স্থায়িত্বের অধীনে বিচ্ছুরিত সিস্টেমএর অবস্থা এবং মৌলিক বৈশিষ্ট্যের সময় স্থায়িত্ব বুঝতে পারে: বিচ্ছুরণ, মাধ্যমের আয়তনে কণার অভিন্ন বন্টন এবং কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া প্রকৃতি। বিচ্ছুরণ ব্যবস্থার স্থিতিশীলতা অবক্ষেপণ (কাইনেটিক), সমষ্টিগত এবং ফেজ (ঘনকরণ) এ বিভক্ত।
অবক্ষেপণস্থিতিশীলতা ভলিউমে কণাগুলির একটি অভিন্ন বন্টন বজায় রাখার জন্য একটি বিচ্ছুরিত সিস্টেমের ক্ষমতাকে চিহ্নিত করে, যেমন মাধ্যাকর্ষণ ক্রিয়া এবং কণার বসতি বা ভাসমান প্রক্রিয়াগুলিকে প্রতিরোধ করে।
সমষ্টিগতস্থিতিশীলতা হল কণা বৃদ্ধির প্রক্রিয়াকে প্রতিরোধ করার সিস্টেমের ক্ষমতা।
একত্রিতকরণের ক্ষেত্রে, বিচ্ছুরণ সিস্টেমগুলি নিম্নলিখিতগুলিতে বিভক্ত।
1. তাপগতিগতভাবে স্থিতিশীল, বা লাইফিলিক,যেগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা ছাড়াই বিদ্যমান (কলয়েডাল সার্ফ্যাক্ট্যান্টের সমাধান, পলিমারের সমাধান, সাসপেনসয়েড - কাদামাটি, সাবান, এইচএমডাব্লু সমাধান ইত্যাদি)। যখন এই সিস্টেমগুলি গঠিত হয়, গিবস মুক্ত শক্তি হ্রাস পায়: ডি জি<0.
2. মৌলিকভাবে তাপগতিগতভাবে অস্থির, বা লাইফোবিকসিস্টেম তাদের অস্থিরতা পৃষ্ঠ শক্তির অতিরিক্ত কারণে। এগুলি স্বতঃস্ফূর্ত বিচ্ছুরণ (sols, suspensions, emulsions) দ্বারা প্রাপ্ত করা যায় না। তাদের গঠন করতে সর্বদা শক্তি লাগে :D জি>0.
সমষ্টিগত স্থিতিশীলতা হারানোর ফলে বিচ্ছুরিত পর্যায়ের কণার আনুগত্যের প্রক্রিয়াকে বলা হয় জমাট বাঁধা .
ফেজ (ঘনকরণ) স্থিতিশীলতা একটি বিচ্ছুরিত সিস্টেমের জমাট বাঁধার সময় গঠিত সমষ্টিগুলির গঠন এবং শক্তি বোঝায়। ঘনীভূতভাবে অস্থির সিস্টেমগুলি অস্থির সমষ্টি বা আলগা পলল গঠন করে, যেখানে কণাগুলি তাদের গতিশীলতা হারায়, কিন্তু তারা নিজেরাই দীর্ঘ সময়ের জন্য থাকে। এই সুবিধা হয় স্তরকণার মধ্যে বিচ্ছুরণের মাধ্যম। যেমন সঙ্গে ইউনিট গঠনআবার পৃথক কণাতে ক্ষয় হতে পারে, যেমন পেপটাইজ করা ঘনীভবন-প্রতিরোধী সিস্টেমগুলি একটি শক্তিশালী কাঠামোর সাথে সমষ্টির গঠন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। একে অপরের সাথে কণার সরাসরি যোগাযোগ, স্ফটিককরণ প্রক্রিয়া, কণার আন্তঃবৃদ্ধি ইত্যাদির ফলে এটি ঘটে।
কণার সমন্বয় ফেজ স্থায়িত্ব সহ একটি অবিচ্ছিন্ন কাঠামোগত সিস্টেম গঠনের দিকে পরিচালিত করতে পারে।
সমষ্টিগত কারণ স্থায়িত্ববিচ্ছুরিত সিস্টেমগুলি থার্মোডাইনামিক এবং গতিবিদ্যায় বিভক্ত।
প্রতি থার্মোডাইনামিক কারণগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক- কণার পৃষ্ঠে একটি দ্বিগুণ বৈদ্যুতিক স্তর (DEL) উপস্থিত হওয়ার কারণে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণীয় শক্তি তৈরিতে অবদান রাখে;
শোষণ-দ্রবণ -ইন্টারফেসিয়াল উত্তেজনা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, যা একত্রিত হওয়াকে বাধা দেয় কণা;
এনট্রপি -সিস্টেমের আয়তনের উপর অভিন্ন বন্টনের জন্য কণার প্রবণতায় নিজেকে প্রকাশ করে।
প্রতি গতিবিদ্যা কারণস্থায়িত্ব,কণা একত্রিতকরণ হার হ্রাস নিম্নলিখিত অন্তর্ভুক্ত:
কাঠামোগত-যান্ত্রিকস্থিতিস্থাপকতা এবং যান্ত্রিক শক্তি সহ প্রতিরক্ষামূলক ছায়াছবির কণাগুলির পৃষ্ঠের উপর গঠনের সাথে যুক্ত, ধ্বংস প্রতিরোধী;
হাইড্রোডাইনামিক- বিচ্ছুরণ মাধ্যমের সান্দ্রতা এবং ঘনত্বের পরিবর্তনের কারণে কণার চলাচলের গতি হ্রাস করে।
হাইড্রোফোবিক কলয়েডের স্থিতিশীলতার তত্ত্বটি ডেরিয়াপশি, ল্যান্ডউ, ভার্ভে এবং ওভারবেক (ডিএলভিও তত্ত্ব) দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। বিচ্ছুরিত এর স্থায়িত্ব সিস্টেমকণার আকর্ষণ এবং বিকর্ষণ শক্তির ভারসাম্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। আকর্ষণ শক্তি আন্তঃআণবিক শক্তির কারণে হয় ভ্যান ডার ওয়ালসএবং ফিরে পরিবর্তন বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিককণার মধ্যে দূরত্ব। বিকর্ষণ শক্তি, তত্ত্ব DLVO, শুধুমাত্র ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক উপাদান দ্বারা নির্ধারিত বিচ্ছিন্ন চাপ (বিকর্ষণ চাপ) এবং হ্রাস পায়সঙ্গে দূরত্বসূচকীয় আইন অনুযায়ী। নির্ভর করেনিকটবর্তী কণার মধ্যে তরলের একটি পাতলা স্তরে এই শক্তিগুলির ভারসাম্য থেকে, হয় একটি ধনাত্মক বিচ্ছিন্ন চাপ দেখা দেয়, তাদের সংযোগকে বাধা দেয়, বানেতিবাচক, যা ইন্টারলেয়ারকে পাতলা করে তোলে এবংমধ্যে যোগাযোগ কণা
পাতলা তরল স্তরে চাপ বিচ্ছিন্ন হওয়ার ঘটনা নিম্নলিখিত কারণগুলির কারণে হয়:
1) ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক দ্বিগুণ বৈদ্যুতিক স্তর (DEL) এর পারস্পরিক ওভারল্যাপিংয়ের কারণে স্তরে মিথস্ক্রিয়া - এগুলি শক্তি সহ বিকর্ষণকারী শক্তি U ott>0;
2) ভ্যান ডের ওয়ালস আকর্ষণ বাহিনী শক্তি দিয়ে ইউ পিআর<0;
1) শোষণ আণবিক শোষণ স্তরগুলির ওভারল্যাপিং থেকে উদ্ভূত শক্তি, যেখানে একটি বর্ধিত ঘনত্ব ফিল্মের দিকে একটি অসমোটিক প্রবাহ তৈরি করে, সিস্টেমের পৃষ্ঠের শক্তি বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে এবং ফলস্বরূপ, বিকর্ষণের দিকে পরিচালিত করে;
2) কাঠামোগত একটি বিশেষ কাঠামোর সাথে দ্রাবক সীমানা স্তর গঠনের সাথে যুক্ত। এটি লাইওফিলিক সিস্টেমের বৈশিষ্ট্য এবং শোষণ-সমাধান বাধার থার্মোডাইনামিক ধারণার সাথে মিলে যায়। প্রভাব সাধারণত ইতিবাচক হয়।
আন্তঃকণা মিথস্ক্রিয়া ফলে শক্তি উদুটি উপাদানের যোগফল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়:
যদি | উ ott | > | উ pr |, তাহলে বিকর্ষণীয় শক্তি প্রবল হয়, জমাট বাঁধা হয় না, sol সমষ্টিগতভাবে স্থিতিশীল। বিপরীত ক্ষেত্রে, কণাগুলির মধ্যে আকর্ষণীয় শক্তি প্রাধান্য পায় এবং জমাট বাঁধে।
আসুন এই শক্তিগুলির পরিমাণগত ব্যাখ্যা বিবেচনা করি।
ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণকাউন্টারিয়নগুলির বিচ্ছুরিত স্তরগুলি ওভারল্যাপ হলে মাইকেলের মধ্যে দেখা দেয়। এই মিথস্ক্রিয়া শক্তি:
কোথায় জকণার মধ্যে দূরত্ব; ডিফিউজ লেয়ার বেধের পারস্পরিক δ; কএকটি পরিমাণ থেকে স্বাধীন জএবং DES পরামিতি দ্বারা নির্ধারিত।
পরিমাণ а এবং ক DEL তত্ত্বের ভিত্তিতে গণনা করা যেতে পারে।
গণনা দেখায় যে বিকর্ষণ শক্তি হ্রাস পায়:
· এ পাল্টা অভিযোগ বৃদ্ধিএবং তাদের ঘনত্ব;
· এ পরম মান φ সম্পর্কে হ্রাসএবং z-সম্ভাব্য.
