Kondenzációs módszerek a diszpergált rendszerek megszerzéséhez. Diszpergált rendszerek beszerzése. A diszpergált rendszerek megszerzésének módszerei, osztályozásuk és rövid leírása. Milyen módszer a diszpergált rendszerek termodinamikai szempontból nyereséges
Diszpergálás
A diszpergálás spontán és nem kutatható. A spontán diszperzió a liofil rendszerekre jellemző. A habosító rendszerek tekintetében a spontán teljesítményt kizárják, a diszpergálódások az egyes munkák költségeivel lehetségesek.
A diszpergálás jellemzi diszperzió fok ( a. ) . Ezt a kapott rendszer diszpergált fázisának forrástermékének és részecskéinek aránya határozza meg.
a. = d. n / d. K, (7.1)
d. n, d. K - részecske átmérője az őrlés előtt és után.
Munka W.a szilárd vagy folyadék eloszlatásához szükséges, a test deformálására szolgál W. D és a fázisszakasz új felületének kialakulásáról W. és, amelyet az adhézió munkájával mérnek. A deformáció a test megsemmisítésének szükséges előfeltétele. A diszpergáló munkát a képlet határozza meg:
W. = W. de + W. D. = * D.B. + k.V. (7.2)
* - az érték arányos vagy egyenlő a felületi feszültséggel az interfészen,
D.B. - a fázisszakasz felszínének növelése a diszperzió eredményeként,
V. - a diszperzió előtt a forrás testület hatálya,
k. - a test egységmennyiségének deformációs munkájával egyenértékű együttható.
Módszerek használata kolloid kémia Csökkentheti a diszperzióhoz szükséges energiaköltségeket. Az ilyen módszerek magukban foglalják az adszorpció erősségét. A szilárd felületaktív anyagok adszorpciója a szilárd anyag külső és belső felületén, az interfaktikus felületi feszültség csökken, a szilárd test deformálása megkönnyíthető.
Az energia diszpergálódásának csökkentése a következő módszerekkel érhető el: folyékony közegben végzett eljárás, egyidejű rezgéscsillapítással, ultrahangos módszer alkalmazásával.
A kondenzációs folyamatok miatt diszpergált rendszerek beszerzése
Kondenzációs módszerek : kondenzáció, desublimáció, kristályosítás. Ezek egy új fázis kialakulásán alapulnak egy gáz vagy folyékony közegben való lebomlott állapotának körülményeiben. Ebben az esetben a rendszer homogénről heterogénre mozog. A kondenzáció és a diszprésáció a gáz és a kristályosítás jellemzője - folyékony közeghez.
A kondenzáció és a kristályosítás feltétele - az anyag alvása és egyenetlen eloszlása \u200b\u200ba diszperziós környezetben és a kondenzációs központok kialakulása (baktériumok).
A benyújtás mértéke b. Az oldat és a gőz a következőképpen fejezhető ki:
b. Jól \u003d s / s s., b. P \u003d p / r s. (7.3)
p, C - Nyomásnyomás és anyag koncentrációja a kényszeres oldatban, p s. - a telített gőz egyensúlyi nyomása a sík felület felett, azzal s. - Az új fázis kialakulásának megfelelő egyensúlyi oldhatóság.
A kondenzáció elősegíti a legkisebb részecskéket. Például a levegő üzemanyag-égés, a talajrészecskék stb. Koordinációja
Ha nincs kondenzációs mag, akkor cseppek létezhetnek egy szupercisz állapotban. A gőzök kondenzációjában ezek a körülmények között nem csepp, de kristályok. A gáz-halmazállapotú anyag szilárd, átkerülő folyadék, állapot, felhívás desublimation.
Szublimáció -a szilárd anyag átmenete a gázneműbe, megkerülve a folyadékot.
A kondenzációs gyártási módszerek középpontjában, amelyeket a Gibbs Energy csökkenésével kicsapunk.
A supreed oldatból vagy a gázfázisból származó részecskék megjelenése és képződése során a kémiai potenciál változásokm.A fázispartíció felülete megtörténik, ami a felesleges szabad felület energia hordozója lesz.
A kondenzáció fizikai és kémiai.
Fizikai kondenzáció - a párot tartalmazó gáz tápközeg hőmérsékletének csökkenésével végezzük különböző anyagok.
Izotermikus desztilláció : A kis részecskék méretének csökkentése a nagy részecskék teljes eltűnéséhez és növekedéséhez.
Membránok és membrán folyamatok
Membránok - félig áteresztő partíciók, amellyel Osmos elvégzik. Ozmózis - spontán folyamat oldószer transzfer (diszperziós közeg) keresztül oldószer membránon (kevésbé koncentrált vagy kolloid oldat) egy oldatban, (vagy egy töményebb oldat).
A membránok vékony porózus filmek, kétdimenziós rendkívül diszpergált rendszerek.
Leggyakrabban a membránokat használják a szennyeződésekből származó folyadékok tisztítására fordított ozmózis (Az oldott szennyeződések mozgása a membránon keresztül külső nyomás hatására)
7.2.2. Ábra (A), fordított ozmózis (b), dialízis ultraszűrés (B)
1. Dyspersion tápközeg (tiszta folyadék) F, 2.Cloid T / F vagy valódi oldat, 3. membrán, 4.A tiszta folyadék (oldószer), 5. szennyeződések.
Ha a 2 diszperziós rendszer részét képezi a P nyomáshoz, akkor a 2. régióból származó folyadékáramlás az 1. területre lép. A 3 membrán csak az oldószer molekulákat (nagyobb mobilitásuk miatt) halad át. Az 1. régió tartalmát tiszta folyadékkal dúsítják, és a 2. régióban a szennyeződések koncentrálódnak.
A folyadék mozgási iránya fordított ozmózis alatt ellentétes az ozmózis esetében.
A fordított ozmózis megvalósításához szükséges munka a folyadékot a pórusokon keresztül tartja fenn:
W. OS \u003d D.r V. (7.4)
D.p - nyomásesés a membrán mindkét oldalán,
V. - A membránokon áthaladó folyadék mennyisége.
D.p \u003d r - p. (7.5)
P - túlnyomás az oldat felett,
p. - ozmotikus nyomás.
Az egyenlőségtől 7.5 következik, hogy> p.. Ez a feltétel határozza meg a fordított ozmózishoz szükséges túlnyomásokat.
Segítségével dialízis(7.2, c) A diszpergált rendszert ionok vagy molekulák formájában lévő szennyeződésektől tisztítják. A diszpergált rendszert a 2 edény jobb oldalán helyezzük el, amely az 1 membrán bal oldalától elkülönítve van. A nagyobb koncentrációjú 2 koncentrációjú térség diffúziójának eredményeként a szennyeződések spontán módon mozognak egy kisebb koncentrációjú 1-re.
Fokozza a kolloid oldat tisztítását dialízissel a P (7.2, B) külső nyomás alkalmazásával. Ebben az esetben az eljárást ultraszűrésnek hívják.
A fordított ozmózis, a dialízis, az ultraszűrést különböző célokra használják, de sok általános, hasonló felszerelést használnak.
A membrán hatásának alapelve a választási permeabilitás, amelyet a pórusok mérete, a tisztított rendszerek és a külső nyomás tulajdonságai határoznak meg.
A tisztítás mellett a membránoldatok hozzájárulnak az elektrolitok egyensúlyához részecskék vagy ionok jelenlétében, amelyek dimenziói nem teszik lehetővé, hogy behatoljanak a pórusokon, az úgynevezett membrán egyensúlyamely a haditengerészeti megoldásokra, az anyagok és a különböző élettani folyamatok folyamata során praktikus.
