік реакциялар үшін температураның 10° өсуі реакция жылдамдығын 2-4 рет арттырады. Мұны Винт-Гоффтың жуықталған ережесі деп атайды. Реакция жылдамдығын өрнектейтін шамалардың ішінде тек жылдамдық константасы (к) температураға байланысты болады. Ол байланысты-лықты жылдамдықтың температуралық коэффициенті арқылы сипаттайды. Ол температура 10°-қа көтерілгенде, реакция жылдамдығының қаншалықты артатынын көрсетеді…..Вант-Гофф ережесі бойынша =2÷4. Бұл температура 100°-қа артқан-да, егер =2 болса, онда реакция жылдамдығы – , яғни мың еседей, ал =4 болса –  немесе 1000000 еседей көбейетіндігін көрсетеді.Жылдамдық тұрақтысының температураға байланыстылығын Аррениустың эмпирикалық теңдеуі дәлірек көрсетеді. lg k =-А/Т+В….Бұл теңдеу бойынша lg k мен 1/Т арасында сызықтық байланыс болады. Реакция жылдамдығының температураға байланыстылығының себебін түсіндіру үшін активтендіру энергиясы деген ұғымға тоқталайық. Молекулалар әрекеттесу үшін олардың өзара соқтығысуы қажет. Газдағы молекулалардың соқтығысуын есептейтін болсақ, ол өте үлкен шама екен. Егер әрбір соқтығысудың нәтижесінде молекулалар өзара әрекеттесетін болса, онда реакция әп-сәтте-ақ жүріп, қопарылыс жасалуы керек. Алайда, шын мәнінде бұлай болмайды, өйткені кез келген молекула емес, тек энергиясы басқа молекулалардан артық болатын молекулалар ғана өзара әрекеттесе алады екен. Сол себептен әрбір реакция үшін белгілі бір активтендіру энергиясы (Е), яғни реакция жүре алатындай молекулалардың энергиясының артық мөлшері қажет.

Адсорбция және иондық алмасудың биологиялық маңызы. Адсорбция (лат. adsorbtia; лат. ad — үсті, беті; лат. sorbeo — сіңіру, түту) — қоймалжың жасуша цитоплазмасының сыртқы бетіндегі коллоидты бөлшектер — мицеллдер кешенінің, беткейлік қуаттың (энергияның) әсерінен еріткіш (дисперстік) ортадағы электролит иондарын не басқа ерітінді қүрамындағы немесе газдардағы бөлшектік заттарды түтып сіңіруі. Түтылған бөлшектер өздерін ұстап тұрған клетка цитоплазмасының мицеллдер кешенінін құрылымын, оның зарядтарына эсер етіп, өзгертіп отырады. Цитологияда — адсорбция құбылысын организмнің тірі күніндегі ұлпаларды бояу кезінде пайдаланады. Адсорбция (үстінде (на, при) және sovleo — жұтамын (поглощаю)) — газ немесе сұйық көлемінен оның сұйық не қатты денемен (адсорбентпен) бөліну бетінде заттың (адсорбаттың) шоғырлануы. Адсорбция зат бөлшектерінің (мөлекулаларының, атомдарының, иондарының) тартылыс күші әсерінен адсорбенттің беткі қабатында жүреді. Адсорбенттің және мөлекулалардың адсорбаттық (атомдарының, иондарының) өзара әрекеттесу сипатына байланысты адсорбция физикалық және химиялық болып бөлінеді. Адсорбция микроэлектроникада қолданылатын өте таза заттарды, үлдірлік құрылымдарды алу технологиясында кеңінен пайдаланылады.
Бұл физика-химиялық құбылыс кенді флотациялау процесінде, химия және металлургия өнеркәсібі салаларында кеңінен қолданылады. Иондық алмасудың биологияға әсері
Ион алмасуы әдісін сұйытылған ертіндіден пайдалы компоненттерді (мысалы өндірістік ағын сулардың құрамындағы мыс, хром т.б иондарды) бөліп алу үшін де жиі қолданады. Сонымен бірге ион алмасу құбылысының ауыл шаруашылығында, биологияда, медецинадада және техникада маңызы зор. Топырақтың құрамынды әрқашан Ca, Mg және басқа иондар болады. Жерді құрамында K мен NH иондары бар сумен суарғанда, ион алмасу процесі жүреді де, топырақ құрамында кальций мен магни катиондар өсімдіктердің өсуіне қажетті компоненттермен алмасады .