এটা যে সমীকরণ থেকে অনুসরণ করে উওটিএম কণার মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায় জসূচকীয় আইন অনুযায়ী।
আকর্ষণীয় শক্তিপ্রধানত অণুর মধ্যে বিচ্ছুরণ মিথস্ক্রিয়া সঙ্গে যুক্ত. এটি সমীকরণ অনুযায়ী গণনা করা যেতে পারে
কোথায় বিজ্ঞাপনহ্যামেকার ধ্রুবক।
এটি এই সমীকরণ থেকে অনুসরণ করে যে আকর্ষণ শক্তি কণার মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধির সাথে পরিবর্তিত হয় জদূরত্বের বর্গক্ষেত্রের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। এইভাবে, ক্রমবর্ধমান দূরত্বের সাথে আকর্ষণ তুলনামূলকভাবে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। সুতরাং, যখন বৃদ্ধি জ 100 গুণ আকর্ষণ শক্তি 10 4 গুণ কমে যায়। একই সময়ে, বিকর্ষণ শক্তি 1043 এর ফ্যাক্টর দ্বারা হ্রাস পায়।
দূরত্বে কণার মধ্যে ফলে মিথস্ক্রিয়া শক্তি জ, সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়:
কণার মধ্যে দূরত্বের উপর আন্তঃকণা মিথস্ক্রিয়ার মোট সম্ভাব্য শক্তির নির্ভরতার একটি জটিল চরিত্র রয়েছে।
এই নির্ভরতার সাধারণ দৃষ্টিভঙ্গি U = f(h)চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।
চার্টে তিনটি বিভাগ রয়েছে:
1) 0 < জ < জ 1 . উ(জ)<0, между частицами преобладают силы притяжения, наблюдается ближний минимум.
উ ott → const; উ pr → -∞. জমাট বাঁধা হয়।
2) জ 1 <জ<জ 2 . উ(জ)>0 - কণার মধ্যে বিকর্ষণকারী শক্তি বিরাজ করে। উ ott > | উপিআর |
3) জ 2 < জ < জ 3 . উ(জ)<0 – обнаруживается дальний минимум, однако глубина его невелика.
এ জ = জ 1 , জ 2 , জ 3 উ (জ) = 0, অর্থাৎ, কণার মধ্যে এই দূরত্বে, আকর্ষণ শক্তি বিকর্ষণ শক্তি দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়।
এইভাবে, যদি কণা একটি দূরত্ব থেকে কম কাছাকাছি কাছাকাছি জ 1, তারা অনিবার্যভাবে একসাথে থাকবে, তবে এর জন্য একটি সম্ভাব্য বাধা অতিক্রম করতে হবে ∆U থেকে. এটি কণার পর্যাপ্ত গতিশক্তির সাথে সম্ভব, যা পরিসংখ্যানগতভাবে পণ্যের কাছাকাছি κT.
দুটি কণার মিথস্ক্রিয়া বিবেচনা করুন। আমরা একটি কণাকে গতিহীন এবং দ্বিতীয়টিকে সমান শক্তি নিয়ে এটির কাছে আসা হিসাবে বিবেচনা করব κT.
যদি একটি κT < ∆U pr, কণাগুলো দূরত্বে থাকবে hminএবং একটি বিচ্ছুরণ মাধ্যমের একটি স্তরের মাধ্যমে আন্তঃসংযুক্ত হবে, অর্থাৎ, তারা একটি "জোড়া" গঠন করে, কিন্তু সরাসরি একসাথে আটকে থাকবে না এবং তাদের অবক্ষেপণের স্থায়িত্ব হারাবে না। এই ধরনের ক্ষেত্রে, মিথস্ক্রিয়াটি সর্বনিম্নভাবে ঘটতে বলা হয়।
যদি ∆ উমিন < κT << ∆তুমিও, সংঘর্ষের সময় কণাগুলি একে অপরের থেকে দূরে উড়ে যায়। সিস্টেমটি সামগ্রিকভাবে স্থিতিশীল।
যদি একটি κT < ∆U থেকে, তারপর ধীরে ধীরে জমাট বাঁধা হয়।
যদি একটি κT > ∆U থেকে, দ্রুত জমাট বাঁধা ঘটে।
যেহেতু সলকে সাধারণত স্থির তাপমাত্রায় বিবেচনা করা হয়, তাই কণার গতিশক্তি স্থির থাকে। অতএব, জমাট বাঁধার জন্য, সম্ভাব্য জমাট বাধা কমাতে হবে ∆U থেকে.
সাধারণত, সম্ভাব্য বাধা কমাতে সিস্টেমে একটি ইলেক্ট্রোলাইট-কোগুল্যান্ট চালু করা হয়। DLVO তত্ত্ব দ্রুত জমাট বাঁধা থ্রেশহোল্ড C CB গণনা করা সম্ভব করে:
কোথায় কিন্তু, ATগণনা করা যেতে পারে যে ধ্রুবক;
ε হল মাধ্যমের অনুমতি;
জেডজমাট আয়নের চার্জ;
ē একটি ইলেকট্রনের চার্জ।
লাইওফোবিকডিসপারস সিস্টেমগুলি (সল, ইমালশন, সাসপেনশন) সমষ্টিগতভাবে অস্থির, কারণ তাদের উপর পৃষ্ঠের শক্তির আধিক্য রয়েছে। কণার মোটা হওয়ার প্রক্রিয়াটি স্বতঃস্ফূর্তভাবে এগিয়ে যায়, কারণ এটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের হ্রাস এবং পৃষ্ঠ গিবস শক্তি হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।
কণার আকার বৃদ্ধির কারণে হতে পারে জমাট বাঁধা,সেগুলো. কণার আনুগত্য, তাই আইসোথার্মাল পাতনের কারণে (ছোট কণা থেকে বড় কণাতে পদার্থের স্থানান্তর)। লাইফোবিক বিচ্ছুরিত সিস্টেমের জমাট বাঁধা অনেকগুলি কারণের প্রভাবের অধীনে ঘটতে পারে: যান্ত্রিক প্রভাব, আলো, তাপমাত্রার পরিবর্তন, বিচ্ছুরিত পর্যায়ের ঘনত্বের পরিবর্তন, ইলেক্ট্রোলাইট যোগ করার সাথে।
কোলয়েডাল সিস্টেমের দুটি ধরণের ইলেক্ট্রোলাইট জমাট রয়েছে: নিরপেক্ষকরণ এবং ঘনত্ব।
নিরপেক্ষকরণজমাট বাঁধাপর্যবেক্ষণ করা হয়েছে এদুর্বলভাবে চার্জিত কণা সঙ্গে sol. যোগ করা ইলেক্ট্রোলাইটের আয়নগুলি চার্জযুক্ত পৃষ্ঠে শোষিত হয়, কণাগুলির পৃষ্ঠের সম্ভাব্যতা হ্রাস করে। চার্জ হ্রাসের ফলে, কণাগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক বিকর্ষণকারী শক্তিগুলি দুর্বল হয়ে যায়, কণাগুলি একত্রে লেগে থাকে এবং কাছে আসার সময় ক্ষরণ হয়।
সর্বনিম্ন ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব সঙ্গেযেখানে এটি শুরু হয় ধীর জমাট বলা হয় জমাট থ্রেশহোল্ড
ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব আরও বৃদ্ধি সঙ্গে ঊর্ধ্বতনজমাট থ্রেশহোল্ড, জমাট বাঁধার হার প্রথমে বৃদ্ধি পায় (চিত্র 2 তে বিভাগ I) - এটি ধীর জমাট বাঁধার ক্ষেত্র।
যে অঞ্চলে জমাট বাঁধার হার ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্বের উপর নির্ভর করে বন্ধ করে দেয় তাকে দ্রুত জমাট বাঁধার অঞ্চল বলা হয় (চিত্র 2-এর বিভাগ 2)।
ঘনত্বের ধরন অনুসারে ইলেক্ট্রোলাইট জমাট বাঁধার সাথে, ডেরিয়াগিন-লান্ডাউ নিয়ম অনুসারে জমাট থ্রেশহোল্ড C থেকে, কাউন্টারিয়নের চার্জের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। জেডষষ্ঠ ডিগ্রী পর্যন্ত:
এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে একক, দ্বিগুণ এবং তিনবার চার্জযুক্ত আয়নের জন্য জমাট থ্রেশহোল্ডের মানগুলি এর সাথে সম্পর্কিত
জমাট থ্রেশহোল্ডের পারস্পরিক বলা হয় জমাট বাঁধার ক্ষমতা।এক-, দুই- এবং তিন-আধানযুক্ত কাউন্টারের জন্য জমাটবদ্ধ ক্ষমতার মান 1:64:729 হিসাবে একে অপরের সাথে সম্পর্কিত।
জমাট থ্রেশহোল্ড, kmol/m 3, সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়
কোথায় সঙ্গে el - ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব, kmol/m 3 ;
ভি el, - ইলেক্ট্রোলাইটের ন্যূনতম আয়তন যা জমাট বাঁধে, m 3;
ভি sol - sol এর আয়তন, m 3।
আয়ন, যখন ইন-এবং আণবিক সিস্টেম নির্ধারিত হয়