A membrán technológia sokkal hatékonyabb, mint más hasonló technológiák, kisebb energiaköltséget igényelnek.
A molekuláris kinetikai tulajdonságok oka
Minden molekuláris kinetikai tulajdonságot a diszperziós közeg molekuláinak kaotikus hőmozgása okozza, amely a molekulák transzlációs, forgási és oszcillációs mozgásaiból áll.
A molekulák különböző kinetikus energiával rendelkeznek. Ezen a hőmérsékleten azonban az átlagos érték kinetikus energia A molekulák állandóak maradnak. A diszperziós tápközeg-molekulák kinetikus energiaértékének ingadozása a molekuláris kinetikai tulajdonságok oka.
A molekuláris kinetikai tulajdonságok folyékony és gáz-halmazállapotú diszperziós közegben manifesztálódnak.
Barna mozgás
A jelentéktelen tömeg legkisebb részecskéi egyenlőtlen ütéseket tapasztalnak a diszperziós közeg molekulákból, az eredmény az ábrán látható. F.ami a részecskék mozognak.
7. ábra. A diszperziós közeg molekulák használata a diszpergált fázis részecskéienként.
Ennek az erőnek az iránya és impulzusa folyamatosan változik, ezért a részecskék kaotikus mozgást tesznek.
Határozza meg a kapott erő irányát, és társítsa azt a környezet molekuláris kinetikai tulajdonságaihoz, 1907-ben lehetett egymástól függetlenül Einstein és Smolukhovsky.
Számításuk alapját nem vették figyelembe a részecskék valódi útja, hanem részecske-eltolással (7. ábra).
A részecske útját a törött vonal határozza meg, és a műszak h. A részecske koordinátájának egy bizonyos ideig jellemzi. Az átlagos váltás meghatározza az RMS részecske-eltolását:
(7.6)
x 1, x 2, x ÉN. - A részecske egy bizonyos ideig.
A barnan mozgalom elmélete a véletlen erő kölcsönhatásának eszméjéből származik f.( t.) amely jellemzi a molekulák és az erejét F.t.Az idő és a súrlódási erő függvényében, ha a diszpergált fázisú részecskék sebességgel mozognak a diszperziós közegben v.. Broowan forgalmi egyenlet (Langezhen egyenlet) formája:
m.(d.v./ d.t.) + h.v. = F.t. + f.( t.) (7.7)
hol m. - a részecskék tömege,h. - a súrlódási együttható, amikor a részecskék mozognak.
Nagy időtartamú tehetetlenségi részecskék, azaz egy tag m.(d.v./ d.t.) Elhanyagolhatsz. Az integráció után 7.7. Feltéve, hogy a véletlenszerű szilárdságú impulzusok átlagos terméke nulla volt, az átlagos eltolódás:
(7.8)
hol t. - idő, h. - a diszperziós közeg viszkozitása, r. -Radius részecskék a diszpergált fázisban.
A barna mozgalom magasan magas diszpergált rendszerek. A barnan mozgalom elméletének okai és fejlődése az anyag molekuláris természetének ragyogó bizonyítéka.
Diffúzió
Diffúzió - az anyag spontán szaporításának folyamata a régióból nagyobb koncentrációjú mosollyal koncentrációval.
Diffúziós fajok:
1. molekuláris;
2. ión;
3. a kolloid részecskék diffúziója.
Az ion diffúziója az ionok spontán mozgásához kapcsolódik. A diszpergált fázisú részecskék felületén a diffúz réteg diffúz rétegének kialakulása az ion diffúzió mechanizmusának megfelelően történik.
A magasan diszpergált kolloid részecskék diffúzióját az 1. ábrán mutatjuk be. 7.5.n. 1 > n. 2 . Ez az, hogy a diffúzió felfelé halad. A diffúziót egy anyag bizonyos sebessége jellemzi egy keresztmetszeten keresztül, ami egyenlő d.m./ d.t..
Távolságra D.x A koncentrációk különbsége leszn. 2 - n. 1 Ez negatív érték.
d.n./ d.x jelentése gradiens.
Az anyag mozgásának sebessége:
d.m. = – D.·( d.n./ d.x.) · B.d.t. (7.9)
D. - diffúziós együttható.
7.9 egyenlet - alapvető diffúziós egyenlet Különböző formában. Igaz mindenféle diffúzióra. A két folyamatra vonatkozó integrált formában: helyhez kötött és nemstatív.
Az álló folyamathoz a koncentráció gradiens állandó. 7.9., Kapom:
m. = – D.(d.n./ d.x.) B.t.- első törvény Fika (7.10)
A diffúziós együttható fizikai jelentése : Ha egy- d.n./ d.x. \u003d 1, b \u003d 1, t. \u003d 1, akkor m. = D., Vagyis a diffúziós együttható numerikusan egyenlő a diffúziós anyag tömegével, amikor a koncentráció gradiens, a diffúziós áramlás keresztmetszete területe, az idő egyenlő.
A kolloid részecskéket minimális diffúziós együttható jellemzi.
A mennyiség diffúzió meghatározása Diffúziós együtthatóamely az átlagos műszakhoz kapcsolódik:
x -, 2 \u003d 2 D.r., r. \u003d X -, 2 / (2 D.t.) (7.11)
D.= k.T./ (6 p.h.r.) (7.12)
k.= R./ N. DE .
Ebből a képletből látható, hogy a diffúziós együttható a részecskék formájától függ, így ismerjük a diffúziós együtthatót, a diszpergált fázis részecskemérete meghatározható.
OZMÓZIS
A különböző koncentrációjú különböző koncentrációjú félig áteresztő partícióval történő elválasztásában az oldószer áramlása kisebb koncentrációból fordul elő. Ezt a folyamatot ozmózisnak nevezik.
Az 1. ábra egy oldat, 2 - egy tartály tiszta folyadék, 3-priláteresztő partícióval (membrán).
Az ozmózis termodinamikai magyarázata:
Tiszta folyadék kémiai potenciáljam. 2 meghaladja az azonos folyadék kémiai potenciálját az oldatbanm. 1 . A folyamat spontán a kisebb kémiai potenciál felé, amíg a kémiai potenciál kiegyenlít.
A folyadék mozgása következtében az 1. tartályban túlnyomás jön létrep.hívott ozmotikus. Az 1. területre behatoló oldószer felemeli a folyadék szintjét a H magassághoz, ami kompenzálja a tiszta oldószer nyomását.
Ozmotikus nyomás - Túlzott nyomás az oldat felett, amely az oldószer átvitelének eltávolítása a membránon keresztül.
Az ozmotikus nyomás megegyezik azzal a nyomással, amely a diszpergált fázist eredményezné, ha ugyanabban a hőmérsékleten gáz formájában van, ugyanolyan térfogatot foglal el, mint a kolloid rendszer (megoldás). Az ozmotikus nyomás spontán fordul elő a diszperziós közeg molekuláris kinetikai tulajdonságainak következtében.
Ozmotikus nyomás a nem elektrolnyák ideális megoldásaihoz:
p.V. = R.T.l.n.(1 – x.) (7.13)
V. - Az oldószer moláris térfogata, X az oldott anyag moláris frakciója.
A nem elektrolnyák hígított oldatai esetében:
p.V. = n.R.T. (7.14)
hol n. - az oldott anyag móljainak száma.
Ha az oldott anyag tömege \u003d q., súly \u003d m, akkor n. = q./ M, akkor:
p. = n.(R.T./V.) = (q./V.)(R.T./V.)(7.15)
M \u003d. m.N. DE, m. = 4/3 p.r. 3 r. (7.16)
r. - részecske sűrűség, m. - a diszpergált fázis részecskéinek molekulatömege, r. - A diszpergált fázis részecskéinek sugara.
