Коллоидтық жүйелерді тазарту әдістері

Кейстің тақырыбы: Коллоидтық жүйелерді тазарту әдістері
Кейстің типі: Практикалық
Кейстің мазмұны:
Жағдаят қарастырайық.
Жаңа оқу жылы. Коллоидтық химия курсының бүгін бірінші күні. Мұғалім коллоидты химияға кіріспені шолып өтті. Асыланның сабаққа қызыққаны сонша сабақтың қалай тез біткенін байқамады. Сабақтан шығып, кітапханаға асықты. Кітапханаға кіре сала ұстаған кітабы Коллоидты химия.
Адам баласы коллоидтық жүйелермен өте ерте кезден-ақ таныс болып, оларды өз керегіне қолдана бастағандығын, ертеде Қытай, Үнді, Мысыр, Грек,Рим, халықтары тамақ даярлау, тері илеу, мата бояу т.б. үшін коллоидтық құбылыстарды қолданғандығын қызыға оқыды .
1852 жылы М.В.Ломоносов коллоидтық ерітінділерді зерттей отырып, сол кездің өзінде-ақ жаңа өндірістің негізін қалағандығын, ол түсті шыны өндірісі екендігі және бұл үшін М.В. Ломоносов алтынның коллоидтық ерітіндісін (алтынның кірнесін) қолданғандығы жайлы жаңа ақпараттар білді. Тағы да көптеген мәлімет алды. Бір уақытта оның ойына келген сұрақ “Коллоидтық жүйелерді қалай тазартады?”

Тапсырма:
1. Коллоидтық жүйелерді тазартудың қандай әдістері бар?
2. Диализ әдісі қандай әдіс?
3. Электродиализ әдісі тазалаудың қай әдісі?
4. Ультра сүзгілерді қандай жолдармен даярлайды?

Коллоидтық жүйелерді тазарту әдістері

Диализ әдісі коллоидты ерітіндіні тазалағанда жартылай өткізетін кеуектен нағыз ерітінділер өтеді де, ал бөлшек өлшемі ірілері сүзіліп, өтпей қалу құбылысына негізделген. Диализ жүргізілетін қондырғыларды диализатор деп атайды. Ол үлкен науа ішіндегі жартылай өткізетін кеуектен жасалған қалтадан тұрады. Қалта ішіне коллоидты ерітінді құйылады да, науа ішінде ылғи су ағызылып тұрады. Осы кезде кеуектен өткен қоспа ерітінділер су мен науадан ағып кетеді. Қалта Ішіндегі және сыртындағы ерітінді концентрация айырмасы артқан сайын диализатордың өнімділігі жоғарылай түседі.

Әр түрлі үлгі бойынша құрастырылган электродиализаторлардыңжұмыс істеу негізі бір. Ол ішкі қабырғалары жартылай өткізетін қабілеті бар кеуектен жасалған үш науадан тұрады. Осы үш науаның ортасындағысына тазаланатын коллоидты ерітінді, ал сыртқы екі науаға ағын су — еріткіш құйылады. Сыртқы науа ішіндегі электродка тұрақты ток кернеуі беріледі. Ондағы потенциал 2 — 5-103 Вм-деп кеміген кезде, коллоидты ерітіндідегі әрбір ион өзіне сәйкес келетін полюстегі электродқа қарай бағытталады. Кеуек арқылы тек иондар ғана өткендіктен, коллоидты ерітінді өзіндегі қосымша электролиттерден тазалана бастайды. Кәдімгі жай диализаторлардағы тазарту процесі тәуліктеп жүрсе, ал электродиализаторлардағы бұл процесс өте жылдам өтеді және еріткіш шығымы барынша азаяды.

Ултьтрасүзу деп қатты, қуысты денеге арнайы бе-кітілген жартылай өткізгіштік қабілеті бар кеуек сүзгіштер арқылы коллоидты ерітіндіні сүзу процесін айтады. Кәдімгі сүзгіш қағаз арқылы коллоидты ерітінділер оңай өтетіндіктен, ультрасүзу кезінде арнаулы целлофан немесе коллоид сіңірілген сүзгіш қағаздар пайдаланылады. Әдетте ультрасүзу процесі үлкен кысымда не вакуумда жүргізіледі. Мұндайда не сығу, не сору құбылыстары пайда болып, олар сүзу ісін тездетеді және осы кезде дисперсті фаза, яғни коллоидты бөлшектер сүзгіште қалады да, “керексіз ерітінді” сүзгіштен өтеді. Ультрасүзу әдісі жоғары молекулалық қосылыстардың зольдері мен ерітінділерін концентрлеу үшін жиі колданылады. Бұл әдіс, әсіресе, коллоидты система температураға төзімсіз болған жағдайда аса кұнды. Ультрасүзу кезінде тек белгілі дисперстік дәрежедегі коллоидты бөлшектерді өткізетін сүзгіштерді қолдану аркылы олардың өлшемін анықтап, сұрыптауға да болады. Осы негізге сүйене келіп, көптеген вирустар мен бактериялардың өлшемі алғаш рет дәл анықталған.