3. আণবিক দ্রবণ থেকে প্রধান পার্থক্য হিসাবে কলয়েড সিস্টেমের ভিন্নতা
আমরা ইতিমধ্যেই বলেছি যে সমষ্টিগত অস্থিরতা কোলয়েডাল সিস্টেমের একটি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য। কলয়েডাল সিস্টেমের এই বৈশিষ্ট্যটি অত্যন্ত ব্যবহারিক গুরুত্বের। এটা বললে অত্যুক্তি হবে না যে উৎপাদন প্রক্রিয়ার প্রযুক্তিবিদদের প্রধান কাজ হল সিস্টেমের সামগ্রিক স্থিতিশীলতা বজায় রাখা, বা বিপরীতভাবে, পরিচিত জমাট শর্ত প্রদান করা।
সমষ্টিগত অস্থিরতা হল কোলয়েডাল রসায়নের কেন্দ্রীয় সমস্যা, এবং ইতিমধ্যে কোর্সের শুরুতে এটি বিবেচনা করা প্রয়োজন, অন্তত সবচেয়ে সাধারণ আকারে, কি কারণে কোলয়েডাল সিস্টেমের সমষ্টিগত অস্থিরতা এবং কেন অনেকগুলি কোলয়েডাল সিস্টেম, তাদের মৌলিক সমষ্টি সত্ত্বেও অস্থিরতা, একটি খুব দীর্ঘ সময়ের জন্য বিদ্যমান। কলয়েডাল সিস্টেমের অস্থিরতার কারণ দুটি দৃষ্টিকোণ থেকে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে - থার্মোডাইনামিক এবং গতিবিদ্যা।
থার্মোডাইনামিক্স অনুসারে, কলয়েডাল সিস্টেমের সামগ্রিক অস্থিরতা সিস্টেমের ইন্টারফেসিয়াল পৃষ্ঠে কেন্দ্রীভূত একটি যথেষ্ট বড় এবং সর্বদা ইতিবাচক মুক্ত পৃষ্ঠ শক্তির কারণে। যেহেতু পৃষ্ঠ শক্তি মুক্ত শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে এবং যেহেতু অতিরিক্ত মুক্ত শক্তি সহ সমস্ত সিস্টেম অস্থির, তাই এটি কোলয়েডাল সিস্টেমগুলির জমাট বাঁধার ক্ষমতা নির্ধারণ করে। জমাট বাঁধার সময়, কণাগুলি একসাথে লেগে থাকে, যখন আন্তঃমুখী পৃষ্ঠ অন্তত আংশিকভাবে অদৃশ্য হয়ে যায় এবং এইভাবে, সিস্টেমের মুক্ত শক্তি হ্রাস পায়। যাইহোক, Smolukhovsky, এবং সম্প্রতি G. A. Martynov, এই বিষয়টির প্রতি দৃষ্টি আকর্ষণ করেছেন যে সিস্টেমের মুক্ত শক্তি হ্রাস করার জন্য, কণার সরাসরি যোগাযোগের প্রয়োজন নেই। মুক্ত শক্তিও হ্রাস পেতে পারে যখন কণাগুলি সরাসরি সংস্পর্শে আসে না, তবে শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট দূরত্বের কাছে যায়, তাদের মিডিয়াকে আলাদা করে স্তরের মাধ্যমে যোগাযোগ করতে দেয়।
প্রকৃতপক্ষে, যাক
যেখানে F সমগ্র সিস্টেমের মুক্ত পৃষ্ঠ শক্তি; st, % - ইন্টারফেসিয়াল পৃষ্ঠ; f হল নির্দিষ্ট মুক্ত পৃষ্ঠ শক্তি।
f এর মান হল ইন্টারফেসিয়াল সারফেস এনার্জি fa এর সমষ্টি, যা ফেজ বাউন্ডারিতে মনোলেয়ারের অবস্থা দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং পৃষ্ঠের কাছাকাছি মুক্ত শক্তি fv, অর্থাৎ f = fa + fv। ভলিউম-সারফেস অবদান fv ইন্টারফেসের কাছাকাছি তরল স্তরগুলির অবস্থার পরিবর্তনের কারণে। যদিও সাধারণভাবে fa^fv, সিস্টেমের স্থায়িত্ব "বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই fv-এর পরিবর্তনের সাথে অবিকল যুক্ত থাকে, যেহেতু কঠিন কণা থেকে সমষ্টি গঠনের সময় ফেজের সীমানা সাধারণত অদৃশ্য হয়ে যায় না। তাই, জমাট বাঁধার সময়, /a-এর মান কার্যত স্থির থাকে, এবং fv পরিবর্তিত হয়, এবং পরিবর্তনের মাত্রা নির্ভর করে কণার মধ্যে দূরত্ব হ্রাসের উপর। অবশ্যই, এই সব ইমালশনের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়, যেখানে একত্রীকরণ ঘটে, অর্থাৎ একত্রিত হয়। ইন্টারফেসিয়াল পৃষ্ঠের সম্পূর্ণ নির্মূলের সাথে কণাগুলির প্রাথমিকভাবে কণাগুলিকে আলাদা করে।
যেহেতু একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা এবং উচ্চ মুক্ত শক্তি সহ কলয়েডাল সিস্টেমগুলি মৌলিকভাবে অ-ভারসাম্য ব্যবস্থা, তাই তাদের জন্য সুপরিচিত ফেজ নিয়মটি প্রযোজ্য নয়। এই ধরনের সিস্টেমগুলি, স্পষ্টতই, সর্বদা একটি ভারসাম্য অবস্থার দিকে ঝোঁকবে যা একটি ন্যূনতম ইন্টারফেসিয়াল পৃষ্ঠের সাথে দুটি ক্রমাগত পর্যায়গুলিতে সিস্টেমের পৃথকীকরণের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, যদিও এই ভারসাম্য আসলে কখনই ঘটতে পারে না। কলয়েডাল সিস্টেমের স্থিতিশীলতা বা অস্থিরতার কারণগুলির তাপগতিগত ব্যাখ্যা অত্যন্ত সহজ। যাইহোক, যেকোনো থার্মোডাইনামিক ব্যাখ্যার মতো, এই ব্যাখ্যাটি আনুষ্ঠানিক, অর্থাৎ, এটি সমষ্টিগত অস্থিরতার বৈশিষ্ট্যের সারমর্ম প্রকাশ করে না। উপরন্তু, তাপগতিবিদ্যা একটি সিস্টেমের মুক্ত শক্তি এবং সিস্টেমটি কতক্ষণ অ-ভারসাম্যহীন অবস্থায় থাকতে পারে তার মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে না। অতএব, এই ক্ষেত্রে, ভৌত গতিবিদ্যার দৃষ্টিকোণ থেকে কোলয়েডাল সিস্টেমের সমষ্টিগত অস্থিরতা বা স্থিতিশীলতার ব্যাখ্যা আরও সম্পূর্ণ।
গতিগত ধারণা অনুসারে, একটি কোলয়েডাল বা মাইক্রোহেটেরোজেনাস সিস্টেমের অস্থিরতা বা স্থায়িত্ব তার পৃথক কণার মধ্যে কাজ করে এমন শক্তির অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয়। এই শক্তিগুলির মধ্যে দুটি ধরণের শক্তি রয়েছে: সংহতির শক্তি, বা আকর্ষণ শক্তি, কণাগুলিকে একত্রিত করতে এবং তাদের থেকে একটি সমষ্টি গঠনের প্রবণতা এবং বিকর্ষণকারী শক্তি যা জমাট বাধা দেয়।
সমন্বিত শক্তিগুলি সাধারণত আন্তঃআণবিক (ভ্যান ডার ওয়ালস) শক্তিগুলির মতো একই প্রকৃতির হয়। এটা অত্যাবশ্যক যে কণাগুলির মধ্যে ক্রিয়াশীল শক্তিগুলি খুব দ্রুত বৃদ্ধি পায় যখন কণাগুলি একে অপরের কাছে আসে।
সিস্টেমে উপস্থিত ইলেক্ট্রোলাইট আয়নগুলির একটির ইন্টারফেসিয়াল পৃষ্ঠ দ্বারা নির্বাচনী শোষণের ফলে বিকর্ষণকারী শক্তিগুলি বৈদ্যুতিক শক্তি হতে পারে। যেহেতু বিচ্ছুরিত পর্যায়ের কণাগুলি প্রকৃতিতে অভিন্ন এবং সর্বদা একটি নির্দিষ্ট আয়ন শোষণ করে, তাই তারা সকলেই একই চিহ্নের বৈদ্যুতিক চার্জ অর্জন করে এবং পারস্পরিক বিকর্ষণ অনুভব করে, যা তাদের এমন দূরত্বের কাছে যেতে বাধা দেয় যেখানে খুব উল্লেখযোগ্য আকর্ষণ শক্তি ইতিমধ্যে কাজ করতে পারে। কোলয়েডাল কণার দূরত্বের দিকে যেতে বাধা দেওয়ার আরেকটি কারণ যেখানে সমন্বিত শক্তিগুলি প্রাধান্য পেতে শুরু করে তা হতে পারে কণার পৃষ্ঠে মাঝারি অণুর একটি দ্রাবক শেল তৈরি করা। এই ধরনের শেলটি মিডিয়ামের অণু, বা সিস্টেমের তৃতীয় উপাদান (স্ট্যাবিলাইজার) এর অণু বা আয়নগুলির বিচ্ছুরিত পর্যায়ে শোষণের ফলে উদ্ভূত হয়। এই দুটি কারণ ছাড়াও, অন্যান্য কারণ রয়েছে যা কলয়েডাল সিস্টেমের সামগ্রিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে। সমস্ত স্থায়িত্বের কারণগুলি চ্যাপে বিশদভাবে আলোচনা করা হয়েছে। IX.