Azután:
(7.17)
Ebből a képletből következik, hogy az ozmotikus nyomás közvetlenül arányos a diszpergált fázis koncentrációjával, és fordítottan arányos a részecskék méretével.
A kolloid oldatok ozmotikus nyomása kissé.
Üledék
Üledék - A diszpergált fázis részecskéinek ülepítése, a fordított ülepítés - részecske felugró.
A rendszer minden egyes részecske, a gravitáció ereje és az Archimedes emelőereje cselekszik:
F. g. = m.g.= v.g.r.és F. A \u003d. v.g.r. 0 (7.18)
hol r., r. 0 - a diszpergált fázis és a diszperziós közeg részecskéinek sűrűsége, m. - a részecskék tömege, v. - részecske-kötet, g. - A gravitáció gyorsítása.
Ezek az erők állandóak és különböző irányokba irányulnak. A fennmaradó erő, az ülepedést okozó:
F. Sed \u003d. F. g. -F. A \u003d. v.( r. - r. 0 ) g. (7.19)
Ha egy r.> r. 0 , akkor a részecske rendezi, ha éppen ellenkezőleg, felugrik.
Lamináris mozgással a részecske ellenállás - a súrlódási erő:
F. Tr \u003d B. u. (7.20)
B - A súrlódási együttható, u. - Motionsebességrészecske.
Vezetés közben a részecskeen működő hatalom:
F. = F. Sed - F. Tr \u003d. v.g.(r. - r. 0) - in u. (7.21)
A növekvő sebességgel eléggé nagy súrlódási tényezővel, a pillanat akkor fordul elő, amikor a súrlódási erő eléri a szedimentációt okozó erő és a hajtóerő nulla lesz. Ezután a részecske sebessége állandóvá válik:
u. = v.g.(r (7.23)
Az egyenletben szereplő értékek ismerete könnyen megtalálhatja a diszpergált fázisú részecskék sugarait.
Az ülepedés képességét expresszálják Állandó ülepítés:
S. Sed \u003d. u./g. (7.24)
Az ülepedési jelenséget széles körben használják különböző iparágakban, beleértve gyakran alkalmazzák a diszpergált rendszerek elemzésére.
Sol - diszperziós rendszer, kemény méretű diszpergált fázissal. Az aeroszol megfelel egy gáznemű diszpergált közegnek, és a losol (hidroszol) folyékony diszpergált közeg.
Diszpergáló folyadékok általában nevezik permetezés, amennyiben előfordul a gázfázisban, és emulgeáló amikor végezzük egy másik folyadék, amely áthat az első.
Diszpergálás - a szilárd anyagok vagy folyadékok finom csiszolása, ami eredményezporok, szuszpenziók, emulziók ( emulgeálásvagy emulgeálás). A szilárd anyagok diszpergálásakor mechanikai pusztításuk történik.Diszpergálási módszerek
– mechanikus diszperzió - A külső mechanikai munka hatása alatt történik. Módszerek: kopás, zúzás, hasítás, permetezés, buborék (levegő sugárzás folyadékon keresztül), rázkódás, robbanás, hang és ultrahangos hullámok hatása. Ezt a módszert kapjuk liszt, cukorpor, kakaópor, fűszerek, őrölt kávé és mások. A módszerrel kapott részecskék mérete, K.p. Elég nagy, nem kevesebb, mint 100 nm. Berendezés: habarcs, malmok, különféle típusú törőgépek, malomkövek.
A hatékonyság növelése érdekében a mechanikai diszperziót folyékony közegben végezzük. Folyadékok (felületaktív anyagok, elektrolitok), nedvesítő szilárd anyagok adszorbeálódnak, és csökkentik a sürgősséget a megmunkálás során. Ezt úgy nevezik, hogy az adszorpciós csökkenés szilárd erősségben vagy visszautasító hatás (Indokolt 1982-ben P.A. Recard).
– elektromos diszperzió - A lehűtött DS-ben elhelyezett elektródák közötti Volt-ív képződése alapján. Fémek egy feszültség ívhőmérsékleten elpárologtatva, majd a colddds kondenzálva. Ezt a módszert főként fém-hidrozolok kapjuk (a diszperziós közeg víz), például ezüst, arany és platina.
– ultrahang diszpergálása - alapján hatások segítségével ultrahangos rezgések frekvenciája meghaladja a 20 ezer 1 s., Nem ragadja meg az emberi fül, hatékonyan csak az anyagok kis erőt. Ezek közé tartoznak a kén, a grafit, a keményítő, a gumi, a zselatin stb.
Fizikai-vegyi anyaghozdiszpergálás tartozik módszer peptizáció. A speciális stabilizáló adalékok (peptizátorok - elektrolitok, felületaktív anyagok oldatai) frissen elkészített laza csapadékká válik. A peptizátor hatása abban rejlik, hogy az üledék részecskéi egymástól elkülönülnek, és egy súlyozott állapotra váltanak, amely egy asolot képez. Ezt a módszert például a vas-hidroxid hidroxolja (III). A peptizálása módszer csak akkor használható, a frissen elkészített csapadék, mivel a folyamatok átkristályosítás és az öregedéssel fordul elő a tárolás során folyamat, ami a splicing a részecskék egymással. Az ezzel a módszerrel kapott részecskék mérete körülbelül 1 nm.A részecskék mérete, rendkívül diszpergált rendszerek - Evalis - közbenső helyzetbe kerülnek a durva rendszerek és az igazi megoldások között (az oldott anyag atommolekuláris diszpergálhatósága) között. Ezért az ilyen rendszerek megszerzésére szolgáló módszerek diszperziókra oszthatók - nagy részecskék zúzása kolloid részecskékre és kondenzációra - az atomok, molekulák vagy ionok a nagyobb részecskékhez.
Diszpergálás - egy szilárd vagy folyadék vékony csiszolása, amelynek eredményeképpen diszpergált rendszerek képződnek: porok, szuszpenziók, emulziók, aeroszolok. Diszpergáló folyadék a gázkörnyezetben permetezés, egy másik folyadék diszperziója, amely nem keveredik az elsővel - emulgeálás. A szilárd anyagok diszpergálásakor mechanikai megsemmisítésük például a különböző típusú malmok segítségével történik. Az anyag zúzása az ultrahang hatáskörében is előfordulhat.
Feltételesen a diszperzió tulajdonítható peptizia. Ez a frissen előkészített laza csapadék kolloid oldatba való fordítását speciális stabilizáló adalékanyagok - peptizátorok (elektrolitok, felületaktív anyagok oldata) hatására fordítja. A peptizátor hozzájárul az egyes üledék részecskéinek elválasztásához
Egymástól, és átdolgozzák őket súlyozott állapotba Sol képződésével.
Kondenzáció - a diszpergált fázis kialakulásának folyamata molekuláris vagy ionos állapotban lévő anyagokból. Szükséges követelmény Ebben a módszerben a diszperziós oldat (az oldhatósági határ fölött) a diszpergált anyag (az oldhatósági határ fölött) létrehozását, amelyből a kolloid rendszert meg kell szerezni. Ez bizonyos fizikai vagy kémiai feltételekkel érhető el.
Fizikai Kondenzáció - az anyag gőzének kondenzációja, ha a gőz egyensúlyi nyomását a hőmérséklet vagy nyomásváltozás eredményeképpen túllépi, például a köd-folyadékcseppek képződését a gázban. Az oldószerrel jól összekevert folyadék oldatához, de az oldott anyaghoz való rossz oldószer, a SOL (oldószer cseréje) képződéséhez vezet.