Ішкі энергия Энтальпия. Ішкі энергия – дененің (жүйенің) тек ішкі күйіне байланысты энергия. Ішкі энергияға дененің барлық микробөлшектерінің (молекулалардың, атомдардың, иондардың, т.б.) ретсіз (хаосты) қозғалыстарының энергиясы, микробөлшектердің өзара әсерлесу энергиясы, атомдар мен молекулалардың ішкі энергиясы, т.б. жатады. Ішкі энергия ұғымын 1851 жылы У.Томсон енгізген. Дененің бір күйден екінші күйге ауысу барысындағы Ішкі энергиясының өзгерісі (ΔU) мынаған тең: ΔU=ΔQ–A, мұндағы Q – жүйенің қоршаған ортамен алмасқан жылу мөлшері, А – істелген жұмыс. Бұл теңдеу жылу алмасу процесі басты рөл атқаратын жүйелердегі энергияның сақталу және айналу заңын (термодинамиканың бірінші бастамасын) өрнектейді. Энергияның сақталу заңына сәйкес Ішкі энергия физикалық жүйе күйінің, яғни осы күйді анықтайтын тәуелсіз айнымалылардың (мысалы, температура, көлем не қысым), бір мәнді функциясы болады. Q және А шамаларының әрқайсысы жүйені Ішкі энергиясы U1-ге тең күйден U2-ге тең күйге ауыстыратын процестің сипатына тәуелді болады, ал ΔU=U2–U1. Жүйе бастапқы күйіне қайтып келетін (U2-U1) кез келген тұйық процесс үшін Ішкі энергияның өзгерісі (ΔU) нөлге тең және Q=A (қ. Дөнгелек процесс). Адиабаттық процесте (қоршаған ортамен жылу алмасу болмаған, яғни Q=0 жағдайда) жүйенің Ішкі энергияның өзгерісі жүйенің істеген жұмысына не жүйеге жасалған жұмысқа тең. Газдардың кинетикалық теориясы бойынша идеал газдар Ішкі энергиясының өзгеруінәтижесінде, температураға байланысты молекулалардың кинетикалық энергиясы өзгереді. Сондықтан идеал газдың (немесе қасиеттері сол идеал газға жуық газдардың) Ішкі энергиясының өзгерісі тек оның температурасының өзгерісімен анықталады (Джоуль заңы). Бөлшектері өзара әсерлесетін физикалық жүйелерде (реал газдарда, сұйықтықтарда, қатты денелерде) молекулааралық және молекулаішіндегі өзара әсер энергиялары да Ішкі энергияға жатады. Мұндай жүйелерде Ішкі энергия температурамен қатар қысым мен көлемге де тәуелді болады. Абс. нөлге жуық (–273,16°С) төмен температуралар аймағында конденсацияланған жүйелер (сұйық және қатты дене) Ішкі энергиясының температураға тәуелділігі жойылып, ол белгілі бір тұрақты мәнге (U0) – “нөлдік энергия” дейтін мәнге ұмтылады (термодинамиканың үшінші бастамасы). Ішкі энергия негізгі термодинамиқалық потенциалдардың бірі болып есептеледі.Энтальпия (гр. enthalpo – жылытамын, қыздырамын), жылулық функция, жылу мөлшері – термодинамикалық жүйе күйінің функциясы болып келетін жылуға қатысты шама.Бұл терминді алғаш Х.Камерлинг-Онненс енгізген. Энтальпия (H) жүйенің ішкі энергиясының (U) және жүйенің қысымы (p) мен көлемі көбейтіндісінің қосындысына тең: H=U+pV. Изобаралық процестегі (p=const) Энтальпияның өсімшесі бөлшектер саны тұрақты болатын гомогенді жүйеге берілген жылу мөлшеріне тең. Мұндай жағдайда Энтальпия жылу функциясы деп аталады. Энтальпияның өзгеруі қысым тұрақты болған жағдайда жүйеге берілетін немесе одан алынатын жылу мөлшеріне тең болады. Сондықтан энтальпияның өзгерісі қысым тұрақты болғанда жүретін фазалық ауысулар (балқу, қайнау, т.б.) мен әр түрлі химиялық процестердегі жылуларды (түзілу жылуы, жану жылуы, еру жылуы, атомдану жылуы, т.б) сипаттайды. Энтальпия Бірліктердің Халықаралық жүйесінде (СИ) джоульмен (Дж.) өрнектеледі.Энтальпияны – кеңейтілген жылу динамикалық жүйеге жатқызбай, қоршаған ортаға жатқызу ыңғайлы, сондықтан, дене мен ортаның, pv ішкі энергиясын сипаттайды (қозғалту жұмысы деп аталады), яғни жүйенің жалпы энергиясын сипаттауы. Соңғысында, ол дененің ішкі энергияның рөлін атқарады.{\displaystyle ~{i_{2}}-{i_{1}}={C_{p}}({T_{2}}-{T_{1}{\displaystyle ~{I_{2}}-{I_{1}}={C_{p}}({T_{2}}-{T_{1}})}Жылудинамикалық процесстерді теориялық зерттеу кезінде, жылу динамикасының бірінші заңының үлкен маңызы бар, ал сонымен қатар жылу энергетикалық қондырғыларда, жылуды пайдаланудағы талдау кезінде, оның жеке элементтері мен қондырғының жылу балансының негізгі практикалық есептеулеріне жатады. Әрбір жылу энергетикалық қондырғылар үшін, жылу балансын есептеу өте қажет.

