Organik va fizikoloyli kimyo: ta'rifi, vazifalari va xususiyatlari

Fizkolloidnaya kimyo - sirt fenomenlari va dispers tizimlarining kimyoviy va fizik xususiyatlarini o'rganadigan fan.

Ta'riflar

Fizikotsid kimyo dispersiv tizimlar bilan bog'liq . Ularning bir yoki bir nechta moddalarning ikkinchi moddaning massasi tomonidan tarqalgan (tarqoq) holatda bo'lgan holatlar degan ma'noni anglatadi. Parchalangan faza dispers faza deb ataladi. Dispersiya vositasi tarqalgan bir fazaning fragmentli shaklda mavjud bo'lgan vosita.

Adsorbsiya va sirt fenomenlari

Fizikoidal kimyo dispers sistemalar interfeysida yuzaga keladigan sirt fenomenlarini ko'rib chiqadi.

Ular orasida:

• Namlash;
• Sirt tarangligi;
• Adsorbsiya.

Fizkolloidnaya kimyo atıksu va havoni tozalash, mineralni qayta ishlash, metallni payvandlash, turli sirtlarni bo'yash, soqollash, sirtni tozalash bilan bog'liq muhim texnik jarayonlarni tahlil qiladi.

Yuzaki tarangligi

Organik va fizkolloidnaya kimyo fazalar interfeysida yuz beradigan hodisalarni tushuntiradi. Keling, gaz va suyuqlikdan iborat tizimni tahlil qilaylik. Tizim ichida joylashgan molekulalar eng yaqin molekulalardan jozibador kuchlar bilan ishlaydi. Sirtda joylashgan molekulalar ham kuch ta'siriga ega, ammo ular kompensatsiya qilinmaydi.

Buning sababi shundaki, gaz holatida molekulalar orasidagi masofalar etarlicha katta bo'lib, kuchlar deyarli minimaldir. Ichki bosim suyuqlikning molekula chuqurlashishini talab qiladi, natijada siqilish paydo bo'ladi.

Misol uchun, yangi filmning interfeysini yaratish uchun ichki bosimga qarshi ishlash kerak. Iqtisodiy sarf-xarajatlar va ichki bosim o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri aloqalar mavjud. Er yuzasida joylashgan molekulalarda zich joylashgan energiya sirt energiyasi uchun erkin hisoblanadi.

Termodinamiğin asoslari

Fizkolloidnoy kimyosi asosiy vazifalari termodinamik tenglamalarni hisoblashni o'z ichiga oladi. Ko'rilgan reaksiyaga qarab, uning o'z-o'zidan oqishi mumkinligini aniqlash mumkin.

Termodinamik tizimlarning beqarorligi sababli, jarayonlarni o'zgarishlar interfeysi pasayish bilan birga zarralarning qo'zg'alishi bilan bog'liq jarayonlar sodir bo'ladi.

Termodinamik holatdagi o'zgarishlar sabablari

Sirt kuchlanishining miqdori qanday omillarga ta'sir qiladi?

Avvalo, moddalarning tabiatini ajratib olish muhimdir. Sirt zo'riqishining kattaligi to'g'ridan-to'g'ri kontsentrlangan faza xususiyatlariga bog'liq. Bog'lanish polaritesinin ortishi bilan modda ichida kuchlanish kuchining ortishi kuzatiladi.

Harorat shuningdek, interfeysdagi holatga ham ta'sir qiladi. Uning ortishi bilan, alohida zarralar orasidagi ta'sir kuchlar moddada kamayadi.

Tahlil qilinayotgan suyuqlikda erigan moddalar kontsentratsiyasi ham termodinamik tizimning holatiga ta'sir qiladi.

Ikki xil moddalar mavjud. PIV (sirt-faol bo'lmagan moddalar) eritmaning kuchlanishini ideal solvent bilan solishtirganda kuchaytiradi. Bunday moddalar kuchli elektrolitlardir. Surfaktanlar (sirt faol moddalar) natijasida olingan eritmadagi interfeysdagi kuchlanish miqdorini kamaytiradi. Ushbu moddalar eritmada ko'payganda, eritmaning sirt qatlamida ularning konsentratsiyasi kuzatiladi. Polar organik birikmalar kislotalar, spirtlardir. Ularning tarkibida polar guruhlar (amino, karboksil, gidrokso), shuningdek, potentsial bo'lmagan uglevodorod zanjiri mavjud.

Sinkning xususiyatlari

Fizkolloidnaya kimyo (STR) tarkibida so'rilish jarayonlari bo'yicha bo'lim mavjud. Adsorbsiya moddalarning miqdori bo'yicha ularning miqdori jihatidan moddalar kontsentratsiyasining sirt qatlamida spontan o'zgarish jarayonidir.

Adsorbent yuzasida yuzaga keladigan yog'ingarchilik moddasi. Adsorptiv yomg'irga ega bo'lgan moddadir. Adsorbat cho'kindi moddadir. Desorbsion adsorbsiyaning teskarisidir.