Elektromos diszperzió. A lehűtött diszperziós közegben elhelyezett permetezett fém elektródák között hozzon létre elektromos ívet. A magas hőmérsékletű fémek elpárolognak, majd hideg diszperziós környezetben kondenzálódnak. Ez a módszert főként fémek, például ezüst, arany és platina diszpergáló vízben kapják.
Kémiai kondenzáció. A kémiai kondenzáció alapja cserélhető, oxidatív és redukciós reakciók, hidrolízis, stb.
Ellenőrzési kérdések
1. Diszpergált rendszerek - jellemzők, fő jellemzők, tulajdonságok.
2. A diszpergált rendszerek osztályozása az összesített állapotra és méretekre.
3. Ingyenes és összekapcsolt rendszerek.
4. A diszpergált rendszerek megszerzésének módszerei.
Felületi jelenségek
A felszíni jelenségek spontán folyamatokhoz kapcsolódnak, ami a rendszerenergia csökkenését eredményezi (δ G. =
= Δ H. − T.Δ S. + σ S.) Főként a kondenzált fázis felületi feszültsége (σ) csökkentése miatt. Ezek közé tartoznak az adszorpció, az adhézió, a nedvesítő, a kapilláris jelenségek.
Adszorpció
Adszorpció - növekedését az anyag koncentrációja a határon fázismegoszlás eredményeként spontán újraelosztása a komponensek a rendszer között, a fázis térfogata és a felületi réteg. Az oldott anyagmolekulák adszorpciója folyékony oldat felületével és a gázok vagy folyadékok abszorpciójának adszorpciójával megkülönböztethető.
2.1.1. Az oldott anyag adszorpciója
Felületi oldat
Az oldat térfogatában az oldott molekula egyenletesen eloszlik. Az oldószer felületi feszültségének méretétől függően az oldott anyag felületi koncentrációja eltérhet az ömlesztett koncentrációtól.
Ha az oldószer felületi feszültségének csökkenése az oldott anyag koncentrációjának növelésével (2.1. Ábra), felületi koncentrációja növekszik - az adszorpció bekövetkezik. Az ilyen anyagokat hívják felületi (Felületaktív anyag). Ha a felületi feszültség növekszik, a felületi koncentráció csökken. Az ilyen anyagokat hívják felületesen ártatlan (Sör), származékos - felületi tevékenység. Olyan anyagok, amelyek - felületes inaktív (PNV). Az anyag felületi aktivitása az oldószertől függ. Ugyanez az anyag egyetlen oldószer számára felületesen aktív, és a másik felületi inaktív.
 |
Ábra. 2.1. A felszíni feszültség függése a "Gázoldat" határon
az oldott anyag koncentrációjától
A víz felületaktív anyagok esetében ezek az anyagok, amelyek molekulái desztillációval rendelkeznek, vagyis Tartalmaz hidrofób és hidrofil Atomok csoportja. A hidrofób rész általában a nem poláros szénhidrogéncsoport CH3 - (CH 2) N.- viszonylag nagylánc hossza. Hidrofil rész - poláris csoport, például karbonsavak - COOH funkcionális csoportjai; Sulfoc sav - SO 2OH; aminok - NH 2; Esters - O- stb. Stb.
A hidrofil csoportok a vízben lévő felületaktív anyagok oldhatóságát és hidrofób - nem poláris médiában oldják meg. Az adszorbens réteg PAV molekulák, ezek energetikailag kedvező: hidrofil csoportok - abba az irányba, a poláros közeg (víz), és hidrofób - felé a nem-poláros közegben (gáz, szénhidrogén) (ábra. 2.2).
Vannak ionos és nemionos felületaktív anyagok. Az oldatban az első ionok disszociálódnak, amelyek közül az egyik felületi aktív (anionos és kationos felületaktív anyagok). A második nem disszociálódik.
A vízfelület-inaktív (sör) mindegyike szervetlen oldható anyag (savak, lúgok, sók). A felületaktív anyagok (PNV) példái lehet glükóz, szacharóz.
 |
Ábra. 2.2. A felületaktív anyag molekulák tájolása a vizes oldat felületén
Szilárd anyag adszorpciója
A szilárd anyag egy gázzal vagy folyadékkal való érintkezésében adszorpció következik be - az anyagok felszívódása a fázisfelszínen. Szilárd, nagy specifikus felületű (például mikroporózus testek) adszorbens (HIRDETÉS). A felszívódó anyagnak a gáz vagy folyadék fázisban nevezzük adszorpciós (S), és utána vezetjük be adszorbeált állapotban, az adszorbeátum (ADS) (ábra. 2.3). Az anyag átmenetének visszafordulási folyamata a felszíni rétegből a gáz vagy folyékony fázis térfogatába kerül deszorpció.
 |
Ábra. 2.3. Az adszorpciós folyamat diagramja
A természet a gazdaság erői adszorpciós molekulák a szilárd felületen, adszorpció általában két fő típusa van: fizikai adszorpció és kémiai (kemo-szorpció).
Fizikai adszorpció Az intermolekuláris kölcsönhatás (a van der Waals) hatályainak meghatározása. A fő hozzájárulás olyan diszperziós erők, amelyek nem függnek az adszorbeált molekulák jellegétől, a tájékozódási és indukciós erők bizonyos szerepet játszhatnak. Az interakciós energia viszonylag kicsi - 8 ... 25 KJ / MOL. A fizikai adszorpció ereje számos hosszú távú, bár gyorsan csökken a távolság (~ 1 / r. 6). Fizikai adszorpció - a folyamat spontán (Δ G. < 0), экзотермический (ΔH.< 0), с уменьшением энтропии (ΔS. < 0), так как сопровождается упорядочение системы. Поэтому количество сорбируемого вещества при физической адсорбции растет с уменьшением температуры. Соответственно десорбция происходит при относительно magas hőmérséklet.
Vegyi adszorpció (hemosorpció) az erős kémiai kötvények kialakulásához kapcsolódik. Az anyag felszívásakor az elektronsűrűség kémiai kötés kialakulása újraelosztva van a felületen, azaz A fázisszakasz felszínén kémiai reakció következik be a szorben és a szorbivizmus között. Kémiszorpció esetén az adszorbeált anyag lokalizálódik az adszorbens felületén. Az interakciós energia nagyságrenddel magasabb, mint a fizikai szorpción. A kémiai szorpció hatékonyan folytatható magas hőmérsékleten. Az abszorpciós kapacitás nagyban változik a kölcsönhatásban lévő anyagok jellegétől függően.
Az adszorbens szorpciós kapacitása jellemzi az adszorbát mennyiségével (MOL, R stb.), A felület egységének (felületes koncentráció) által abszorbeálva. Ezt adszorpciónak nevezik (g), és ennek megfelelően mérjük a mol / cm2-ben; g / cm2 munkatársai. A specifikus adszorpció az adszorbens tömegű adszorbeálódási mennyiség (MOL / G, EQ / G stb.).
Az egyensúlyi adszorpció a természettől függ
Szorbens és szorbágya. Ezenkívül a szorbágya moláris koncentrációjától függ ( C.) vagy a szorbágyas gáz részleges nyomása ( r), továbbá
Túrák ( T.):
R \u003d. f.(C., T.); R \u003d. f.(p., T.).
A folyamat állandó hőmérsékleten, függőségi r \u003d f.(C.) Hívott adszorpciós izoterm.
Az adszorpciós folyamatot leíró modellek egyike a Langmur monomolekuláris adszorpciójának modellje, a következő feltételezések alapján:
- az adszorbens molekulák töltse ki az adszorbens felületét egy rétegbe, képezve monomolekuláris réteg (monolayer);
- a homogén szorbens felülete;
- A sorágyas molekulák még mindig vannak.
