DISPERS SISTEMALARNING FIZIK KIMYOSI. Asosiy qism. Dispers sistemalar Bir modda maydalangan holatda ikkinchi moddaning butun hajmi bo‘ylab taqsimlanishi natijasida hosil bo‘lgan ikkita yoki bir nechta moddadan iborat sistemalar deb ataladi. Dispers sistemalarda maydalangan modda dispers faza deb, muhitni tashkil etuvchi modda esa dispers muhit deb ataladi. Masalan, loyqalangan suvni dispers sistema desak, undagi loy zarrachalari dispers faza va suv dispers muhitdan iboratdir. Dispers fazainng agregat holatiga qarab 8 xil dispers sistemani yozish mumkin: 1) G – S 3) K – K 6) S – G 2) G – K 4) K – G 7) S – K 5) K – S 8) S – S Dispers sistemaning barqarorligi dispers faza dispersion muhit zarrachalarining katta-kichikligiga (disperslik darajasiga) bog‘liq bo‘ladi. Barcha dispers sistemalar zarrachalarning katta-kichikligiga qarab uch sinfga bo‘linadi: 1. Dag‘al dispers sistemalar. Bunda dispers fazaning zarrachalarining razmeri 100 mmk (millimikron)dan katta bo‘ladi. 2. Kolloid sistemalar. Bunda dispers fazaning zarrachalarining razmeri 1-100 mmk gacha bo‘ladi. 3. CHin eritmalar. Bunda dispers faza zarrachalarinnig o‘lchami 1 mmk dan kichik bo‘ladi. 4. Kolloid sistemalardagi zarrachani odatdagi mikroskop bilan ko‘rib bo‘lmaydi. Ularni maxsus optik asboblar bilan ko‘rish mumkin. 5. Ular oddiy filtr qog‘oz teshiklaridan o‘tib ketadi, lekin o‘simlik yoki hayvon organizmidagi membranalardan o‘tmaydi. Kolloid sistemaning dispers fazalari dispersion muhitdan ma’lum sirtlar bilan ajralgan mustaqil fazani tashkil etadi. SHuning uchun kolloid sistemalar mikrogeterogen sistemalar deb qaraladi. Kolloid eritmalar va ularning klassifikatsiyasi 1861 yilda T. Grem moddalarning permanganat qog‘oz orqali suvga o‘tish (diffuziyalanish) holatini, hodisasini tekshirib, kristall moddalarning (osh tuzi, shakar) eritmalari yaxshi diffuziyalanib, lekin moddalarning (osh tuzi, shakar) eritmalari yaxshi diffuziyalanib, lekin Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, elim, albumin, jelatina, kraxmal kabi moddalar juda kam diffuziyalanishini aniqladi. Grem eritmalari yaxshi diffuziyalangan moddalarni kristalloidlar deb atadi. Eritmalari yomon diffuziyalangan, kristall tuzilishga ega bo‘lmagan moddalarni kolloidlar deb ataladi. Gremning fikricha, kristalloidlar suvda eriganda chin eritmalar, kolloidlar eriganda esa kolloid eritmalar hosil bo‘ladi. Keyinchalik rus olimi P. P. Veymarn Gremning fikrlari tor ma’noga ega ekanligini isbotladi. Veymarn bita moddadan erituvchini o‘zgartirish bilan ham kolloid ham chin eritma olish mumkinligini isbotladi. Masalan, osh tuzi suvda eriganda chin eritma hosil qiladi, lekin osh tuzini benzolda eritsak kolloid eritma hosil bo‘ladi. Sovun suvda eritilsa, kolloid eritma hosil bo‘ladi, lekin spirtda eritsak chin eritma hosil bo‘ladi. SHunday qilib, barcha moddalarni kolloidlar va kristalloidlarga bo‘lish noto‘g‘ri eknaligi isbotlandi. Kolloid eritmalar odatda zol deb ataladi. Masalan, kumushning kolloid eritmasi kumush zoli deb, temir (III)-gidroksidining kolloid eritmasi temir (III)- gidroksid zoli deyiladi. Dispers fazaning dispersion muhitga bo‘lgan munosabatigaqarab kolloid eritmalar 2 ga bo‘linadi. Liofil kolloid eritmalar va liofob kolloid eritmalar Liofil kolloidlar shu bilan xarakterlanadiki, bu moddalar dispersion muhit bilan kuchli bog‘lanadi va Ayni suyuqlikda mustaqil ravishda (hech qanday uchinchi moddaning ishtirokisiz eriy oladi. Liofil kolloidlarga oqsil, jelatina, pepsin va molekulyar massalari juda katta bo‘ladigan yuqori molekulyar moddalarning eritmalari misol bo‘ladi. Liofob kolloidlar shu bilan xarakterlanadiki, bu sistemalarda dispers faza dispersion muhit bilan kuchli bog‘lanmaydi. SHu sababli liofob zollarning zarrachalari