এইভাবে, একটি কোলয়েডাল সিস্টেমের আপেক্ষিক স্থিতিশীলতা দ্বারা নির্ধারিত হয় যে বিকর্ষণকারী শক্তিগুলি কণাকে কাছাকাছি দূরত্বে আসতে বাধা দিতে যথেষ্ট শক্তিশালী কিনা। এটা স্পষ্ট যে এই ধরনের ব্যাখ্যাটি কলয়েডাল সিস্টেমের বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠতার মৌলিক অস্থিরতার বিরোধিতা করে না, যেহেতু কণার পৃষ্ঠের কাছাকাছি অবস্থানের সাথে, সংযোজক শক্তিগুলি, একটি নিয়ম হিসাবে, বিকর্ষণকারী শক্তিগুলির চেয়ে বেশি এবং এটি দুটি পৃথক কণা একটি সমষ্টি গঠনের জন্য সাধারণত energetically আরো অনুকূল. পরবর্তীতে, আমরা দেখব যে বিকর্ষণমূলক শক্তি হ্রাস করার অনেকগুলি উপায় রয়েছে এবং বিশেষত, এই উপায়গুলির মধ্যে একটি হল সিস্টেমে ইলেক্ট্রোলাইটগুলির প্রবর্তন।
4. চাপ চাপ*
* অধ্যায়ের এই অংশটি B. V. Deryagii লিখেছেন।
যখন একটি তরল স্তর দুটি কঠিন বস্তুর পৃষ্ঠকে পৃথক করে বা, সাধারণভাবে, আয়ন শোষণকারী যেকোন দুটি পর্যায়কে পাতলা করা হয়, তখন এই পর্যায়গুলির পৃষ্ঠের মধ্যে দুটি ধরণের মিথস্ক্রিয়া শক্তি দেখা দেয়। প্রথমত, যে শক্তিগুলি উভয় দেহের অণুর মধ্যে, তরলের অণুগুলির মধ্যে এবং তরলের অণুর মধ্যে এবং প্রতিটি দেহের (বা পর্যায়) মধ্যে আকর্ষণের উপর নির্ভর করে।
যদি উভয় দেহ একই হয়, তবে এই শক্তিগুলি দেহের আকর্ষণের দিকে পরিচালিত করে, যা তরল স্তরকে পাতলা করে। দ্বিতীয়ত, বৈদ্যুতিক প্রকৃতির শক্তির ক্রিয়াকলাপের ফলস্বরূপ, বিকর্ষণ সর্বদা অভিন্ন দেহগুলির মধ্যে ঘটে, যার ফলে তরল স্তরটি ঘন হয়ে যায়। অতএব, যাতে ইন্টারলেয়ারের বেধ পরিবর্তন না হয় এবং সিস্টেমটি সামগ্রিকভাবে টি ধরে রাখে
§ 106-এ যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, বিচ্ছুরিত সিস্টেমের গুণগত বৈশিষ্ট্য হল তাদের সমষ্টিগত অস্থিরতা।
বিচ্ছুরিত সিস্টেমের স্থিতিশীলতার তিনটি কারণের ফলে প্রাথমিক বিচ্ছুরিত কণার একত্রীকরণ প্রতিরোধ সম্ভব: 1) গতিশীল; 2) বৈদ্যুতিক এবং 3) কাঠামোগত-যান্ত্রিক।
বিচ্ছুরিত পর্যায়ের দুটি কণার আনুগত্যের জন্য একটি প্রয়োজনীয় শর্ত হল তাদের অভিসরণ, আকর্ষণীয় শক্তির প্রকাশের জন্য যথেষ্ট। যদি কলয়েডাল কণার সংঘর্ষের ফ্রিকোয়েন্সি কম হয়, তাহলে বিচ্ছুরণ ব্যবস্থা স্থিতিশীল হতে পারে। (গতিগত স্থিতিশীলতা ফ্যাক্টর)।এটি বিচ্ছুরিত কণার খুব কম ঘনত্বে (উদাহরণস্বরূপ, কিছু অ্যারোসোলে) বা বিচ্ছুরণ মাধ্যমের খুব উচ্চ সান্দ্রতায় (উদাহরণস্বরূপ, T 1 -T 2 ধরণের বিচ্ছুরিত সিস্টেমে) ঘটতে পারে।
বেশিরভাগ স্থিতিশীল বিচ্ছুরণ ব্যবস্থা, বিচ্ছুরিত পর্যায় এবং বিচ্ছুরণ মাধ্যম ছাড়াও, একটি তৃতীয় উপাদানও থাকে, যা একটি বিচ্ছুরণ স্থিতিশীলকারী। আয়ন এবং অণু উভয়ই একটি স্টেবিলাইজার হিসাবে কাজ করতে পারে, এবং তাই বিচ্ছুরিত সিস্টেমগুলিকে স্থিতিশীল করার জন্য দুটি প্রক্রিয়া রয়েছে: বৈদ্যুতিক এবং আণবিক শোষণ।
বিচ্ছুরিত সিস্টেমের বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতাইন্টারফেসে একটি ডবল বৈদ্যুতিক স্তর চেহারা সঙ্গে যুক্ত. এই ধরনের স্থিতিশীলতা একটি মেরু মাধ্যমে স্থিতিশীল lyosol এবং সাসপেনশন প্রাপ্তির জন্য মৌলিক গুরুত্ব, উদাহরণস্বরূপ, জলে। যে কোনো হাইড্রোলাইসিসে, সমস্ত কলয়েডাল কণার একই চার্জ চিহ্ন থাকে। যাইহোক, বৈদ্যুতিক ডাবল স্তর গঠনের ফলে সামগ্রিকভাবে কলয়েডাল মাইসেল বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ। অতএব, কলয়েডাল কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ (. বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা ফ্যাক্টর)তখনই উৎপন্ন হয় যখন তারা যথেষ্ট কাছাকাছি থাকে, যখন তাদের আয়নিক বায়ুমণ্ডল ওভারল্যাপ হয় (চিত্র 102)। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তি যত বেশি, কলয়েডাল কণার বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরের ছড়িয়ে থাকা অংশগুলির ওভারল্যাপ তত বেশি, যেমন তাদের মধ্যে দূরত্ব (x) যত কম হবে এবং বৈদ্যুতিক দ্বিগুণ স্তরের পুরুত্ব তত বেশি হবে।
ভাত। 102।
কলয়েডাল কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ ছাড়াও যে কোনও পদার্থের অণুর মধ্যে, আকর্ষণের আন্তঃআণবিক শক্তি রয়েছে, যার মধ্যে বিচ্ছুরণ শক্তি সবচেয়ে বড় ভূমিকা পালন করে। পৃথক অণুর মধ্যে ক্রিয়াশীল বিচ্ছুরণ শক্তি তাদের মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধির সাথে দ্রুত হ্রাস পায়। কিন্তু কলয়েডাল কণার মিথস্ক্রিয়া কলয়েডাল কণার যোগাযোগের পৃষ্ঠে অবস্থিত সমস্ত অণুর মধ্যে আকর্ষণের বিচ্ছুরণ শক্তির সমষ্টির কারণে হয়। অতএব, কলয়েডাল কণাগুলির মধ্যে আকর্ষণ শক্তি আরও ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং পৃথক অণুর ক্ষেত্রে থেকে বেশি দূরত্বে উপস্থিত হয়।
সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া শক্তি (ইউ)কোলয়েডাল কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ সম্ভাব্য শক্তির বীজগাণিতিক যোগফল (U3)এবং বিচ্ছুরিত আকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তি (Ua)তাদের মধ্যে:
যদি একটি U 3 > U a(পরম মূল্যে), তারপর বিকর্ষণ আকর্ষণের উপর বিরাজ করে এবং বিচ্ছুরিত ব্যবস্থা স্থিতিশীল। যদি একটি U 3 তারপর ব্রাউনিয়ান গতির সময় সংঘর্ষে আসা আঠাল কণাগুলি বৃহত্তর সমষ্টি এবং পরবর্তীটির অবক্ষেপণে একত্রিত হয়। কলয়েড সমাধান জমাট বাঁধেসেগুলো. জমাট (অবক্ষরণ) এবং বিচ্ছুরণ মাধ্যমে বিভক্ত।
এটি হল বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা এবং বিচ্ছুরিত সিস্টেমের জমাট বাঁধার তত্ত্বের সারমর্ম, যা প্রথমবারের মতো বি.ভি. Deryagin (1937), এবং তারপর L.D. Landau এবং ডাচ বিজ্ঞানী Verwey এবং Overbeck (1948); লেখকদের নামের প্রথম অক্ষর দ্বারা, একে DLVO তত্ত্ব বলা হয়।
ভাত। 103।
1 - বৈদ্যুতিক বিকর্ষণ ( উ 3); 2 - বিচ্ছুরণ আকর্ষণ (1/d): 3 - ফলে মিথস্ক্রিয়া শক্তি (জেজে)] 4- একই, কিন্তু বক্ররেখা একটি steeper ড্রপ সঙ্গে 1] x -কণা মধ্যে দূরত্ব; U m3kc - বিচ্ছুরিত কণার মিথস্ক্রিয়া সম্ভাব্য বাধা