Az adszorpciós folyamat a szorbeda anyag molekulái közötti kvázi-valós reakcióként jeleníthető meg, amelynek koncentrációja egyenlő C., és a szorpciós hirdetés központja az adszorbens felületén:
A reakciót egyensúlyi állapotát egyensúlyi konstans jellemzi, amely ebben az esetben a szorpciós állandónak nevezik ( NAK NEK tól től).
- A szorbens felületén lévő szorbágyú anyag koncentrációja megegyezik az adszorpcióval - \u003d g (c);
- a szorpciós központok koncentrációja a felszínen - G ¥, egy rétegben való szorpció esetén, megfelel az olyan molekulák maximális számának, amelyek sorágyak (egyrétegű kapacitás);
- a szorbent felszínén lévő szabad helyek száma - \u003d \u003d
\u003d G ¥ - g ( TÓL TŐL);
- a szorbeda anyag koncentrációja folyadék vagy gáz térfogatában - [S] \u003d C.
Ennélfogva, 
és ennek megfelelően,
; 
.
Ez az egyenlet megkapta a nevet izoterm adszorpciós langmur. Ez az adszorbens által az adszorbens által az állandó hőmérsékleten, a folyadék koncentrációjától függ ( TÓL TŐL) vagy részleges nyomás Gázában ( p.) (2.4. Ábra).
Alacsony koncentrációban ( K C.<< 1) количество вещества, поглощенного сорбентом, растет линейно с ростом концентрации. При больших концентрациях (K C. \u003e\u003e 1), g ( TÓL TŐL) \u003d ¥ ¥ A szorben felületét teljesen elfoglalják egy szorbágya molekulái. Az abszorbeált anyag mennyisége megegyezik a G ¥ -tal, és nem függ a szorbeda anyag koncentrációjától a folyadék vagy gáz térfogatában. A G értékét hívják szorpciós kapacitás És jellemzi az anyag maximális mennyiségét, amelyet a szorbent elnyelhet.
Ha porózus adszorbensekkel szorozva a gőz anyagot, akkor a monomolekuláris adszorpciós folyamat megy kapilláris kondenzáció. Az első szakaszban a gőzmolekula töltse ki a pórusfalak (kapillárisok) felületét egy rétegbe, majd a rétegek száma növekszik, a folyadékfázis kialakul, amely kitölti a pórusmennyiséget. Adszorpciós izoterm ebben az esetben S alakú formában van. Alacsony nyomású, a görbe a Lungmuir adszorpció izotermája, és a maximális szorpciós megközelítések közeledik, a folyamat kapilláris kondenzációgá válik (2.5.
Szilárd porózus adszorben - széles körben használják különböző területeken, hogy eltávolítsák a nem kívánt szennyeződéseket gázokból és folyadékokból - anyagok tisztítása. Például a szűrő gázmaszkban a mérgező gázok eltávolítása a levegőből következik be.
Porózus adszorbenseket adunk.
Aktív szén - porózus szén adszorbensek, amelyek hőkezeléssel nyert szerves nyersanyagok (például faanyagok) levegő nélkül hozzáférést a későbbi fizikokémiai kezelés, hogy megteremtse a kívánt mikropórusos szerkezet. A széntörök \u200b\u200bfelülete elektroterális, és az adszorpciót elsősorban az interakció diszperziós ereje határozza meg. Az aktív szén-dioxid jól felszívódik a nem poláros anyagok a gázfázisból és vizes oldatok. Rendelkezzen az adott felületen 1000 m 2 / g.
A céltól függően a széngyorsulok gázra, helyreállításra és tisztító anyagokra vannak osztva. Gázmező Tervezték, hogy elfog rosszul szorbeálódik anyagok gázokban kis koncentrációban, valamint a tiszta víz szennyeződésektől anyagok egy kis méretű molekulák, különösen a dezodorálási ivóvíz. Ismétlődő szénÚgy tervezték, hogy rögzítse a szerves oldószerek gőzét a levegőből. Élénkítő szén A viszonylag nagy molekulák és mikroszenzionok felszívása a folyékony közegből, különösen gyógyászati \u200b\u200bcélokra és az élelmiszer tisztítására szolgál.
Szilikagél - ásványi adszorbens (hidratált amorf szilícium-dioxidot) kialakított gömb alakú részecskék 10 ... 100 nm, amelyek egymással össze vannak kötve képező merev siliciac skálán keretet. Specifikus 300 ... 700 m 2 / g. A szilikagél adszorpciós tulajdonságait nagyrészt SI-OH felületi csoportok határozzák meg. Általában a vízgőz (szárító) és a szerves oldószerek felszívására szolgál, a nem poláris folyadékok adszorpciós tisztítására.
Alumíniumel - aktív alumínium-oxid, amelyet alumínium-hidroxid () kalcinálásával kapunk. Ez egy erősen kifejlesztett porózus szerkezetű hidrofil adszorbens. Gázok szárításához, transzformátorolajok, gázok és folyadékok tisztításához, fluorcsatlakozásokhoz.
Zeolithi - kristály keret alumínium-szilikátok,
lúgos és lúgos maró ionokat () tartalmazó lúgos ionokat tartalmazó (). A fő "építőelem" a természetes és szintetikus zeolitok különböző formáinak létrehozásához kristályos szerkezet, amely Cuboythedron, amelynek mennyisége az adszorpciós üreg. A hatszögletű arcok "bemeneti ablakok" vannak az adszorpciós üregekhez, amelynek mérete szigorúan rögzítve van, és a kristályrács paramétereitől függ. A szintetikus zeolitok márkájától függően a bemeneti ablakok átmérője 2-15 Å lehet. Ezért a zeolitok nem csak a szelektív adszorpció alapján különálló anyagokat használhatunk, hanem a molekulák méretének - molekulaszi sziták méretének különbsége alapján is.
MEGJEGYZÉS. A különböző anyagok adszorpciója ugyanolyan szorbens a bennszülötteknek. Ezen a tulajdonságon a gázok, gőzök, folyadékok vagy solutelek keverékének szétválasztásának módja kromatográfia. A gázok vagy oldat keverékét (mozgó fázis) átadja az adszorbens rögzített rétegén keresztül, a keverék egyedi anyagokra osztható.
A diszperzió mértéke szerinti kolloid rendszerek köztes helyzetet foglalnak el a valódi megoldások (molekuláris vagy ion-diszpergált rendszerek) és durva rendszerek között. Ezért kétféle eljárási csoport van a diszpergált rendszerek megszerzéséhez: 1 Csoportos diszperzió, azaz A durva rendszerek diszpergált fázisának részecskéinek csiszolása, 2 az aggregációs folyamatok (kondenzáció) alapul, amelyben a kuplung erők hatására irányuló molekulák kombinálódnak, és először az új fázis csíra, majd - igazi Az új fázis részecskéi
Másik előfeltétel A részecskeméretnek a kolloidhoz való elkészítése mellett a stabilizátorok rendszere - olyan anyagok, amelyek megakadályozzák a kolloid részecskék spontán konszolidációját.
Diszperziós módszerek
A diszperziós módszerek a szilárd anyagok fragmentációján alapulnak a kolloid méretű részecskék és a kolloid megoldások képződéséhez. A diszperziós eljárást különböző módszerekkel végezzük: a kolloid malmok anyagának mechanikai csiszolása, a fémek elektromos íves permetezése, az anyag ultrahanggal történő zúzása.