Дисперсиялық жүйенің құрылымы. Дисперсиялық жүйе – екі немесе одан да көп фазалардың (дене) құрылуы, олар іс жүзінде араласпайды және бір-бірімен химиялық реакция жасамайды. Екіфазалы жүйенің типтік жағдайда, бірінші заттар (дисперсті фаза) екіншіде (дисперсиялық ортаға) мұқият бөлінеді. Егер бірнеше фаза болса, олар бір-бірінен физикалық түрде бөлінуі мүмкін (центрифуга, бөлек және т.б.).Әдетте дисперстік жүйелер коллоидты ерітінділер, солс. Дисперсті жүйелерде дисперстік фаза орналасқан қатты дисперсиялы орта туралы да айтылады. Жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділері де дисперсті жүйелердің барлық қасиеттеріне ие. Құрылым. Барлық дисперсті жүйелер құрылым жағынан еркін (бос) дисперсті және біріккен (байланысқан) дисперсті болып бөлінеді. Еркін дисперсті жүйе дегеніміз- дисперсті фаза мен дисперсті орта бірімен-бірі өзара байланыспай әрқайсысы бос жүретін дисперсті жүйе. Оған жүзгіндер, эмульсиялар, аэрозольдер мен жалпы зольдер жатады. Дисперсті фаза мен дисперсті орта өзара берік байланысқан жүйелерді байланысқан дисперсті жүйе дейді. Оған капиллярлі кеуек заттар, диафрагмалы денелер, жұқа пленка- мембраналар, кәдімгі полимерлер, қатты ерітінді- қорытпалар жатады.Фазааралық әрекет. Дисперсті фаза мен дисперсті ортадағы заттар фазааралық беткі қабатта әрқашанда молекулааралық әсерлесу күшінің есебінен әрекеттесіп жатады және мұндағы әрекеттесу дәрежесі әртүрлі болуы мүмкін. Мінеки, осы әрекеттесу шамасына орай дисперсті жүйелер лиофильді және лиофобты болып бөлінеді. Лиофильді жүйелер тобына жататын дисперсті жүйедегі дисперсті фаза мен дисперсті орта өзара әрекеттеседі. Мұның нәтижесінде жалпы химиядан белгілі сольватацияға (еріткіш су болғанда гидротация) ұқсас, дисперсті фаза бөлшегінің айналасында дисперсті орта бөлшектерімен қоршалған қабат пайда болады. Ал, лиофобты жүйелер тобына енетін дисперсті фаза мен дисперсті ортадағы заттар өзара нашар әрекеттеседі.

Термодинамиканың екінші заңы. Энтропия туралы ұғым Белгілі процестер оң, теріс және тепе-теңдік (квазистатикалық)деп үшке бөлінеді. Өздігімен жүретін процестер оң процесс деп аталады.Мысалы, жылудың жылы денеден салқын денеге ауысуы,заттың қою ерітіндіден сұйық ерітіндіге диффузиялануы және осы сияқты термодинамикалық тепе-теңдік күйіне жақындайтын процестерді атауға болады. Табиғаттағы өздігінен өтетін процестер тек бір бағытта жүреді.Олардың бәрі – қайтымсыз процестер. Олардың жүруі үшін жұмыс немесе энергия жұмсалмайды. Тіпті осындай процестердің көмегімен жұмыс жасауға немесе энергия алуға болады.Оң процестерге қарама-қарсы процестер теріс процестер деп аталады. Олардың жүруіне энергия жұмсалуы керек. Теріс процестердің нәтижесінде жүйе өзінің тепе-теңдік күйінен алшақтайды. Осы көзқарас бойынша тепе-теңдік процестер оң және теріс процестердің аралығында өтеді, өйткені олар жүйенің тепе-теңдік күй-жағдайларының үздіксіз қатары арқылы жүреді. Термодинамиканың бірінші заңы берілген процестің оң немесе теріс екенін айта алмайды, оның үстіне процестің немесе реакцияның өздігінен жүретінін немесе жүрмейтінін де көрсете алмайды.Термодинамиканың бірінші заңы жүйеде термодинамикалық тепе-теңдік орныққанда жүйе қандай параметрлермен сипатталатынын да көрсетпейді. Бұл мәселелерге термодинамиканың екінші заңы жауап береді. Термодинамиканың екінші заңынан бұларға қоса физикалық химия, физика және техникада маңызы зор кейбір мәліметтерді алуға мүмкіндік туады.Термодинамиканың бірінші заңы сияқты екінші заңының да бірнеше анықтамалары бар, олар – өзара бір-біріне эквивалентті.Солардың кейбіреулеріне тоқталып өтелік.Клаузиус постулаты: жылу өздігінен салқын денеден ыстық денеге өте алмайды, яғни соның нәтижесінде температурасы төмен 67денеден температурасы жоғары денеге жылудың алмасу процесі жүзеге аспайды.Томсон постулаты: процеске қатысатын денелердің ең салқыны (температурасы азы) жұмыс көзі бола алмайды.Осы екі постулатты біріктіріп, мынадай тұжырым жасауға болады: цикл нәтижесінде теріс процесс ғана болуы мүмкін емес,теріс процеспен қатар оны жүргізуге себепші энергия көзі болып табылатын оң процесс те жүруі керек. Бұдан сыртқы ортаның жылуын оны тек қана салқындату арқылы жұмыстың эквиваленттік мөлшеріне айналдыратын периодтық түрде жұмыс істейтін машина болуы мүмкін емес деген қорытынды жасай аламыз.Клаузиус пен Томсон постулаттары дәлелденбейді, олардың дұрыстығын тәжірибелер арқылы ғана көруге болады. Өмірде оларды теріске шығаратын ешқандай жағдай болған емес.Жылу өзгерісін (δQ) былай көрсетуге аламыз: δQ=Т·dS (37)Мұндағы T-абсолюттік температура, dS-жаңа фyнкцияның дифференциалы, ал ол функция энтропия деп аталады.Термодинамиканың екінші заңының негізгі мазмұны-энтропияның бар екенін растап, оның қайтымды процестерінің теңдеуімен (37) анықталуы. Бұл ең алғаш жылудың жұмысқа айналатын циклдік процестерін қарастырғанда, яғни жылу машиналарының жұмысын талдағанда байқалған болатын (Карно-Клаузиус тәсілі). Кейінірек XX ғасырдың басында Каратеодори бір денеде әр түрлі жұмыстар жүретін процестердің де энтропиясы болатынын көрсететін басқа тәсілдер ұсынды.