ডুমুর উপর. 103 পরিমাণের নির্ভরতা দেখায় উ কএবং উ 3কলয়েডাল কণার মধ্যে দূরত্বের উপর। এই ক্ষেত্রে, পদার্থবিদ্যার প্রথা অনুযায়ী, আকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তিকে একটি বিয়োগ চিহ্ন এবং বিকর্ষণ - একটি প্লাস চিহ্ন দেওয়া হয়। দেখা যায়, ফলে মিথস্ক্রিয়া শক্তি (বক্ররেখা 3 ডুমুর মধ্যে 103) আকর্ষণের দিকে নিয়ে যায় (ইউ(JJ > 0) কণার মধ্যে বড় দূরত্বে। বিচ্ছুরিত সিস্টেমের স্থিতিশীলতার জন্য নির্ধারক ফ্যাক্টর হল সম্ভাব্য বিকর্ষণ বাধার মান (Um3kc),যা, ঘুরে, বক্ররেখার উপর নির্ভর করে উ কএবং ইউ 3।এই বাধার উচ্চ মানগুলিতে, কলয়েডাল সিস্টেম স্থিতিশীল। কোলয়েডাল কণার সমন্বয় কেবল তখনই সম্ভব যদি তারা যথেষ্ট কাছাকাছি থাকে। এর জন্য বিকর্ষণ সম্ভাব্য বাধা অতিক্রম করা প্রয়োজন। কিছু ছোট ইতিবাচক মান জন্য U m3kc (বক্ররেখা 3) পর্যাপ্ত পরিমাণে বৃহৎ গতিশক্তিসম্পন্ন মাত্র কয়েকটি কলয়েডাল কণা এটিকে অতিক্রম করতে পারে। এটি ধীর জমাট বাঁধার পর্যায়ের সাথে মিলে যায়, যখন কলয়েডাল কণার সংঘর্ষের একটি ছোট অংশ তাদের একসাথে আটকে থাকে। ধীর জমাট বাঁধার সাথে, সময়ের সাথে সাথে, 2-3টি প্রাথমিক কণা থেকে সমষ্টি গঠনের ফলে কলয়েডাল কণার মোট সংখ্যায় সামান্য হ্রাস ঘটে, তবে জমাট পড়ে না। এই ধরনের জমাট, কলয়েডাল দ্রবণে দৃশ্যমান পরিবর্তনের সাথে থাকে না, বলা হয় গোপন জমাট বাঁধাসম্ভাব্য বাধা আরও হ্রাসের সাথে, জমাট বাঁধার হার, প্রতি ইউনিট সময় কণার সংখ্যার পরিবর্তন দ্বারা চিহ্নিত, বৃদ্ধি পায়। অবশেষে, যদি সম্ভাব্য বাধা বিকর্ষণ অঞ্চল থেকে আকর্ষণ অঞ্চলে চলে যায় (বক্ররেখা 4 ডুমুর মধ্যে 103), আসে দ্রুত জমাট বাঁধা, যখন কলয়েডাল কণার প্রতিটি সংঘর্ষ তাদের আনুগত্যের দিকে নিয়ে যায়; একটি অবক্ষেপ একটি কলয়েডাল দ্রবণে গঠিত হয় - একটি জমাট, ঘটে সুস্পষ্ট জমাট বাঁধা।
সম্ভাব্য বিকর্ষণ বাধা (Um1ikc)কোলয়েডাল কণার মধ্যে বিকর্ষণ এবং আকর্ষণ শক্তির সমষ্টির ফলে উদ্ভূত হয়। অতএব, সমস্ত কারণগুলি বক্ররেখাকে প্রভাবিত করে 1 এবং 2 (চিত্র 103), উভয় পরিমাণে পরিবর্তন হতে পারে ইউ এমএসসিসি,পাশাপাশি সর্বাধিক অবস্থানের (অর্থাৎ দূরত্ব এক্স,উপযুক্ত?/সর্বোচ্চ)।
উল্লেখযোগ্য হ্রাস U mskc ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ (অর্থাৎ, বক্ররেখার গতিপথ) সম্ভাব্য শক্তির পরিবর্তনের ফলে ঘটে 1), একটি কলয়েডাল দ্রবণে ইলেক্ট্রোলাইট যোগ করার কারণে ঘটে। যেকোন ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে, কলয়েডাল কণাগুলির চারপাশে থাকা দ্বিগুণ বৈদ্যুতিক স্তরটি পুনর্বিন্যাস করা হয়: কাউন্টারিয়নগুলির একটি ক্রমবর্ধমান অংশ ডিফিউজ থেকে ডাবল বৈদ্যুতিক স্তরের শোষণ অংশে স্থানচ্যুত হয়। বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরের ছড়িয়ে থাকা অংশের পুরুত্ব (স্তর 4 ডুমুর মধ্যে 100), এবং এর সাথে পুরো বৈদ্যুতিক ডাবল স্তর (স্তর 2 ডুমুর মধ্যে 100) কমে যায়। অতএব, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তির বক্ররেখা চিত্রে দেখানো তুলনায় আরও খাড়াভাবে হ্রাস পায়। 103 বক্ররেখা 1. ফলে সম্ভাব্য বিকর্ষণ বাধা (ইউ এমএসসিসি)কমে যায় এবং কলয়েডাল কণার মধ্যে একটি ছোট দূরত্বের দিকে স্থানান্তরিত হয়। যখন বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরটি শোষণ স্তরের পুরুত্বের সাথে সংকুচিত হয় (স্তর 3 ডুমুর মধ্যে 100), তারপর বিচ্ছুরিত কণার মিথস্ক্রিয়া সমগ্র বক্ররেখা আকর্ষণ অঞ্চলে (বক্ররেখা) 4 ডুমুর মধ্যে 103), দ্রুত জমাট বাঁধা হয়। একটি কলয়েডাল দ্রবণের স্থায়িত্বের এই ধরনের পরিবর্তন ঘটে যখন কোনো ইলেক্ট্রোলাইট যোগ করা হয়।
ইলেক্ট্রোলাইট জমাট প্রভাব দ্বারা চিহ্নিত করা হয় জমাট বাঁধা প্রান্তিক,সেগুলো. ইলেক্ট্রোলাইটের সর্বনিম্ন ঘনত্ব যা জমাট বাঁধে। ইলেক্ট্রোলাইট এবং কোলয়েডাল দ্রবণের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, জমাট থ্রেশহোল্ড IO -5 থেকে 0.1 mol প্রতি লিটার সোলের মধ্যে পরিবর্তিত হয়। জমাট থ্রেশহোল্ডে চার্জের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। জমাট আয়নইলেক্ট্রোলাইট, যেমন একটি আয়ন যার চার্জ কোলয়েডাল কণার চিহ্নের বিপরীতে।
মাল্টিচার্জড ইলেক্ট্রোলাইট কাউন্টারিয়নগুলির একক চার্জযুক্তগুলির তুলনায় শোষণ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং প্রচুর পরিমাণে বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরের শোষণ অংশে প্রবেশ করে। এই ক্ষেত্রে, জমাট থ্রেশহোল্ড কাউন্টারিয়নের চার্জের অনুপাতে নয়, অনেক দ্রুত হ্রাস পায়।
DLVO তত্ত্বের একটি উজ্জ্বল নিশ্চিতকরণ ছিল B.V এর গণনা। ডেরিয়াগিন এবং এল.ডি. বিভিন্ন চার্জ মান সহ আয়ন ধারণকারী ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা সৃষ্ট জমাট থ্রেশহোল্ডের মানের অনুপাতের Landau (1941)। দেখা গেল যে জমাট থ্রেশহোল্ড জমাট আয়নের ষষ্ঠ ডিগ্রি চার্জের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। অতএব, এক-, দুই-, তিন- এবং চার-আধানযুক্ত আয়নের জন্য জমাট থ্রেশহোল্ডের মানগুলি সম্পর্কিত হওয়া উচিত
যা বিভিন্ন হাইড্রোসলের জমাট বাঁধার সময় পরিলক্ষিত ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্বের অনুপাতের কাছাকাছি। এটি টেবিলের ডেটা দ্বারা চিত্রিত হয়। 22 ইলেক্ট্রোলাইটের সমতুল্য ঘনত্বের জন্য (k থেকে),আর্সেনিক (III) অক্সাইড হাইড্রোসলের জমাট বাঁধা।
সারণি 22
জমাট বাঁধা থ্রেশহোল্ড (সি k ইলেক্ট্রোলাইট সহ 2 O 3 সল হিসাবে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত)
|
ইলেক্ট্রোলাইট |
C k -IO 3, n |
ইলেক্ট্রোলাইট |
C k -IO 3, এবং. |
||
|
(C k) uci |
|||||
বিচ্ছুরিত সিস্টেমের আণবিক শোষণ স্থিতিশীলতাজলীয় এবং অ-জলীয় উভয় মিডিয়াতে বিচ্ছুরণের স্থায়িত্বের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। নন-অ্যাকুয়াস মিডিয়াতে ডিসপ্রেস সিস্টেমগুলি, নীতিগতভাবে, জলীয় মিডিয়ার তুলনায় কম স্থিতিশীল। একটি অ-মেরু এবং জল-মুক্ত বিচ্ছুরণ মাধ্যমে, বিচ্ছুরিত পর্যায়ের কণাগুলি বৈদ্যুতিক চার্জ বর্জিত থাকে। কোন বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা ফ্যাক্টর নেই. বিচ্ছুরিত কণার মধ্যে শুধুমাত্র পারস্পরিক আকর্ষণ শক্তি কাজ করে। এই শক্তিগুলির দুর্বলতা, বিচ্ছুরণ ব্যবস্থার স্থিতিশীলতার দিকে পরিচালিত করে, বিচ্ছুরণ মাধ্যমের অণু এবং এতে দ্রবীভূত পদার্থগুলি থেকে কলয়েডাল কণাগুলির চারপাশে শোষণ স্তর গঠনের ফলে ঘটতে পারে। এই ধরনের স্তরগুলি বিচ্ছুরিত পর্যায়ের কণাগুলির পারস্পরিক আকর্ষণকে দুর্বল করে এবং তাদের পদ্ধতির জন্য একটি যান্ত্রিক বাধা তৈরি করে।
বিচ্ছুরণ মাধ্যমের অণু দ্বারা বিচ্ছুরিত পর্যায়ের সমাধানের কারণে বিচ্ছুরিত সিস্টেমের স্থিতিশীলতা মেরু এবং অ-পোলার উভয় মাধ্যমেই সম্ভব। এইভাবে, মাটির কণা এবং সিলিসিক অ্যাসিডের হাইড্রেশন একটি জলীয় মাধ্যমে কাদামাটি এবং সিলিসিক অ্যাসিড সলের সাসপেনশনের স্থায়িত্বের জন্য অপরিহার্য।