Kondenzációs módszerek
A molekuláris diszpergált állapotban lévő anyag kolloid állapotba fordítható, ha egy oldószert másoknak cseréli - azok. Az oldószer cseréje. Például lehetséges, hogy kapjon egy rosint, amely nem oldódik fel vízben, de az etanolban jól oldódik. A rosin-rosin alkohololdatának fokozatos hozzáadásával a rosin oldhatóságának éles csökkenése következik be, amelynek eredményeképpen a gyanin kolloidoldata vízben van kialakítva. Hasonlóképpen kén-hidrosztolt kaphatunk.
A kolloid megoldások a módszerrel is beszerezhetők kémiai kondenzációa kémiai reakciók lefolytatása alapján az oldhatatlan vagy az Uni-oldható anyagok képződése kíséretében. Ehhez használt különböző típusok Reakciók - bomlás, hidrolízis, oxidatív és hasznosítás stb. Tehát a piros sol aranyat kapjuk az arany sav formaldehid nátriumsójának helyreállításával:
NAUOO 2 + HCOH + NA 2 CO 3 -\u003e AU + HCOONA + H 2 O
Munka vége -
Ez a téma a szakaszhoz tartozik:
Fizikai kémia
Krasnoyarsky Állami Egyetem.. n a Kudryasheva fizikai kémia ..
Ha szükséged van további anyag Ezen a témában, vagy nem találta meg, amit keresett, javasoljuk az adatbázisunk keresését:
Mit fogunk tenni a kapott anyaggal:
Ha ez az anyag hasznos lehet az Ön számára, akkor mentheti el a közösségi hálózati oldalra:
| Csipog |
E szakasz összes témája:
Fizikai kémia
Tutorial Krasnoyarsk 2007 UDC 541.128: BBK 35.514 I 73
És fejlesztés
Minden ismert kémiai reakciót a reagens anyagok jellegétől függetlenül különböző fizikai jelenségek kíséri - a hő, a fény felszabadulását vagy felszívódását
Tökéletes gázok. Gázegyenletek
Az ideális gáz állapotának egyenlete a Klapaireron-Mendeleev-egyenlet; Az igazi gáz állapotának legegyszerűbb egyenlete a van der Waals egyenlet. Itt következik
Belső energia, hő, munka
A belső energia U jellemzi a mozgás energiájának általános készletét és a rendszer összes részecskéinek kölcsönhatását. Ez magában foglalja a molekulák fokozatos és rotációs mozgásának energiáját, Hena
A termodinamika első törvénye
A termodinamika első törvénye a posztulátum. Ez azt jelenti, hogy ezt a törvényt nem lehet logikus módon bizonyítani, de az emberi tapasztalat összegéből következik. Biztosít
A termodinamika első törvénye izobár, izokoretikus, izotermikus és adiabatikus körülmények között ideális gázrendszerek
A termodinamika első törvényének egyenlete, amint azt már említettük, az izobár (P \u003d CONST) tökéletes feltételekhez gázrendszer Van az űrlap: qp \u003d dn \u003d du + r
A törvény. A Hess törvény következményei
A Thermochemistry a fizikai kémia szakasza, amelyben a kémiai reakciók termikus hatásait tanulmányozzák. A kémiai reakció termikus hatása a meleg, amely
Szabványos termikus hatások
A hőhatások összehasonlítására, valamint más termodinamikai funkciók összehasonlítására az anyag standard állapotának ötlete bevezetésre kerül. Szilárd és folyékony anyagok esetében
A GESSA törvény első következménye
Ez a következmény a vegyületek kialakulásának hőjével jár. A vegyület hőjét (entalpia) az 1 mol képződésében felszabaduló vagy felszívódó hőmennyiségnek nevezzük
A GESSA törvény második következménye
Bizonyos esetekben kényelmesebb a reakció (entalpia) hőhatása (entalpia) hőhatásának kiszámításához a reakcióban részt vevő anyagok égése miatt. A vegyület melegsége (entalpia) égetése azoknak nevezik
Kirchhoff egyenlet. A reakció hőhatásának függése a hőmérséklettől
Differenciálva a hőmérséklet (állandó nyomáson) a DN \u003d H2 - H1 egyenlősége ¶ (
Az entrópia fogalma. Statisztikai termodinamika és fizikai jelentés entrópia
A természetben előforduló valamennyi folyamat spontán és nem kutatókra osztható. A spontán folyamatok kívülről energiaköltség nélkül folytatódnak; pro
Változtassa meg az entrópiát, mint a spontán áramlási folyamat kritériumát egy elszigetelt rendszerben
A spontán folyamatok kívülről energiaköltségek nélkül jönnek. A folyamat spontán folyamata visszafordíthatatlansággal jár. Visszafordíthatatlan a termodinaminokban
Planck posztulátum. (Harmadik termodinamikai törvény)
A belső energiával és az enthalpiával ellentétben az abszolút értékek meghatározhatók az entrópia esetében. Ez a funkció akkor jelenik meg, amikor a Planck Postulátumokat használja, amelyek
Termodinamikai potenciálok
A termodinamika matematikai készüléke a reverzibilis folyamatok első és második törvényének kombinált egyenletén alapul: du \u003d t · d
A Gibbs energiájának megváltoztatása kémiai reakciókban
A kémiai folyamatok DG kiszámítása kétféleképpen hajtható végre. Az első, az arány (27): DG \u003d D
Kémiai potenciál
Tekintsük olyan rendszereket, amelyekben az anyagok mennyisége megváltozik. Ezek a változások kémiai reakciók vagy fázisátmenetek következtében fordulhatnak elő. Ugyanakkor változik
Fázisszabály Gibbs
Az alkatrész egy kémiailag homogén anyag, amely a rendszerben található, amely a rendszerből kiosztható, és elszigetelt formában létezhet
Egykomponensű rendszerek
A KN \u003d 1 esetében a fázisszabály egyenlete az űrlapot veszi: C \u003d 3 - F, ha egyensúlyi 1 fázisban, akkor c \u003d 2, mondjuk
Fázisvízdiagram
A P-T koordinátáiban lévő fázisvízdiagramot a 8. ábrán mutatjuk be. 3 fázisú területből áll - különböző (P, T) -news, mikor
Fázis kéndiagram
A kristály kén létezik két módosítás formájában - Rhombic (SR) és monoclinic (SM). Ezért lehetséges
Clausius - Klapairon egyenlet
A fázisdiagramon (C \u003d 1) a kétfázisú egyensúlyi vonalak mentén mozognak a nyomás és a hőmérséklet következetes változása, azaz p \u003d f (t). Általános nézet az ilyen funkció egykomponensre
Entrópia párolgás
A párolgás dsisp \u003d DHP / TKIP mole entrópiája megegyezik a Sapa - Szhidk különbségével. Az SP.