Дисперсиялық жүйені алу жолдары шашырау өздігінен шашырау конденсация.

  • Конденсациялау әдістері. Қоллоидты ерітінділерді алудың конденсациялау әдістерінің басым көпшілігі тотығу, тотықсыздану, гидролиз сияқты химиялық реакцияларға негізделген. Бұл реакциялар кезінде ерітінділер еріген заттардың ерімейтін күйге ауысуы нәтижесінде коллоидтыға түрленеді. Сондай-ақ, конденсациялау әдісі химиялық реакциялармен қатар олардың конденсациялануы сияқты физикалық құбылыстармен де сипатталады. Конденсациялау әдістерінің маңызды түрлеріне қысқаша тоқталайык.Тотығу. Тотығу реакциясы кезінде алынатын заттардың бірі kоллоидты күйдегі бөлшек түрінде түзіледі. Мысалы, сутекті кү-кірттің оттек немесе күкірт (IV)оксидімен тотығу реакциясын алуға болады. Осы реакция кезінде бөлінетін бос күкірт коллоидты күйдегі ерітінді береді:…..2HS+O=2HO+2S ……2HS+SO=2HO+3S Қөптеген зерттеулер көрсетіп отырғандай, бұл реакция жай ғана тотығу реакциясы сияқты емес, өте күрделі жүріп, қосымша тио-қышқылдар пайда болады екен.Тотықсыздану. Қоллоидты ерітінділерді химиялық әдістер ар-қылы алу жолдарының арасында, әр әүрлі ерітінділердегі метал-даірды тотықсыздандыру реакциясы кең таралған. Бұл реакция ке-зіндегі металл иондары тотықсызданып, бос атомға айналады да, конденсацияланып немесе өзара бірімен-бірі бірігіп, коллоидты өлшемдегі бөлшекке дейін үлкейеді.Тотықсыздандыру реакциясын пайдаланып, күміс, платина, палла-дий, торий, осмий, сынап сияқты көптеген металдардын, коллоидты күйдегі ерітінділері алынады.Алмасымды ыдырау. Күрделі екі химиялық қосылыс өзара әре-кеттескенде, әуелі иондарға ыдырап, сосын иондарымен алмасады. Осы кезде жаңадан түзілетін қосылыстардың бірі ерітіндіде ері-местен, тұнбаға шөгінді ретінде түсуге бейім келеді. Егер осында-ғы мұндай заттарды коллоидты өлшемдегі бөлшек калпында ұста-са, онда осы косылыстың золі пайда болады…..ВаС12 + К25О4—BaSO+2KCI ……AgNO+KCIAgCI+KNO.Мұндағы барий сульфаты мен күміс хлориді тұнбаға түседі. Ал осы ерітінділерді өте төменгі концентрация кезшде араластырса, онда бүкіл ерітінді көлеміне бірдей таралған өте ұсақ түйіршіктер пайда болады. Осы бөлшектерді тұрақтандыру үшін желатин ері-тіндісін қосса, ол әлгі бөлшектерді сыртынан орап, біріктірмейді, Мінеки, осындайда тұрақты коллоидты ерітінді туындайды.Гидролиз. Қөптеген металдардың тұздары жеңіл гидролизденіп, металл гидроксиді мен қышқылға ыдырайды. Осындай реакция кезінде пайда болатын металл гидроксидтері нашар еритін болса, онда түрлі коллоидты ерітінді шығады. Мысалы, өте әлсіз негіз бен аса күшті тұз қышқылының түзы — темір (III) хлориді гидролиз реакциясы арқылы нашар еритін темір (III) гидроксидіне және түз қышқылына ыдырайды…….FeCI+ ЗН2О-Fe(ОН)3+3HCI Fе(ОН)3-+НС1ҒеОС1 +2HOОсы реакция кезіндегі пайда болатын темір тұзы (ҒеОСІ) ішінара иондарға диссоциацияланады: ҒеОС1FоО+ + С1—. Осы иондар темір (III) гидроксидінен тұратын бөлшектердің айналасында бо-латын ионогенді қабатпен қамтамасыз етіледі және осының салда-рынан да олар ерітіндіде қалқып, жүзгін түрінде жүреді, яғни түнбаға түспейді.Еріткішті ауыстыру. Нағыз ерітіндінің еріткішін басқа еріткіш-пен алмастырғанда жаңадан пайда болған ерітіндіде ерімейтін аса жоғары дисперсті фазадағы коллоидты система туындайды.