যাইহোক, যখন পৃষ্ঠ-সক্রিয় পদার্থ (সারফ্যাক্ট্যান্ট) এবং ফেজ বাউন্ডারিতে শোষিত ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগগুলি তাদের সাথে যুক্ত করা হয় তখন বিচ্ছুরণ সিস্টেমগুলির স্থিতিশীলতা অনেক বেশি কার্যকর হয়। সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগের শোষণ স্তর, স্থিতিস্থাপকতা এবং যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে, বিচ্ছুরিত কণার আঠা রোধ করে। এই ধরনের আণবিক শোষণ কঠিন পৃষ্ঠ স্তরগুলির গঠন P.A. নাম রিবাইন্ডার কাঠামোগত এবং যান্ত্রিকডিসপ্রেস সিস্টেমের স্থিতিশীলতার ফ্যাক্টর। এই স্থিতিশীলকরণ প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত স্থিতিশীল অত্যন্ত ঘনীভূত ফোম, ইমালসন, কলয়েডাল দ্রবণ এবং সাসপেনশনগুলি শুধুমাত্র অ-জল নয়, জলীয় মিডিয়াতেও একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। জলীয় মাধ্যমের বিচ্ছুরণের কাঠামোগত-যান্ত্রিক স্থিতিশীলতার জন্য, ক্ষারীয় ধাতব সাবান, প্রোটিন, স্টার্চ ব্যবহার করা হয় এবং অ-জল মিডিয়াতে, ক্ষারীয় মাটির ধাতব সাবান, রজন এবং রাবার ব্যবহার করা হয়। এই ধরনের পদার্থ বলা হয় প্রতিরক্ষামূলক কলয়েড।
- বরিস ভ্লাদিমিরোভিচ ডেরিয়াগিন (1902-1994) - শিক্ষাবিদ, কলয়েডের স্থিতিশীলতা এবং জমাট বাঁধার আধুনিক তত্ত্বের লেখক, বন্ধন এবং স্টিকিংয়ের বৈদ্যুতিক তত্ত্ব, অ্যারোসলের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা।
- পেটার আলেকসান্দ্রোভিচ রিবাইন্ডার (1898-1972) - সোভিয়েত পদার্থবিদ-রসায়নবিদ, শিক্ষাবিদ, রাষ্ট্রীয় পুরস্কার বিজয়ী, বিচ্ছুরিত সিস্টেমের শারীরিক রসায়নের ক্ষেত্রে একটি বড় বৈজ্ঞানিক বিদ্যালয়ের প্রতিষ্ঠাতা। ডিসপ্রেস সিস্টেমের বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য তিনি যে উপায়গুলি তৈরি করেছিলেন, তাদের গঠন এবং ধ্বংসের প্রক্রিয়াগুলি প্রধান প্রযুক্তিগত সমস্যার সমাধানের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
পাঠ্যপুস্তকটি উচ্চ শিক্ষা প্রতিষ্ঠানের অ-রাসায়নিক বিশেষত্বের শিক্ষার্থীদের জন্য তৈরি। যারা স্বাধীনভাবে রসায়নের মূল বিষয়গুলি অধ্যয়ন করে এবং রাসায়নিক প্রযুক্তিগত স্কুলের ছাত্রদের এবং মাধ্যমিক বিদ্যালয়ের সিনিয়র ক্লাসের শিক্ষার্থীদের জন্য এটি একটি ম্যানুয়াল হিসাবে কাজ করতে পারে।
কিংবদন্তি পাঠ্যপুস্তক, ইউরোপ, এশিয়া, আফ্রিকার অনেক ভাষায় অনূদিত এবং 5 মিলিয়ন কপির মোট প্রচলন সহ প্রকাশিত হয়েছে।
ফাইলটি তৈরি করার সময়, http://alnam.ru/book_chem.php সাইটটি ব্যবহার করা হয়েছিল
বই:
| <<< Назад
|
ফরোয়ার্ড >>> |
§ 106-এ যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, বিচ্ছুরিত সিস্টেমের গুণগত বৈশিষ্ট্য হল তাদের সমষ্টিগত অস্থিরতা।
বিচ্ছুরিত সিস্টেমের স্থিতিশীলতার তিনটি কারণের ক্রিয়াকলাপের ফলে প্রাথমিক বিচ্ছুরিত কণার একত্রীকরণ প্রতিরোধ সম্ভব: 1) গতিবিদ্যা, 2) বৈদ্যুতিক এবং 3) কাঠামোগত-যান্ত্রিক।
বিচ্ছুরিত পর্যায়ের দুটি কণার আনুগত্যের জন্য একটি প্রয়োজনীয় শর্ত হল তাদের অভিসরণ, আকর্ষণীয় শক্তির প্রকাশের জন্য যথেষ্ট। যদি কলয়েডাল কণাগুলির সংঘর্ষের ফ্রিকোয়েন্সি কম হয়, তবে বিচ্ছুরিত সিস্টেমটি স্থিতিশীল হতে পারে (স্থিতিশীলতার গতিগত ফ্যাক্টর)। এটি বিচ্ছুরিত কণার খুব কম ঘনত্বে (উদাহরণস্বরূপ, কিছু অ্যারোসোলে) বা বিচ্ছুরণ মাধ্যমের খুব উচ্চ সান্দ্রতায় (উদাহরণস্বরূপ, T 1 -T 2 ধরণের বিচ্ছুরিত সিস্টেমে) ঘটতে পারে।
ভাত। 102. দুটি কলয়েডাল কণার আয়নিক বায়ুমণ্ডলকে ওভারল্যাপ করার স্কিম।
বেশিরভাগ স্থিতিশীল বিচ্ছুরণ ব্যবস্থা, বিচ্ছুরিত পর্যায় এবং বিচ্ছুরণ মাধ্যম ছাড়াও, একটি তৃতীয় উপাদানও থাকে, যা একটি বিচ্ছুরণ স্থিতিশীলকারী। স্টেবিলাইজারগুলি আয়ন এবং অণু উভয়ই হতে পারে, এবং তাই বিচ্ছুরণ সিস্টেমগুলিকে স্থিতিশীল করার জন্য দুটি প্রক্রিয়া রয়েছে: বৈদ্যুতিক এবং আণবিক শোষণ (পৃষ্ঠা 324),
বিচ্ছুরিত সিস্টেমের বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা ইন্টারফেসে একটি দ্বিগুণ বৈদ্যুতিক স্তরের উপস্থিতির সাথে সম্পর্কিত। এই ধরনের স্থিতিশীলতা একটি মেরু মাধ্যমে স্থিতিশীল lyosol এবং সাসপেনশন প্রাপ্তির জন্য মৌলিক গুরুত্ব, উদাহরণস্বরূপ, জলে। যে কোনো হাইড্রোলাইসিসে, সমস্ত কলয়েডাল কণার একই চার্জ চিহ্ন থাকে। যাইহোক, বৈদ্যুতিক ডাবল স্তর গঠনের ফলে সামগ্রিকভাবে কলয়েডাল মাইসেল বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ। অতএব, কলয়েডাল কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ (বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা ফ্যাক্টর) তখনই ঘটে যখন তারা পর্যাপ্তভাবে কাছে আসে, যখন তাদের আয়নিক বায়ুমণ্ডল ওভারল্যাপ হয় (চিত্র 102)। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তি যত বেশি, কলয়েডাল কণার বৈদ্যুতিক দ্বিগুণ স্তরের ছড়িয়ে থাকা অংশগুলির ওভারল্যাপ তত বেশি, অর্থাৎ, তাদের মধ্যে দূরত্ব (x) কম এবং বৈদ্যুতিক দ্বিতল স্তরের বেধ তত বেশি।
কলয়েডাল কণার মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ ছাড়াও যে কোনও পদার্থের অণুর মধ্যে, আকর্ষণের আন্তঃআণবিক শক্তি রয়েছে, যার মধ্যে বিচ্ছুরণ শক্তি সবচেয়ে বড় ভূমিকা পালন করে। পৃথক অণুর মধ্যে ক্রিয়াশীল বিচ্ছুরণ শক্তি তাদের মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধির সাথে দ্রুত হ্রাস পায়। কিন্তু কলয়েডাল কণার মিথস্ক্রিয়া কলয়েডাল কণার যোগাযোগের পৃষ্ঠে অবস্থিত সমস্ত অণুর মধ্যে আকর্ষণের বিচ্ছুরণ শক্তির সমষ্টির কারণে হয়। অতএব, কলয়েডাল কণাগুলির মধ্যে আকর্ষণ শক্তি আরও ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং পৃথক অণুর ক্ষেত্রে থেকে বেশি দূরত্বে উপস্থিত হয়।
কোলয়েডাল কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্ভাব্য শক্তি (U) হল ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ (U e) এবং তাদের মধ্যে বিচ্ছুরিত আকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তি (U d) এর সম্ভাব্য শক্তির বীজগণিত সমষ্টি:
যদি U e > U d (পরম মান) হয়, তবে বিকর্ষণ আকর্ষণের উপর প্রাধান্য পায় এবং বিচ্ছুরণ ব্যবস্থা স্থিতিশীল হয়।
ভাত। 103. দুটি সমান চার্জযুক্ত কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্ভাব্য শক্তি: 1 - বৈদ্যুতিক বিকর্ষণ (U e) 2 - বিচ্ছুরিত আকর্ষণ (U d); 3 - ফলে মিথস্ক্রিয়া শক্তি (ইউ); 4 - একই, কিন্তু বক্ররেখা 1 একটি steeper ড্রপ সঙ্গে; x হল কণার মধ্যে দূরত্ব; ইউ ম্যাক্স - বিচ্ছুরিত কণার মিথস্ক্রিয়া সম্ভাব্য বাধা।
যদি ইউ ই< U д, то происходит слипание сталкивающихся при броуновском движении коллоидных частиц в более крупные агрегаты и седиментация последних. Коллоидный раствор коагулирует, т. е. разделяется на коагулят (осадок) и дисперсионную среду.