alohida molekulalardan iborat bo‘lmay, balki qancha molekulalarning agregatini (uyumini) tashkil qiladi. Bu sistemalarda kolloid zarrachalarning katta- kichikligi dispersion muhit molekulalarining katta-kichikligiga qaraganda bir necha marta ortiq bo‘lganligi uchun kolloid zarracha bilan suyuqlik orasida chegara sirt paydo bo‘ladi. SHu sababli ular mikrobstrogen sistemalardir. Liofob kolloid eritma hosil bo‘lishi uchun eruvchi va erituvchidan tashqari uchinchi modda (stabilizator) bo‘lishi kerak. Agarda erituvchi modda suv bo‘lsa, kolloid eritma gidrofob kolloid eritma deb ataladi. Bunga As2S3 AgCl va metallarning zollari kiradi. Kolloid eritmalarni olish usullari Kolloid eritmalarni molekulyar, ion dispers sistemalardan va dag‘al dispers sistemalardan kolloid sistemalarni olishda molekula va ionlarni kolloid zarrachalarga qadar birikish (yiriklashish) jarayonlarini yaratish zarur. Dag‘al dispers sistemalardan kolloid eritmalar olish uchun zarrachalarni kolloid holatga qadar maydalash jarayonini amalga oshirish kerak. SHunga asoslanib, kolloid eritmalarni olish metodlarini 2 ta guruhga kondensatsiya va dispergatsiya metodlariga bo‘lish mumkin. Dispergatsiya metodlari I. Mexanik usul. Bu usulda dag‘la dispers sistemadagi dispers fazaning o‘lchami kolloid zarracha holatigacha v(1 mmk-100 mmk) maydalanadi. Bu usulda oklloid zarrachalarni hosil qilishda tegirmonlardan foydalaniladi. Kolloid tegirmonining ishlashi quyidagi ikki prinsipga asoslangan: 1. Moddani juda ham maydalash uchun tez-tez beriladigan engil zarblar yaxshi ta’sir etadi. 2. Kolloid tegirmonda beriladigan zarb maydalanadigan moddaning bevosita o‘ziga emas, balki suyuqlik orqali beriladi. Kolloid eritmasi tayyorlanadigan modda avval maydalanadi, suyuqlik (dispersion muhit) va stabilizator bilan aralashtiriladi va kolloid eritma hosil bo‘ladi. Kolloid tegirmon yordami bilan bo‘yoq oltingugurt, grafit, kvars va boshqa moddalarning kolloid eritmalari tayyorlanadi. Kolloid oltingugurt meditsinada dori sifatida va qishloq xo‘jaligi zararkunandalariga qarshi kurashda ishlatiladi. II. Peptizatsiya usuli. Quyuq yoki yarim quyuq kolloid eritmalarni zollarga aylantirish usuliga peptizatsiya deyiladi. Masalan, yangi tayyorlangan berlin lazuriga peptizator sifatida (NH4)C2O4 qo‘shib berlin lazuri zolini olish mumkin. (NH4)2C2O4 4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] Fe4[Fe(CN6)]3 + 12KCl Peptizatorni stabilizator deb atash ham mumkin. Satbilizator kolloid eritmaga turg‘unlik, qarorlilik beradi. III. Breding usuli (metallarni elektr yordamida changlatish). Bu usulda Ag, Au, Pt, Cd, Zn va boshqa metallarning zollarini olish mumkin. Buning uchun kolloid eritma olinishi kerak bo‘lgan metallardan elektrodlab tayyorlanib, unga elektr toki yuboriladi va elektrodlar bir-biriga tutashtiriladi. Buning natijasida yuqori harorat hosil bo‘ladi va metall kukunlari erituvchiga tutashadi va kolloid eritma hosil qiladi. Kolloid eritma hosil bo‘ladigan idish sovutgichga tushirib qo‘yiladi. Kondensatsiya usullari Kondensatsiya usullarining negizida turgan kimyoviy reaksiya (oksidlanish- qaytarilish reaksiyalari, gidroliz va almashinib parchalanish) yotadi. Oksidlash usuli Oksidlash reaksiyasi natijasida S ning kolloid eritmasini olish mumkin. 2H2S * O2 2[S] + 2H2O Reaksiya natijasida hosil bo‘lgan erkin S atomlari o‘z-o‘zidan kondensatsiyaga uchraydi va S ning kolloid zarrachasi hosil bo‘ladi. Qaytarilish usuli Bu usulda dispers faza chin eritmadan biror qaytaruvchi modda yordami bilan qaytariladi. Misol tariqasida H[AuCl4] eritmasining N2O2 yoki formalin bilan qaytarish va kumush oksidini vodorod bilan qaytarish reaksiyalarini ko‘rsatish mumkin. 2H[AuCl4] + 3H2O2 = 2[Au] + 8HCl + 3H2O Ag2O + H2 2[Ag] + H2O