Kémiai egyensúly
A termodinamikai egyensúly a rendszer állapota, amelynek jellemzői (hőmérséklet, nyomás, térfogat, koncentráció) nem változnak az időben állandóval
A tömegek törvényi fellépése. Állandó egyensúly
A kémiai egyensúly kvantitatív jellemzője az egyensúlyi konstans, amely a CI egyensúlyi koncentrációi révén expresszálható,
Isobar és kémiai reakció
A Kirgiz Köztársaság egyensúlyi állandójának függőségének eléréséhez a Gibbs-Helmholtz egyenletet használjuk:
A megoldások termodinamikája
Az abszolút tiszta anyagok létezése lehetetlen - bármely anyag szükségszerűen szennyeződéseket, vagy más szóval a többkomponensű homogén rendszert tartalmaz. Megoldás - homogén rendszer
Megoldások kialakulása. Oldékonyság
Az oldatban lévő komponens koncentrációja nullától bizonyos maximális értékre változhat az összetevő oldhatóságának. Oldékonyság - az alkatrész koncentrációja telített
Gázok oldékonysága folyadékokban
A folyadékokban lévő gázok oldhatósága számos tényezőtől függ: a gáz és a folyadék, a nyomás, a hőmérséklet, a folyékony anyagokban feloldott koncentrációk (különösen erős)
A folyadékok kölcsönös oldékonysága
A természettől függően a folyadék bármilyen kapcsolatban keverhető (ebben az esetben korlátlan kölcsönös oldhatóságról beszélnek), gyakorlatilag ideges lehet
Szilárd anyagok oldékonysága folyadékokban
A szilárd anyagok oldhatóságát folyadékokban az anyagok természete határozza meg, és általában jelentősen függ a hőmérséklettől; Információ az oldhatóságról Szilárd testek
A folyadékoldat és a gőz összetételének összefüggése. Konovalov törvények
Az összetevők relatív tartalma egy párban, szabályként eltér, az oldat-gőz viszonylag gazdagabb komponensek tartalmától eltér, amelynek forráspontja alacsonyabb. Ezt a tényt
A telített híg oldatok nyomása. Raul törvény
Képzeld el egyensúlyi rendszer Folyadék A - Capsychotics A Lentmitting A vegyület V. Amikor az oldatot az Xa oldószer moláris arányával alakítjuk ki
A Raul törvényének eltérései
Ha a bináris bináris (két komponensből álló) összetevője illékony oldatok, akkor az oldat oldata mindkét alkatrészt tartalmazza. Fontolja meg a bináris habarcsot, SOS-t
A híg oldatok kristályosodási hőmérséklete
Az oldat, ellentétben a tiszta folyadékkal, nem tartja teljesen állandó hőmérsékleten. A kristályosodás kezdési hőmérsékletének valamilyen hőmérsékleten
A hígított oldatok forráspontja
A nem illékony anyag oldatok forráspontja mindig magasabb, mint a tiszta oldószer forráspontja ugyanabban a nyomáson. Fontolja meg a p-t diagramot
Az oldott anyag tevékenységének fogalma
Ha az oldott anyag koncentrációja nem haladja meg a 0,1 mol / l-t, akkor a nem elektrolit oldatát általában hígítjuk. Ilyen megoldásokban a Molecu közötti kölcsönhatás
A megoldások konfiguratív tulajdonságai
Néhány megoldás tulajdonsága csak az oldott részecskék koncentrációjától függ, és nem függ a természetüktől. Az oldat ilyen tulajdonságait konfigurációsnek nevezzük. Ebben az esetben
Elektrolitikus disszociáció elmélete. A disszociáció mértéke
Elektrolitok - anyagok, olvadékok vagy megoldások, amelyek elektromos áramot végeznek az ionok disszociációjának köszönhetően. Az elektrolitok s.arrenius megoldásainak tulajdonságainak megmagyarázása
Gyenge elektrolitok. Disszociációs állandó
A gyenge elektrolitok disszociációjának folyamata reverzibilis. A rendszer dinamikus egyensúlyt hoz létre, amely az állandó által kvantitatívan becsülhető
Erős elektrolitok
Erős elektrolitok oldatokban bármely koncentrációban teljesen disszociált az ionok, és így a minták kapott gyenge elektrolitok nem lehet alkalmazni, hogy az erős elektrolitok B
Az elektrolit oldatok elektromos vezetőképessége
Elektromosság A töltött részecskék rendezett mozgása van. Az elektrolitok megoldásai ion vezetőképességgel rendelkeznek az ionok elektromos mozgásának köszönhetően
Elektromos potenciálok a fázishatárokon
Érintkezésbe kerülve a fémelektróddal (vezetőkészülék elektronikus vezetőképességgel) poláris oldószerrel (víz) vagy elektrolit oldat az elektróda határán - a folyadék következik be
Galvanikus cella. EMF galvanikus elem
Tekintsük a legegyszerűbb galvanikus elem Daniel-Jacobi, amely két fél-elemek - a cink és réz lemezeket elhelyezni a cink-szulfát oldatok és réz, illetve, amelyek összekapcsolják
Elektródpotion. Nernsta egyenlet
Az E elektroplatáló elem EMF-je kényelmes az egyes elektródák - elektródpotenciák jellemző egyes értékek különbsége formájában; ról ről
Elektródák összehasonlítása
Az elektróda potenciáljának meghatározásához meg kell mérni a vizsgálati elektródából és az elektródból álló galvanikus elem EMF-et, amely pontosan ismert potenciállal rendelkezik
Mutatóelektródák
A hidrogénionhoz viszonyítva reverzibilis elektródákat alkalmazzuk a gyakorlatban, hogy meghatározzuk az ilyen ionok aktivitását az oldatban (és ezért az oldat pH-ját) potenciáljukat
Redox elektródák
A redox elektródák esetében leírt elektródfolyamatokkal ellentétben az elektronok atomok vagy ionok megszerzésének és visszaküldésének folyamata előfordul
Kémiai reakciósebesség
A kémiai kinetika alapkoncepciója a kémiai reakció sebessége. A kémiai reakció sebessége az időegységenkénti reagens anyagok koncentrációjának változása. Matematic
A kémiai kinetika fő posztulátuma
(A kémiai kinetikában lévő tömegek cselekvési törvénye) a kémiai kinetika középpontjában áll a kémiai kinetika fő posztulátuma: a kémiai reakció mértéke közvetlenül arányos
Zero rendezési reakciók
A (74) egyenlet (71) helyettesítése (71), figyelembe véve azt a tényt, hogy a számítás a forrásanyagon (amely meghatározza a "mínusz" jel kiválasztását):
Első rendelési reakciók
Helyettesítő kifejezés (71) egyenletben: integráció
Második rendezési reakciók
Tekintsük a legegyszerűbb esetet, ha a kinetikus egyenlet (76) van. Ebben az esetben figyelembe véve (71) írhat:
CH3SO2N5 + H2O -\u003e CH3CONE + C2N5ON
Ha ezt a reakciót az etil-acetát és a víz szoros koncentrációján végezzük, akkor a teljes reakcióelem két, és a kinetikus egyenlet a következő formában van:
A reakció sorrendjének meghatározására szolgáló módszerek
A privát reakciós sorrend meghatározásához a túlzott koncentrációk módszerét alkalmazzuk. Az a tény, hogy a reakciót olyan körülmények között végezzük, amikor az egyik reagens koncentrációja sok emberrel rendelkezik
Párhuzamos reakciók
A kiindulási anyagok egyidejűleg különböző reakciótermékeket képezhetnek, például két vagy több izomer:
Láncreakciók
Ezek a reakciók számos egymással összefüggő szakaszból állnak, amikor az egyes szakaszok eredményeként kialakított részecskéket generálják a későbbi szakaszokat. Általános szabályként a láncreakciók ingyenesek a szabad részvételével
Vant-gooff egyenletek és Arrhenius
A reakciósebesség-konstans K egyenletben (72) a hőmérséklet függvénye; A hőmérséklet növelése, általában növeli a sebesség állandóját. Az első kísérlet, amely figyelembe véve a hőmérséklet hatását
Fotokémiai reakciók
A molekulák kölcsönhatásában bekövetkező aktiválási korlát leküzdése azáltal, hogy az energiarendszert könnyű kvantum formájában biztosítja. Reakciók, amelyekben a részecske aktiválás
Katalízis
Az adott hőmérsékleten végzett kémiai reakció sebességét az aktivált komplex kialakulási sebességével határozzuk meg, amely viszont az energiaértéktől függ
Mikhaelis egyenlet
Enzimatikus katalízis - katalitikus reakciók az enzimek - fehérje-természet biológiai katalizátorok részvételével. Az enzimatikus katalízis két jellemző funkcióval rendelkezik
A diszpergált rendszerek molekuláris kinetikai tulajdonságai
A töredezett részecskék esetében a barna mozgást jellemzik. Erőbb, mint a kevésbé részecske átmérője és a közeg kevésbé viszkozitása. Ha a részecskék átmérője 3-4 mikron, barna mozgalom
A kolloid rendszerek optikai tulajdonságai
-Ért kolloid rendszerek Ez jellemző a matt (általában kékes) izzításra, amely sötét háttéren megfigyelhető, amikor a fénysugarat áthalad. Ez a ragyogás
Adszorpció. Gibbs egyenlet
Az adszorpciót a spontán sűrűség jelenségének nevezik az anyag tömegének felületi rétegében, amely csökkenti a jelenlét felületi feszültségét. Az adszorpció nagysága (G, MOL / m
Adszorpciós a határon szilárd testen - gáz
A gázok adszorpciója szilárd testek Az adszorbeált molekulák (adszorbeált anyag) és az adszorbens anyag (az adszorbs anyag) kölcsönhatása nagyon összetett
Megoldások adszorpciója
Felületaktív anyagok (felületaktív anyagok) felületaktív anyagok (felületaktív anyag) Csökkentse a felületi feszültséget. A víz határán adszorbeált útburkoló molekulák
Mizel formáció
Csakúgy, mint adszorpciós, a jelenség a micella képződést, társul molekuláris kölcsönhatások annak poláris molekulák (tömegrész molekulák) és hidrofób markolatok a szénhidrogén lánc. Felett
Dupla elektromos réteg és elektrokinetikai jelenségek
A micellák szerkezetének figyelembevételével kimutatták, hogy a kolloid részecskék felületén kettős elektromos réteg (DES) alakult ki. A des struktúrájának első elméletét Helmholz és Perre fejlesztette ki
A munka célja: Megismerkedni a diszpergált rendszerek különböző módszereivel.