Tuzlarning turlari

Ustoz fizkolloidnoy kimyosi ikki turdagi adsorbsiya haqida gapiradi. Fizik birikma holatida oz miqdorda energiya chiqariladi, bu esa kondensatlanishning issiqlik bilan taqqoslanishi mumkin. Ushbu jarayon qayta tiklanishi mumkin. Haroratning ko'tarilishi natijasida adsorptsiya kamayadi, teskari jarayonning darajasi (desorbsiya) ortadi.

Adsorbsiyaning kimyoviy varianti qaytarilmasdir, sirt adsorbsiyasi sirtni tark etmaydi, balki sirt birikmasidir. Chemoizorptsiya jarayonida issiqlik yuqori, u kimyoviy reaksiyaning issiqlik ta'siriga mos keladi. Haroratning oshishi bilan chemisorptsiya kuchayadi va moddalarning o'zaro ta'siri ortadi.

Chemoizorpsiyaga misol sifatida biz kislorodning havodan metall yuzadan adsorbsiyasini qayd etamiz, u fizikoid kimyosi bilan o'rganiladi. Muammolar va yechimlar ko'pincha ikki media o'rtasidagi interfeysda paydo bo'lgan kuchlanish qiymatini aniqlash bilan bog'liq.

Ma'lum adsorbsiyani aniqlash uchun mutlaq adsorbsiya qo'llaniladi. Qabul qilingan adsorbanning birligi bo'yicha adsorbat miqdorini (mollarda) ifodalaydi. Jismoniy kimyo uchun rejalar ushbu miqdor miqdorini aniqlashdan iborat.

Adsorbentlarning xususiyatlari

Jismoniy va kolloid kimyo adsorbent turlarini tahlil qilish, ularni amaliyotga tatbiq etishga alohida e'tibor beradi. Adsorbent yuzasining o'lchamiga qarab, adsorbsiyalangan materialning boshqa miqdori mumkin. Eng samarali adsorbentlar kolloidlar, tuzlar, gözenekli reaktiflerdir.

Adsorbentlarning asosiy miqdoriy ko'rsatkichlari sifatida o'ziga xos sirt va volumetrik gözeneklilik izolyatsiya qilingan. Birinchi qiymat adsorbanning sirtini massaga nisbatini ko'rsatadi. Ikkinchi xarakteristikaning o'ziga xos xususiyati mavjud.

Kolloid kimyada adsorbentlarning ikki turi ajralib turadi. Nonporous moddalar qattiq zarrachalar tomonidan hosil qilinadi, ular yopiq idish bilan "chang diafragma" ning gözenekli tuzilishini hosil qiladi. Ularning orasidagi bo'shliqlar moddalarning donalari o'rtasidagi bo'shliqlarni chiqarib tashlaydi. Tuzilishi mikro yoki makroporoz tuzilishga ega bo'lishi mumkin. Gözenekli adsorbanlar, ichki gözenekliliğe ega bo'lgan donlardan tashkil topgan tuzilmalardir.

Jismoniy kimyolarda qo'pol tarqalgan tizimlarning xarakterlashiga alohida e'tibor qaratiladi. Tuproqlarga bosilganda yoki yupqa naychalarga joylashtirilgan chang donalardan hosil bo'lgan chang formulalar. Olingan tizimlar aniq termodinamik xususiyatlarga ega bo'lib, ular fizikoid kimyosi asosiy vazifasi hisoblanadi.

Ioniy, molekulyar, koloidal adsorbsionlik uchun jarayonlar bo'linmasi (adsorbanning xususiyatini hisobga olgan holda) mavjud. Molekulyar jarayon zaif elektrolitlar yoki dielektrlarning echimlari bilan bog'liq. Qattiq adsorbent yuzasida erigan moddalarning adsorbsiyasi mavjud.

Supero'tkazuvchi yuzadagi faol joylarning bir qismi hal qiluvchi molekulalar tomonidan ishg'ol qilinadi. Yomg'ir jarayoni o'tish davrida, hal qiluvchi molekulalari va adsorptiv harakatlar raqobatchi sifatida namoyon bo'ladi.

Xulosa

Fizikaviy va kolloid kimyo - kimyo sohasining muhim qismidir. Ular yangi echimlarni shakllantirish jarayonida yuzaga keladigan asosiy jarayonlarni tushuntiradilar, yangi moddalar shakllanishida (emdi) issiqlik miqdorini hisoblashni ta'minlaydilar. Kantik hisob-kitoblarni amalga oshirishda ishlatiladigan asosiy qonun Hess qonunidir. Bu moddalarda o'ziga xos bo'lgan bir nechta termodinamik xususiyatlar: entalpiya, entropiya, energiya. Oddiy (dastlabki) komponentlardan murakkab moddalarni shakllantirishning termodinamik jarayoni Gess qonuni nuqtai nazaridan ko'rib chiqilishi mumkin. O'tkazilgan hisob-kitoblar jarayonning samaradorligini aniqlash imkonini beradi.