І Мысалы, кәдімгі ағаш шайыры спиртте өте жаксы еріп, нағыа | ерітінді түзеді. Осы ерітшдіге таза суды біртіндеп қосса, онда бас-тапқы нағыз ерітінді коллоидты ерітіндіге айналады. Мүнда спирт суда жақсы ериді де ағаш шайыры спиртте жақсы ерігенімен суда нашар еритіндіктен, аса жоғары дисперсті фазадағы коллоидты ерітіндіге айналады Осындай әдіспен күкірттің, фосфордың, ағаш-тан алынатын хош иісті қара майдың, полимерлердщ, тағы да бас-қа көптеген заттардыд коллоидты түрін алуға болады. Дисперстік жүйелерде жарықтың шашырауы.Коллоидтық ерітінділердегі жарықтың шашырау құбылысын алғаш рет анықтағандар Фарадей (1857ж.)мен Тиндаль (1869ж.). Жарықтың шашырау құбылысы түскен жарықтың толқын ұзындығы (ɻ) дисперстік бөлшектің өлшемінен анағұрлым үлкен болғанда ғана байқалады. Жарықтың толқын ұзындығы (ɻ) дисперстік бөлшектің өлшемінен кіші (ɻ<ḏ) болған жағдайда жарықтың шағылысуы байқалады.Жарықтың шағылысуы нәижесінде суспензия немесе эмульсия тұнарып тұрады.Жарықтың дисперстік жүйелердегі шашырауын қарастырғанда жарықтың электр тоғын өткізетін дисперстік бөлшектерде шашырауы және электр тоғын өткізбейтін бөлшектерде шашырауы деп екіге бөліп қарастырған жөн. Сонымен бірге шашыраған жарық поляризациялануы мүмкін. Оның поляризациялануы барлық бағытта бірдей емес: 0 және 180 градус бағыттарда шашыраған жарық толығымен поляризацияланбаған деуге болады. Ал 90 және 270градус бағытта шашыраған жарық толығымен поляризацияланады.Жарықтың шар тәрізді бөлшектен шашырауын Ми диаграммасы арқылы өрнектеген ыңғайлы. Ол үшін шашыраған жарықтың қарқындылығын радиус вектормен белгілейді. Радиус вектор бөлшектің центрін белгілейтін нүктеден шығады. Вектордың ұзындығы шашыраған жарықтың қарқындылығын сипаттайды.Сонда кішкентай бөлшектердегі жарықтың шашыраудағы Геллер полистирол латексінің монодисперстік ерітіндісін зерттей отырып,
    жарықтың толқын ұзындығының (ɻ) дәреже көрсеткішінің (n) бөлшектің өлшеміне
    (d) байланысын тапты. Рэлей теңдеуін мынадай қорытындылар жасауға болады.
    Шашыраған жарықтың қарқындылығы золь концентрациясына (v ) тура
    пропорционал.
    2. Шашыраған жарықтың қарқындылығы бөлшектің көлеміне (ν) тура
    пропорционал. Алайда Jш=f(v2
    ) байланысты бөлшектің белгілі бір өлшеміне
    дейін орындалады да, бөлшектің диаметрі d› ɻ шамасына жеткенде жарықтың
    шашырауы оның шағылысуымен алмасады.
    3. Шашыраған жарықтың қарқындылығы толқын ұзындығының төрт дәрежесіне
    (ɻ 4 )кері пропорционал.4. Дисперстік фаза мен дисперстік ортаның сыну көрсеткішінің айырымы (n1- n0) үлкен болған сайын шашырыған жарық қарқындылығының (Jш) мәні де жоғары болады. Сондықтан металл зольдерінде шашыраған жарықтың қарқындылығы металл емес заттардың зольдерінде шашыраған жарықтың қарқындылығынан басым болады.Керісінше, глицериннің хлороформдағы (ССl4) эмульсиясы мөлдір, жарықты шашыратпайды. Өйткені nглицерин ≈ nхлорофор. Шын
    ерітінділерде опалесценция құбылысы байқалмайды.Себебі еріген заттың  молекуласының көлемі кішкентай.5. Опаласценция құбылысы сырт көзбен қарағанда флоуресценция құбылысына ұқсас. Флоуресценция құбылысы кезіндеде жарық жолағы (конус ) байқалады.Бірақ флоуресценция құбылысының опалесценциядан мынандай
    ерекшелігі бар: а) флоуресценция кезінде өткен жарық сәулесінің түскен жарық
    сәулесіне толқын ұзындығы бойынша айырмашылығы болады. Ал опаласценция құбылысы барысында түскен жарықтың толқын ұзындығы өзгермейді.Ол тек қана шашырайды. Флоуресценция ішкі молекулалық құбылысқа жатады.б) Опаласценция құбылысы толқын ұзындығы әр түрлі кезкелген жарық түскендеде байқалса, ал флоуресценция құбылысы толқын ұзындығы белгілі бір мәнге тең жарық түскенде ғана байқалады.

