Лиофобтық коллоидтық мицелланың құрылысы

Қ ос электрлік қ абаттың қ ұ рылысының теориясы дисперстік фазаның бө лшегінің қ ұ рылысын тү сіндіруге мү мкіндік береді. XX – ғ асырдың алғ ашқ ы ширегінде коллоидтық жү йенің қ ұ рылысын тү сің діру ү шін мицеллалық теория жасалды. Ол теория ә рі лиофобтық, ә рі лиофильдік кірнелердің қ ұ рылысын тү сіндірді. Бірақ кейін келе, лиофильдік кірненің, яғ ни Ү МҚ ертің ділерінің қ ұ рылысы лиофобтық кірненің қ ұ рылысынан ө згеше, кә дімгі молекулалық ертінділердің қ ұ рылысына жақ ын екені дә лелдең ді. Сол себепті мицеллалық теория осы кезде тек лиофобтық кірненің қ ұ рылысын ғ ана тү сіндіреді. Бұ л теория жасауда орыс ғ алымдары - П.П. Веймарн, А.В. Думанский, Н.П. Песков, С.М. Липатов т, б. ғ алымдардың жұ мыстарының маң ызы зор.

Бұ л теория бойынша, кез-келген лиофобтық кірнелер 2 бө ліктен тұ рады: мицелладан жә не интермицеллалық (мицелла аралық) сұ йық тық тан. Мицелла – дисперстік бө лшектердің бірігіп, дисперстік фаза беретін бө лігі. Ал интермицеллалық сұ йық тық - мицеллағ а кірмейтін сол кірненің дисперсиялық орта жә не оғ ан қ оса онда болатын электролит пен электролит еместерден тұ ратын бө лігі.

Енді сол мицелланың ө зінің қ ұ рылысына тоқ талайық.

Сурет

AgJ кірнесін мысалғ а алып, оның қ ұ рылысын тү сіндірейік. Ол кірнеміз KJ ертіндісінде болсын. Панет-Фаянс ережесін еске ала отырып, мицелланың қ ұ рылысын 4.19 - суретте кө рсетілгендей етіп сұ лбамен кө рсетуге болады. Мицелланың ортасында AgJ - тың бірнеше молекуладан тұ ратын кристалл болады. Н.П. Песковтың ұ сынысы бойынша оны агрегат деп атайды.

Агрегаттарғ а потенциал анық тағ ыш иондардың адсорбциясының нә тижесінде ол агрегатқ а электрлік заряд тудырады. Міне осы потенциал анық тағ ыш иондардың адсорбцияланғ ан бө лігін агрегатпен біріктіріп айтқ анда мицелланың ядросы деп атайды.

Ядро маң айында ө те аз қ ашық тарда олармен қ арсы иондардың К + біразырақ бө лігі ө те тығ ыз байланыста болады. Электр ө рісінің нә тижесінде қ арсы иондардың осы айтылғ ан бө лігін ядромен бірге анодқ а қ озғ алады. Ядроны онымен мық ты байланыста болатын қ арсы иондармен біріктіріп коллоидтық бө лшек деп атайды. Мицелладан коллоидтық бө лшектің айырмашылығ ы, мицелла электрбейтарапты болса, коллоидтық бө лшек ә рқ ашан зарядты болады. Мысалы қ арастырып отырғ ан жағ дай ү шін, теріс зарядты болады.

Ал қ арсы иондардың қ алғ ан бө лігі мицелланың диффузиялық қ абатын тү зеді. Электр ө рісінің нә тижесінде, мысалы, электрфорез қ ұ былысында, мицелла коллоидтық бө лшек пен диффузиялық қ абаттың аралығ ында екіге «жарылады», оны жылжу (сырғ у) жазық тығ ы, иә жылжу шекарасы деп атайды.

Мицелланың қ ұ рылысын жазуғ а ың ғ айлы формула жү зінде де кө рсетуге болады. Мысалы, AgJ кірнесінің мицеллааралық сұ йық KJ болғ ан кездегі қ ұ рылысының формуласын былайша кө рсетуге болады:

Мұ нда ә рқ ашанда болады. Бұ л формуладағ ы m - AgJ - агрегатты қ ұ райтын AgJ - молекуласының саны; n – потенциал анық тағ ыш иондардың саны; (n-x) – ядро жақ ын орналасқ ан қ арсы иондардың саны; х – диффузиялық қ абаттағ ы қ арсы иондардың саны.

Егер AgJ кірнесі AgNO₃ ертіндісінде болса, онда оның мицелласының қ ұ рылысын былайша жазуғ а болады.

Дә л осы сияқ ты кремний қ ос тотығ ының гидрокірнесінің (1) темір гидраттарының гидрокірнесінің (2) мицеллаларының қ ұ рылыстарын жазуғ а болады:

Потенциаланық тағ ыш ион бір валентті болып келгенде, коллоидтық бө лшектің оң, иә теріс зарядталғ анына байланысты мицелланың қ ұ рылысының жалпы формуласын тө мендегіше кө рсетуге болады.

Мұ ндағ ы A^- – аниондар; К⁺ – катиондар; Ал квадраттық жақ шада агрегат, и фигуралық жақ шада коллоидтық бө лшек. Кейбір ескі оқ улық тарда коллоидтық бө лшекті зарядталғ ан кешен, иә гранула (тү йіршік) деп те атайды.