এটি বিচ্ছুরিত সিস্টেমের বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা এবং জমাট বাঁধার তত্ত্বের সারমর্ম, প্রথমে বি.ভি. দেরিয়াগিন (1937), এবং তারপরে এল.ডি. ল্যান্ডউ এবং ডাচ বিজ্ঞানী ভারওয়ে এবং ওভারবেক (1948) দ্বারা বিকাশ করেছিলেন; লেখকদের নামের প্রথম অক্ষর দ্বারা, একে DLVO তত্ত্ব বলা হয়।
ডুমুর উপর. 103 কলয়েডাল কণার মধ্যে দূরত্বের উপর U d এবং U e এর নির্ভরতা দেখায়। এই ক্ষেত্রে, পদার্থবিদ্যার প্রথা অনুযায়ী, আকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তিকে একটি বিয়োগ চিহ্ন এবং বিকর্ষণ - একটি প্লাস চিহ্ন দেওয়া হয়। দেখা যায়, ফলে মিথস্ক্রিয়া শক্তি (চিত্র 103-তে বক্ররেখা 3) আকর্ষণের দিকে নিয়ে যায় (U)<0) на очень малых и отталкиванию (U>0) কণার মধ্যে বড় দূরত্বে। বিচ্ছুরিত সিস্টেমের স্থায়িত্বের জন্য নিষ্পত্তিমূলক গুরুত্ব হল সম্ভাব্য বিকর্ষণ বাধা U max এর মান, যা ঘুরে, U d এবং U e বক্ররেখার উপর নির্ভর করে। এই বাধার উচ্চ মানগুলিতে, কলয়েডাল সিস্টেম স্থিতিশীল। কোলয়েডাল কণার সমন্বয় কেবল তখনই সম্ভব যদি তারা যথেষ্ট কাছাকাছি থাকে। এর জন্য বিকর্ষণ সম্ভাব্য বাধা অতিক্রম করা প্রয়োজন। Umax (বক্ররেখা 3) এর কিছু ছোট ধনাত্মক মানের জন্য, পর্যাপ্ত উচ্চ গতিশক্তি সহ শুধুমাত্র কয়েকটি কলয়েডাল কণা এটিকে অতিক্রম করতে পারে। এটি ধীর জমাট বাঁধার পর্যায়ের সাথে মিলে যায়, যখন কলয়েডাল কণার সংঘর্ষের একটি ছোট অংশ তাদের একসাথে আটকে থাকে। ধীর জমাটবদ্ধতার সাথে, সময়ের সাথে সাথে, প্রাথমিক কণা থেকে সমষ্টি গঠনের ফলে কলয়েডাল কণার মোট সংখ্যা সামান্য হ্রাস পায়, তবে জমাট পড়ে না। এই ধরনের জমাট, যা আঠালো দ্রবণে দৃশ্যমান পরিবর্তনের সাথে থাকে না, তাকে সুপ্ত জমাট বলা হয়।
সম্ভাব্য বাধা আরও হ্রাসের সাথে, জমাট বাঁধার হার, প্রতি ইউনিট সময় কণার সংখ্যার পরিবর্তন দ্বারা চিহ্নিত, বৃদ্ধি পায়। অবশেষে, যদি সম্ভাব্য বাধা বিকর্ষণ অঞ্চল থেকে আকর্ষণের অঞ্চলে চলে যায় (চিত্র 103-তে বক্ররেখা 4), তখন দ্রুত জমাট বাঁধতে শুরু করে, যখন প্রতিটি আঠালো কণার সংঘর্ষ তাদের একত্রে লেগে থাকে; একটি কোলয়েডাল দ্রবণে, একটি অবক্ষেপ গঠিত হয় - একটি জমাট, একটি পরিষ্কার জমাট বাঁধে।
বিকর্ষণকারী সম্ভাব্য বাধা (U max) কোলয়েডাল কণার মধ্যে ক্রিয়াশীল বিকর্ষণকারী এবং আকর্ষণীয় শক্তিগুলির সমষ্টির ফলে উদ্ভূত হয়। অতএব, বক্ররেখা 1 এবং 2 (চিত্র 103) এর গতিপথকে প্রভাবিত করে এমন সমস্ত কারণগুলি U সর্বোচ্চ এর মান এবং সর্বোচ্চ অবস্থানের (অর্থাৎ, U সর্বোচ্চের সাথে সম্পর্কিত দূরত্ব X) উভয়েরই পরিবর্তন ঘটায়।
কলয়েডাল দ্রবণে ইলেক্ট্রোলাইট যোগ করার কারণে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ (অর্থাৎ, বক্ররেখা 1) এর সম্ভাব্য শক্তির পরিবর্তনের ফলে ইউ ম্যাক্সে একটি উল্লেখযোগ্য হ্রাস ঘটে। যেকোন ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে, কলয়েডাল কণাগুলির চারপাশে থাকা বৈদ্যুতিক দ্বিগুণ স্তরটি পুনর্বিন্যাস করা হয়: কাউন্টার-আয়নের একটি ক্রমবর্ধমান অংশ ডিফিউজ থেকে বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরের শোষণ অংশে স্থানচ্যুত হয়। বৈদ্যুতিক ডাবল লেয়ারের ডিফিউজ অংশের পুরুত্ব (চিত্র 100-এ স্তর 4), এবং এটির সাথে সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক ডাবল স্তর (চিত্র 100-এ স্তর 2) হ্রাস পায়। অতএব, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের সম্ভাব্য শক্তির বক্ররেখা চিত্রে দেখানো তুলনায় আরও খাড়াভাবে হ্রাস পায়। 103 বক্ররেখা 1. ফলস্বরূপ, বিকর্ষণ সম্ভাব্য বাধা (U max) হ্রাস পায় এবং আঠালো কণার মধ্যে একটি ছোট দূরত্বের দিকে স্থানান্তরিত হয়। যখন দ্বিগুণ বৈদ্যুতিক স্তরটি শোষণ স্তরের পুরুত্বে সংকুচিত হয় (চিত্র 100-এ স্তর 8), তখন বিচ্ছুরিত কণাগুলির মিথস্ক্রিয়ার সমগ্র বক্ররেখাটি আকর্ষণের অঞ্চলে থাকে (চিত্র 103-এ বক্ররেখা 4), এবং দ্রুত জমাট বাঁধে। সেট করে একটি কলয়েডাল দ্রবণের স্থায়িত্বের এই ধরনের পরিবর্তন ঘটে যখন কোনো ইলেক্ট্রোলাইট যোগ করা হয়।
ইলেক্ট্রোলাইটগুলির জমাট বাঁধার প্রভাবটি জমাট বাঁধার থ্রেশহোল্ড দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, অর্থাৎ, সর্বনিম্ন ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্ব যা জমাট বাঁধে। ইলেক্ট্রোলাইট এবং কলয়েডাল দ্রবণের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, জমাট থ্রেশহোল্ড প্রতি লিটার সল 10 -5 থেকে 0.1 mol পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। জমাট থ্রেশহোল্ডের উপর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য প্রভাব জমাট ইলেক্ট্রোলাইট আয়নের চার্জ দ্বারা প্রয়োগ করা হয়, অর্থাত্, একটি আয়ন যার চার্জ কোলয়েডাল কণার চার্জের বিপরীতে।
মাল্টিচার্জড ইলেক্ট্রোলাইট কাউন্টারিয়নগুলির একক চার্জযুক্তগুলির তুলনায় শোষণ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং প্রচুর পরিমাণে বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরের শোষণ অংশে প্রবেশ করে। এই ক্ষেত্রে, জমাট থ্রেশহোল্ড কাউন্টারিয়নের চার্জের অনুপাতে নয়, অনেক দ্রুত হ্রাস পায়।
DLVO তত্ত্বের একটি উজ্জ্বল নিশ্চিতকরণ ছিল B. V. Deryagin এবং L. D. Landau (1941) দ্বারা বিভিন্ন চার্জ মান সহ আয়ন ধারণকারী ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা সৃষ্ট জমাট থ্রেশহোল্ডের মানের অনুপাতের গণনা। দেখা গেল যে জমাট থ্রেশহোল্ড জমাট আয়নের ষষ্ঠ ডিগ্রি চার্জের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। অতএব, এক-, দুই-, তিন- এবং চার-আধানযুক্ত আয়নের জন্য জমাট থ্রেশহোল্ডের মানগুলি সম্পর্কিত হওয়া উচিত
যা বিভিন্ন হাইড্রোসলের জমাট বাঁধার সময় পরিলক্ষিত ইলেক্ট্রোলাইট ঘনত্বের অনুপাতের কাছাকাছি। এটি টেবিলের ডেটা দ্বারা চিত্রিত হয়। 22, যা আর্সেনিক(III) অক্সাইড হাইড্রোসলের জমাট বাঁধতে ইলেক্ট্রোলাইট সি এর সমতুল্য ঘনত্ব দেখায়।
সারণি 22
বিচ্ছুরণ সিস্টেমের আণবিক শোষণ স্থিতিশীলতা জলীয় এবং অ-জলীয় উভয় মাধ্যমের বিচ্ছুরণের স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। নন-অ্যাকুয়াস মিডিয়াতে ডিসপ্রেস সিস্টেমগুলি, নীতিগতভাবে, জলীয় মাধ্যমের তুলনায় কম স্থিতিশীল। একটি অ-মেরু এবং জল-মুক্ত বিচ্ছুরণ মাধ্যমে, বিচ্ছুরিত পর্যায়ের কণাগুলি বৈদ্যুতিক চার্জ বর্জিত থাকে। কোন বৈদ্যুতিক স্থিতিশীলতা ফ্যাক্টর নেই. বিচ্ছুরিত কণার মধ্যে শুধুমাত্র পারস্পরিক আকর্ষণ শক্তি কাজ করে। এই শক্তিগুলির দুর্বলতা, বিচ্ছুরণ ব্যবস্থার স্থিতিশীলতার দিকে পরিচালিত করে, বিচ্ছুরণ মাধ্যমের অণু এবং এতে দ্রবীভূত পদার্থগুলি থেকে কলয়েডাল কণাগুলির চারপাশে শোষণ স্তর গঠনের ফলে ঘটতে পারে। এই ধরনের স্তরগুলি বিচ্ছুরিত পর্যায়ের কণাগুলির পারস্পরিক আকর্ষণকে দুর্বল করে এবং তাদের পদ্ধতির জন্য একটি যান্ত্রিক বাধা তৈরি করে।