Реакция жылдамдығының жылдамдығы және константасы. Химиялық кинетиканың негізгі шамаларының бірі – реакция жылдамдығы. Химиялық реакцияның жылдамдығы уақыт бірлігінде реакцияға түсетін заттардың концентрацияларының өзгеруімен сыйпатталады. Реакция жылдамдығы уақыттың функциясы болғандықтан, әдетте орташа жылдамдық және шын жылдамдық деген шамалар қолданылады. Орташа жылдамдық мына теңдеумен анықталады. VOP=±(С2–С1)/(t2–t1) (1) мұндағы t – уақыт, С – реагенттің концентрациясы. Шын жылдамдық, яғни қарастырылып отырған кездегі жылдамдық концентрацияның уақыт бойынша туындысымен анықталады: V=x + -dС/dt (2) Бұдан былай біз көбіне шын жылдамдықты пайдаланамыз. Реакция жылдамдығы әр уақытта оң шама, ал 1 және 2- теңдеулердің оң жағындағы өрнектер (С2 – С1)/( t2 – t1) және dС / dt, С реакцияға түсетін заттарыдың біреуінің немесе реакция өнімдерінің біреуінің концентрациясын көрсетуіне байланысты әрі теріс, әрі оң болуы мүмкін.Реакция жылдамдығы мен концентрацияның арасындағы сандық байланыс химиялық кинетикалық негізгі постулатымен анықталады. Гомогендік реакцияның жылдамдығы белгілі бір температурада реакцияға катысатын заттардың концентрацияларының көбейтіндісіне тура пропорционал болады. Әрбір концентрацияның дәрежесі стехиометрлік коэффициентке, яғни реакция теңдеуіндегі берілген заттың формуласының алдында тұрған коэффициентке тең. 229 Бұл ережені басқа түрде алғаш рет Н.Н. Бекетов (1865 ж), кейін К. Гульберг пен П. Вааге де (1967 ж.) тұжырымдаған болатын. Оны басқаша әрекеттесуші массалар заңы деп те атайды. Мысалы, aA + вВ → dD + rR реакциясы үшін негізгі постулат бойынша реакция жылдамдығы мынаған тең: V =к·С а А· СВ в Мұндағы к – реакция жылдамдығының константасы, СА,СВ – А және В заттарының концентрациялары, а, в – осы заттардың стехиометрлік коэффициенттері.Химиялық реакциялардың жылдамдықтары әр түрлі болады. Мысалы, қопарылыс реакцияларындағы немесе ерітінділеріндегі иондар арасындағы реакциялар жылдамдығы өте жоғары болады да, реакциялар әп-сәтте-ақ жүріп бітеді. Ал баяу тотығу реакцияларындағы немесе радиоактивтік ыдырау реакцияларындағы жылдамдықтардың өте баяу болатыны соншалықты, ондай реакциялардың өнімдерін байқауға бірнеше жылдай уақыт кетеді. Химиялық реакциялардың жылдамдықтары туралы ілімді дамытуда Я. Вант-Гофф, С. Аррениус, Н. А. Меншуткин, Н. А. Шилов, Н. Н. Семенов т.б. ғалымдардың еңбектерінің рөлі зор болды. Бірінші ретті реащиялардын жылдамдығы: = k-С немесе — = k-С (136).Бірінші ретті реакция жылдамдығының теңдеуі арқылы бір моле-кулалық (мономолекулалық) реакциялардың, сол сиякты күрделі механизм бойынша жүретін кейбір реакциялардьщ, мысалы, фруктоза мен глюкоза молекулаларына ыдырайтын сахарозанын, гидролиздену реакциясы жылдамдықтары өрнектеледі. Соңғы реакция екі молекулалық (бимолекулалық) болса да, онда су өте көп болғандықтан бүл реакцияньщ жылдамдығы тек сахароза концентрациясымен анықталады.Екінші ретті реакция жылдамдығы: = kСгС2 (137) СІ = С2 болса, = kС2 (138).Жылдамдығы екінші ретті реакция теңдеуімен анықталатын ре-акцияларға мыналар жатады: галогендердің сутекпен әрекеттесіп, галогенсутек түзуі; ацетосірке эфирінің сабындалуы; кез кел-ген екі химиялық элементтің өзара әрекеттесуі, т. б. Үшінші ретті реакция жылдамдығы:= kС1-С2-С3 (139а) СІ = С2 = С3 болса, = kС3 (139). Реакция жылдамдығының канстантасы (нақты реакция жылдамдығы) кинетикалық теңдеудегі пропорционалды коэффициент. Реакция жылдамдығының канстантасы мәнінің физикалық мағынасы қолданыстағы массаның заңының теңдеуінен келеді: k әр реакциядағы заттардың концентрациясы кезінде реакция жылдамдығына тең, 1 моль / л тең. Реакцияның жылдамдығының канстантасы температурасы, реакциядағы заттардың табиғатына байланысты, бірақ олардың концентрациясына байланысты емес.
Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі, белсендірудің энтальпиясы және активтендірудің энтропиясы келесі реакция жылдамдығының канстантасы мәнімен анықталады:…..k= Ze (-ΔH*/(RT))(ΔS*/R) мұнда Z – бірінші жақындаған кезде бірлік уақытында өзара әрекеттесетін бөлшектердің арасындағы соқтығысудың жалпы санын көрсететін фактор; T абсолютті температура; R – молярлық газ тұрақтысы; e – табиғи логарифмдердің негізі, ΔH * – активтендіру энтальпия, ал ΔS * – активтендіру энтропиясы.Соқтығысатын молекулалардың жеткілікті өзара әрекеттесу энергиясы болуы ықтималдығы e-DEH * / (RT) пропорционалды болады. Соқтығысу кезіндегі қалаған бағдарлар ықтималдығы e ΔS * / R-ге пропорционалды. K үшін теңдеуден көріп отырмыз, себебі T көрсеткішке қосылғандықтан, химиялық реакция жылдамдығы температураның өзгеруіне өте сезімтал. Сонымен қатар, активтендіру энтальпиты неғұрлым көп болса, температура реакция жылдамдығына соғұрлым көп әсер етеді.