Rövid elméleti adminisztráció.
A diszpergált rendszerek előállítására szolgáló módszerek két csoportra oszthatók: diszperziós módszerek és kondenzációs módszerek.
A diszpergálási módszerek a nagyméretű anyagok zúzódásán alapulnak a kívánt diszperziós fokra. Ezeket a módszereket gyakrabban használják a rendszer szuszpenzióinak beszerzéséhez és emulziókhoz 10 -6 - 10 -7 cm méretű, kondenzációs módszerekkel. A kondenzációs módszerek a molekulák vagy ionok kombinációja a kolloid részecskék méretéhez, ami a fázispartíció határának következménye.
A diszpergált rendszerek beszerzéséhez bármelyik módszer a következő feltételeket igényli:
a) a diszperziós médiumban a diszperziós fázis érzékelhetősége vagy korlátozott oldhatósága;
b) a stabilizáló rendszerben való jelenlét, amely biztosítja a felfüggesztett részecskék stabilitását, és felfüggeszti növekedését.
Diszpergálási módszerek.
A molekuláris tengelykapcsoló erők elleni munkájával lehetséges, hogy a kívánt diszperziót különböző módon lehet elérni.
1. Mechanikai diszperzió.
A módszer abban áll, energetikai és a hosszú távú dörzsölés, csiszolás vagy permetezés az anyag a diszpergált fázis, és keverjük össze egy folyékony, amely arra szolgál, diszperziós közegként. A nagy részecskék zúzódnak, habarcs, kolloid malmok, festék-stroke. A mechanikus diszperzió módszerét gyógyászati \u200b\u200bkészítmények, kenőanyagok, élelmiszertermékek készítik.
2. Ultrahang diszperzió.
A módszer az ultrahang ingadozások (másodpercenként több mint 20 000 oszcilláció) használatán alapul. Az ultrahanggal való diszpergálás csak kis szilárdságú anyagok esetében: kén, grafit, festékek, keményítő, gumi, zselatin. Nagyon könnyen beszerezhető az emulzió, például kakaó-emulziók, kiváló minőségű krémek stb.
Kondenzációs módszerek.
A kondenzációs módszerek a diszpergált fázis részecskéinek kialakulásán alapulnak molekuláris vagy ionos állapotban lévő anyagokból. Ezek a folyamatok fizikai és vegyi anyagokat viselhetnek.
Fizikai kondenzáció.
1. Az oldószer cseréje.
A módszer lényege az, hogy az oldószer, amelyben az anyagot feloldjuk egy valódi oldat kialakításával egy oldószerrel, amelyben ez az anyag oldhatatlan. Például, ha egy alkohol oldatot a kén, a foszfor vagy a gyanta vízbe öntjük, majd az oldatot telítődik, kondenzáció következik be, és a részecskék a diszpergált fázis képződik. Ez azért van így, mert ezek az anyagok rosszul oldódnak a vizes alkohol-keverékben.
2. kondenzáció, amikor a gőz.
A gőzök kondenzációjának leglátványosabb példája a köd vagy a füst kialakulása. Egy másik példa a kolloid részecskék előfordulására a gőzkondenzáció eredményeként a nukleáris fizikában alkalmazott Wilson kamerát nevezhetjük.
Kémiai kondenzáció.
A készítmény diszpergált rendszerek kémiai eljárással való kondenzáció csökken leválik az oldhatatlan anyagok molekulák eredményeként egy kémiai reakció, majd ezt követően megszilárdítják a mérete kolloid részecskék. A kémiai kondenzációs módszerek a mögöttes kémiai reakció típusától függően vannak besorolva. A reakciók száma, ennek következtében mely anyagok képezhető egy kolloid állapotban megfelelő körülmények, az oxidációs, helyreállítási, cseréje, hidrolízis reakciók közé.
1. Oxidáció.
Egy oxidatív reakció példája - a vízi környezetben hidrogén-szulfid oxidációja:
H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O
2. Reakciócsere.
Az ilyen reakció példája az arzén-szulfid-oldat (III) képződése:
2 o 3 + 3H 2 s \u003d 2 s 3 + 3H 2 o
3. Hidrolízis reakciók.
A hidrolízist leggyakrabban fémhidroxid előállításához használják:
FECL 3 + 3H 2O \u003d FE (OH) 3 + 3HCL
A peptizációs módszer.
A peptizáció a koaguláció során kialakított csapadék kolloid oldatára való áttérés. Ok peptizálása lehet mosás a koagulátumot egy oldószerrel, valamint a hatásait peptisors (elektrolitok, nem electrolytees, felületaktív anyagok, nagy molekulatömegű vegyületek). Csak frissen kicsapódott csapadékokat peptizálhat, amelyekben a kristályosítási jelenségek és a részecskék nem veszítik el az egyéniségüket.
Kísérleti rész.
ÉN. Fizikai kondenzáció módszerei.
Tapasztalat 1.. A SULFUR SOL-ot az oldószer helyettesíti.
10 ml desztillált vizet öntünk a csőbe, 5 csepp kéntartalmú oldatot etanolban és erőteljesen keverjük össze a cső tartalmát. Egy átlátszó opalesing sol van kialakítva. Kénoldható alkohol, de vízben oldhatatlan. Ha az alkoholt vízzel helyettesítjük, az oldott anyag molekulái a kolloid méretű aggregátumokhoz vannak csatlakoztatva.
A Faraday-Tindall hatás megfigyeléséhez a kolloidoldattal ellátott kémcsövet a vetítő lámpa fényének elérési útjára helyezzük. Tekintsünk egy tesztcsövet 90 0 szögben a leeső gerenda irányába.