বিচ্ছুরণ মাধ্যমের অণু দ্বারা বিচ্ছুরিত পর্যায়ের সমাধানের কারণে বিচ্ছুরিত সিস্টেমের স্থিতিশীলতা মেরু এবং অ-পোলার উভয় মাধ্যমেই সম্ভব। এইভাবে, মাটির কণা এবং সিলিসিক অ্যাসিডের হাইড্রেশন একটি জলীয় মাধ্যমে কাদামাটি এবং সিলিসিক অ্যাসিড সলের সাসপেনশনের স্থায়িত্বের জন্য অপরিহার্য।
যাইহোক, বিচ্ছুরিত সিস্টেমগুলির স্থিতিশীলতা অনেক বেশি কার্যকর হয় যখন ফেজ সীমানায় শোষিত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট এবং উচ্চ-আণবিক যৌগগুলি তাদের সাথে যুক্ত করা হয়। সারফ্যাক্ট্যান্ট এবং ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগের শোষণ স্তর, স্থিতিস্থাপকতা এবং যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে, বিচ্ছুরিত কণার আঠা রোধ করে। P. A. Rebinder এই ধরনের আণবিক-শোষণ কঠিন-সদৃশ পৃষ্ঠ স্তরের গঠনকে বিচ্ছুরণ ব্যবস্থার স্থিতিশীলতার একটি কাঠামোগত-যান্ত্রিক ফ্যাক্টর বলে অভিহিত করেছেন। এই স্থিতিশীলকরণ প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত স্থিতিশীল অত্যন্ত ঘনীভূত ফোম, ইমালসন, কলয়েডাল দ্রবণ এবং সাসপেনশনগুলি শুধুমাত্র অ-জল নয়, জলীয় মিডিয়াতেও একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। জলীয় মাধ্যমের বিচ্ছুরণের কাঠামোগত-যান্ত্রিক স্থিতিশীলতার জন্য, ক্ষারীয় ধাতব সাবান, প্রোটিন, স্টার্চ ব্যবহার করা হয় এবং অ-জল মিডিয়াতে, ক্ষারীয় মাটির ধাতব সাবান, রজন এবং রাবার ব্যবহার করা হয়। এই জাতীয় পদার্থগুলিকে প্রতিরক্ষামূলক কলয়েড বলা হয়।
| <<< Назад
|
ফরোয়ার্ড >>> |
ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে জমাট বাঁধার আধুনিক ভৌত তত্ত্ব পরিসংখ্যানগত পদার্থবিদ্যার সাধারণ নীতি, আণবিক শক্তির তত্ত্ব এবং সমাধানের তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে। এর লেখকরা হলেন: বি.ভি. ডেরিয়াগিন, এল.ডি. Landau (1937-1941), E. Fairway, J. Overbeck (DLFO এর প্রথম অক্ষরে)।
তত্ত্বের সারমর্ম:যে কোনো কণার মধ্যে যখন তারা কাছে আসে, আকর্ষণ এবং বিকর্ষণ শক্তির ক্রিয়াকলাপের ফলে একটি পৃথককারী তরল স্তরের একটি বিচ্ছিন্ন চাপ সৃষ্টি হয়। বিচ্ছিন্ন চাপ হল একটি মোট প্যারামিটার যা আকর্ষণীয় এবং বিকর্ষণকারী উভয় শক্তির ক্রিয়াকে বিবেচনা করে।
সিস্টেমের অবস্থা নির্ভর করে আকর্ষণ শক্তি (U pr) এবং বিকর্ষণ শক্তির (U ot) ভারসাম্যের উপর। ইউ otm prevails - একটি স্থিতিশীল সিস্টেম। U pr prevails - সমষ্টিগত স্থিতিশীলতার লঙ্ঘন - জমাট বাঁধা।
দুটি কণার কাছে যাওয়ার সাথে সাথে মিথস্ক্রিয়া শক্তির পরিবর্তনকে গ্রাফিকভাবে চিত্রিত করা হয়েছে (চিত্র 5.3)।
দুটি কণার একটি সিস্টেমের মোট শক্তি (বক্ররেখা 3) U ot এবং U pr যোগ করে পাওয়া যায়:
U \u003d U ott + U pr \u003d
যেখানে: V হল একটি গুণক যা DES এর বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার মান, মাধ্যমের বৈশিষ্ট্য, তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে;
e হল প্রাকৃতিক লগারিদমের ভিত্তি;
c হল ডিফিউজ লেয়ার বেধের পারস্পরিক;
h হল কণার মধ্যে দূরত্ব;
A হল আকর্ষণের আণবিক শক্তির ধ্রুবক।
|
|||||
|
|||||
|
|||||
চিত্র.5.3. সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া বক্ররেখা
আঠালো কণা:
1 - দূরত্বের সাথে বিকর্ষণ শক্তির পরিবর্তন;
2 - আকর্ষণ শক্তি পরিবর্তন;
3 - ফলে বক্ররেখা.
চিত্র 5.3-এ ফলাফল বক্ররেখা 3 বিবেচনা করুন। এটির বৈশিষ্ট্যযুক্ত ক্ষেত্র রয়েছে:
ছোট দূরত্বের অঞ্চলে, একটি গভীর প্রাথমিক ন্যূনতম (সম্ভাব্য কূপ) রয়েছে - U p উল্লেখযোগ্যভাবে প্রাধান্য পায়। প্রাথমিক ন্যূনতম কণার সরাসরি আনুগত্যের (I) সাথে মিলে যায়।
বড় দূরত্বের ক্ষেত্রে - একটি গৌণ অগভীর ন্যূনতম (দ্বিতীয় সম্ভাব্য ভাল, মাঝারি স্তরের মাধ্যমে আকর্ষণের সাথে মিলে যায়)। ডায়াগ্রামে II।
গড় দূরত্বের অঞ্চলে, বক্ররেখার উপর সর্বাধিক থাকে এবং যদি এটি অ্যাবসিসা অক্ষের উপরে অবস্থিত হয়, তবে বিকর্ষণমূলক শক্তির শক্তির বাধা (DU b) প্রদর্শিত হয়।
বিচ্ছুরণ ব্যবস্থার স্থায়িত্বের উপর নির্ভর করে ফলস্বরূপ বক্ররেখা 3 এর একটি ভিন্ন রূপ থাকতে পারে (চিত্র 5.4।)।
|
|||
|
|||
ভাত। 5.4। নির্দিষ্ট জন্য সম্ভাব্য বক্ররেখা
একটি বিচ্ছুরিত সিস্টেমের স্থিতিশীলতার অবস্থা:
1 - কণাগুলির মধ্যে যে কোনও দূরত্বে সিস্টেমে, আকর্ষণ শক্তি বিকর্ষণ শক্তির উপর বিরাজ করে। এই ধরনের সিস্টেমে, সমষ্টি গঠনের সাথে দ্রুত জমাট বাঁধা পরিলক্ষিত হয়।
2 - একটি পর্যাপ্ত উচ্চ সম্ভাব্য বাধা এবং একটি গৌণ সর্বনিম্ন উপস্থিতি। কণাগুলি মিথস্ক্রিয়া করে, কিন্তু সরাসরি যোগাযোগ নেই এবং মাধ্যমের আন্তঃস্তর দ্বারা পৃথক করা হয়।
3 - উচ্চ সামগ্রিক স্থায়িত্ব সহ একটি সিস্টেম (উচ্চ সম্ভাব্য বাধা এবং একটি গৌণ ন্যূনতম অনুপস্থিতি বা তার গভীরতা, তাপ শক্তি kT থেকে কম)।
শক্তির বাধার উচ্চতা এবং সম্ভাব্য কূপের গভীরতার উপর নির্ভর করে, কণার বিভিন্ন আচরণ সম্ভব হয় যখন কাছে আসে (চিত্র 5.5), কণাগুলির একটি গতিশক্তি থাকে - কেটি।
চিত্র.5.5. কলয়েডাল কণার মিথস্ক্রিয়া স্কিম
| রাজ্য c: ছোট বাধা উচ্চতা এবং অগভীর সেকেন্ডারি ন্যূনতম: DU b @DU i £kT কণাগুলি স্বল্প-পরিসরের মিথস্ক্রিয়ায় প্রবেশ করে, যেমন সরাসরি যোগাযোগে - জমাট বাঁধা হয় | শর্ত a: কণার (জেল) মধ্যে মিডিয়ামের বিচ্ছুরিত স্তরগুলি ওভারল্যাপ এবং আন্তঃস্তরগুলি সংরক্ষিত হওয়ার দ্বারা বৈশিষ্ট্যযুক্ত। শক্তির বাধা বরং বেশি; গৌণ ন্যূনতম অগভীর: DU i ³kT মিথস্ক্রিয়াকারী কণাগুলি আলাদা হতে পারে না (আকর্ষণ শক্তি ধরে রাখে) এবং কাছাকাছি যেতে পারে না (বিকর্ষক শক্তি প্রতিরোধ করে)। একটি ইলেক্ট্রোলাইট সংযোজন প্রায়শই জমাট বাঁধে (এইচ হ্রাস)। | অবস্থা b: উচ্চ শক্তির বাধা DU b ³kT এবং না বা অগভীর মাধ্যমিক ন্যূনতম DU i £kT: কণাগুলি বাধা অতিক্রম করতে পারে না এবং মিথস্ক্রিয়া ছাড়া বিচ্যুত হতে পারে না। এই ধরনের একটি সিস্টেম সামগ্রিকভাবে স্থিতিশীল। |
বিচ্ছুরণ ব্যবস্থা বিকর্ষণকারী শক্তির উচ্চ শক্তি বাধায় সামগ্রিকভাবে স্থিতিশীল।