Эмульсия алынуы қасиеті қолданылуы. Эмульсиялар деп диспeрстік фазасы да, дисперсиялық ортасы да сұйықтық күйінде болып келетін микрогетрогендік (дисперстік) жүйелерді айтады.Эмульсиялардың қасиеті: Эмульсиялардың тұрақтылығы туралы мәселе – коллоидық химияның басты мәселелерінің бірі. Бір жағдайда эмульсиялардың тұрақтылығын арттыру керек болса, екінші бір жағдайда эмульсияларды тезірек бұзуға тура келеді. Мысалы, сүтті сақтау кезінде, мойенезді өндіру және сақтау кезінде, суытқыш эмульсияларды (майларды) даярлауда эмульсиялардың тұрақтылығын арттыру керек, ал мұнай өндіруде, мұнай құрылымында дисперленген суға мұнай эмульсиясын жылдам, әрі тиімді бұзу қажет. Эмульсиялардың кинетикалық тұрақтылығы өзімізге таныс формуламен анықталады. Эмульсиялардағы дисперстік фаза бөлшектерінің шамасы мен массасы коллоидтық бөлшектердікінен әлде қайда үлкен болады. Сондықтан 386 формуладағы кинетикалық тұрақсыздықты сипаттайтын dlnn/dh шамасы (мұндағы n-бөлшектің саны, h-биіктік) эмульсия үшін үлкен. Көптеген эмульсияларда дисперстік фазаның тығыздығы дисперсиялық ортаның тығыздығынан аз, өйткені тура эмульсияларда дисперстік фаза – органикалық сұйықтықтар да, дисперсиялық орта-су. Эмульсияларда агрегаттық тұрақтылық коллоидтық жүйелерге қарағанда аз. Оларда бөлу бетін өздігінен азайтуға ұмтылу дисперстік фаза бөлшектерінің бір-бірімен қосылуынан болады. Ондай қосылуды – коалесценция деп атайды. Егер су құйылған сынауыққа бір органикалық сұйықтық (бензол, толуол, нмесе басқа бір органикалық еріткіш) қосып, қоспаны қатты екпінмен бірнеше рет сілкілесек онда эмульсия түзіледі. Эмульсия фазаларының жанасу бетіндегі беттік керілу неғұрлым көбірек болса, соғұрлым фазалардың полярлықтарының айырмашылығы да көп болады және соғұрлым агрегаттық тұрақсыздығы да көбейеді.Агрегаттың тұрақтылығына байланысты эмульсияларды екі топқа бөлуге болады: сұйылтылған және концентрленген (қоюланған) деп. Сұйылтылған эмульсияларға дисперстік фазасының көлемі жүйенің барлық көлемінің 0.1%- ынан аспайтын эмульсиялар жатады.Концентрленген эмульсияларға дисперстік фазаның көлемі бүкіл жүйенің көлемінің көптеген бөлігін алуы мүмкін.Эмульсияларды алу:Эмульсиялар екі түрлі жолмен алынады: 1) тамшыларды ұсақтау және 2) қабыршақтарды түзу және оларды ұсақ тамшыларға үзу жолымен. Бірінші әдіс дисперленетін затты 389 дисперсиялық ортаға жайлап эмульгатор қатысыуында үздіксіз және күшті араластырып тұрып енгізуге негізделген. Бұл кезде эмульсияның дисперстілігі мен тұрақтылығына әсер ететін негізгі факторлар: араластыру жылдамдығы, эмульгаторлардың табиғаты мен концентрациясы, дисперленетін заттар мөлшері мен енгізу жылдамдығы, температура және ортаның әсері. Мысалы, эмульгатор аз болған жағдайда эмульсияның дисперстілігі аз болады да, эмульсиялардың қабыршағы үлкен бөлшектерге шыдамай үзіледі. Сондықтан тұрақты эмульсия алынбайды, сол себепті дисперстілігі жоғары және тұрақты эмульсиялар үшін эмульгатордың мөлшері дисперленетін затты концентрленгендей болуы керек. Сонда ол эмульсияны тұрақтандырады. Қабыршақтарды бұзу әдісінің механизімін былайша түсіндіруге болады. Дисперстік фаза болатын сұйықтықты (мысалы май) дисперсиялық ортаға жинақтағанда қабыршақ түзеді. Ол қабыршақ өтетін түп жағындағы түтікшенің тесіктерден шығатын ауаның әсерінен бұзылады. Солай бөлектенген тамшылар пайда болады. Шығып жатқан ауа көпіршіктері сұйықтықтың бәрін қарқынды араластыратындықтын тамшыларды ары қарай эмульсиялайды. Қазіргі кезде май мен судың концентрлі эмульсияларын алу үшін ультрадыбыстың әсерін пайдаланады. Кейбір жағдайда дөрекі табиғи эмульсияларды нәзік эмульсияларға айналдырады (гомогендейді). Осы мақсатпен дөрекі дисперсия үлкен қысым арқылы гомогенизатордың А тесігіне беріледі. Д – пружинасы арқылы үйкеліп реттелетін В – конусы арқылы қысылып, қабырға мен конус арасынан өте жіңішке жерден эмульсия өтетіндіктен олардың тамшылары ұсақталады. Мысалы, сутегі май тамшыларының шамасын шамамен 10 есе кішірейтеді. Осылай гомогенделген сүт өте тұрақты және қаймақтың қабатын түзбейтін болады. М/С эмульсияларының типіне (түріне) кейбір заттарды қосқанда олар С/М эмульсияларына айналады, нәтижесінде дисперстік фаза дисперстік ортаға, ал дисперстік орта дисперстік фазаға айналатын мұндай процессті эмульсияның фазаларының ауысуы деп атайды. Эмульсияның медицинада қолданылуы :сұйық түріндегі дәрілік қалыптар. Эмульсияда суда ерімейтін сұйықтар (май, бальзам) болады, оны адамға ішу үшін, терісіне жағу үшін береді. Эмульсиялар біркелкі қоймалжың, сыртқы түрі сүт сияқты сұйықтық түрінде болады. Эмульсияларды дайындау үшін шабдалы, зәйтүн, күнбағыс, үпілмәлік, т.б. өсімдіктерді, вазелин және эфир майларын, сонымен қатар балық майын, бальзамдарды және сумен араласпайтын басқа сұйықтарды қолданады.
Эмульсия в/м біркелкі боялады бүкіл көлемі жирорастворимыми бояғыштармен бояу. Түрі эмульсияларды анықтауға болады, сондай-ақ оның электр өткізгіштігі бойынша (әдісі электр өткізгіштігінің). Жоғары электр өткізгіштігінің мәні екенін көрсетеді дисперсиялық ортасы болып табылады полярлық сұйықтық, эмульсия жатады а типі/м. в. Шағын маңызы бар электр өткізгіштігінің көрсетеді, білімі кері эмульсия (түрі в/м).
Кезінде взбалтывании толуол сумен эмульсия құрылады, ол тез расслаивается. Беру үшін эмульсияның тұрақтылығын взбалтывание жүргізу қажет көзінше эмульгатор, бұл жағдайда — сабын. Тұрақты әрекет кезінде сабынның білім эмульсия шақырылады құрылымы адсорбциялық қабаттардың шекарасында екі фаза. Молекулалар электрлік полярлық қосылыстар (молекулалар сабын) орналасады шекаралық қабатындағы қатаң белгіленген тәртіппен. Электрлік полярлық (негізгі заряд) бөлігі молекуласының әрқашан ғана қызметті суға. Практикада жиі қажеттілігі бөлсін эмульсия, оның құрамдас бөліктері, яғни жойып эмульсияға (деэмульгирование). Бұзылуы эмульсия орын алуы мүмкін салдарынан үш процестер: седиментациялау агрегаттарының, коалесценции және инверсия (өтініш фазалардың).

 

You May Also Like

Бауырсақ салаты. Дайындау тәсілі

Қажетті өнімдер: – 2 тұздалмаған ңияр; – 2 қайнатылған картоп; – аздап…

Информатика пәнінен емтихан сұрақтары

Емтихан сұрақтары Логика негіздеріне, логикалық байланыстарға, ақиқаттық кестесіне түсініктеме беріңіз    …

Шынықсаң шымыр боласың

Денсаулық – бізге берілген ең үлкен байлық. Деніміздің сау болуы біздің барлық өмірімізге…

Аграрлык өндірістің негізгі капиталы және оны пайдалану

5 тарау. Аграрлык өндірістің негізгі капиталы және оны пайдалану 5.1 Негізгі капиталдып…