ДИСПЕРСТІК ЖҮЙЕЛЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫМДЫ– МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ

Коагуляция қ ұ былысымен танысып болғ андық тан, дисперстік жү йелердің қ ұ рылымды – механикалық қ асиеттерін қ арастыруғ а болады. Мұ ны бұ рын қ арастыруғ а болмайтын еді, ө йткені коллоидтық жә не микрогетерогендік жү йелердегі қ ұ рылымдардың тү зілуі - осы жү йелердің коагуляциясының салдары.

Коллоидтық жә не микрогетерогендік сұ йық жә не қ атты фазалары бар жү йелердің белгілі механикалық қ асиеттері: тұ тқ ырлығ ы, кө п жағ дайларда пластикалық тығ ы, серпімділігі жә не беріктілігі болады. Бұ л қ асиеттер осындай жү йелердің қ ұ рылымымен байланысты, сондық тан оларды кө біне қ ұ рылымды – механикалық қ асиеттері деп атайды. Мұ ндай қ асиеттерді реологиялық деп те атайды. Ө йткені ә р тү рлі денелердің ағ ымы, немесе жалпылай айтқ анда, уақ ыт бойынша дамитын деформация ү дерістері туралы ілім реология деп аталады.

Барлық коллоидтық жә не микрогетерогендік дисперстік жү йелерді бұ рынырақ кө рсеткендей, еркін дисперстік жә не байланысқ ан дисперстік жү йелерге бө луге болады. Егер дисперсиялық орта сұ йық тық болса, онда ауыспалы жү йелер де болуы мү мкін, олардың жеке бө лшектері бір-бірімен босаң агрегаттарғ а байланысқ ан, бірақ тұ тас қ ұ рылым тү збейді (қ ұ рылымданғ ан сұ йық тық тар). Соғ ан қ арағ анда, мұ ндай агрегаттарды басқ а себептермен толық дами алмағ ан кең істіктік тордың ү зінділері ретінде қ арастыруғ а болады.

Жү йенің типіне дисперстік фазаның концентрациясы елеулі ә сер етеді. Еркін дисперстік жү йелердің концентрациясы ө те кө п болмайды, ө йткені басқ а жағ дайда жеке бө лшектер арасында сө зсіз жанасу болар еді. Нә тижесінде кең істіктік торлар тү зілер еді, немесе ең болмағ анда жү йенің кө лемі дисперстік фазаның бө лшектерімен бө лшектердің бір-біріне қ атысты еркін ығ ысуы болмайтындай етіп толтырылады. Жү йеге бө лшектердің жақ ындасуына кедергі болатын, соғ ан байланысты бө лшектердің арасында молекулалық кү штердің байқ алуына де кедергі болатын, стабилизатор енгізсе, қ ұ рылымдық тордың элементтері арасында байланыс туатын кризистік концентрацияны, яғ ни жү йенің жеткілікті жоғ ары беріктігі немесе қ ұ рылым тұ тқ ырлығ ы бар концентрацияны елеулі кө бейтуге болады.

Байланысқ ан дисперстік жү йелердегі дисперстік фазаның концентрациясы ө те ү лкен болуы мү мкін. Алайда бұ л жү йелерді дисперстік фазаның ө те аз концентрациясында да алуғ а болатынын айта кету керек, егер де бө лшектер жеткілікті анизодиаметрлі болса, мысалы таяқ ша немесе пластинкалы болып келсе ғ ана, таяқ ша тә різді бө лшектері бар ванадийдің бестотығ ының кірнесі қ ұ рамында 0, 01-0, 001% V2O5 бар сірне тү зеді.

Коллиодтық жү йелердің кез-келген қ ұ рылымы оғ ан белгілі реологиялық қ асиеттер береді.

Жеке бө лшектердің еркін дисперстік жү йелерде бір-бірімен байланыспағ андығ ынан жү йелер тұ тқ ырлық ағ у қ абілетін кө рсетеді, яғ ни уақ ыт бойынша ө зінің пішінінің ү здіксіз ө згеруі тіпті аз ығ ыстыру кернеулерінде де байқ алады.

Осы жағ дайларда бұ л жү йелердің ағ уы сапалық жағ ынан таза дисперсиялық ортаның ағ уына бағ ынатын заң дарғ а бағ ынады. Сандық ауытқ улар кө біне мұ ндай жү йелердің тұ тқ ырлығ ы таза ортаның тұ тқ ырлығ ынан жоғ ары болып келетіндігіне байланысты.

Бұ ғ ан қ арама-қ арсы бө лшектердің арасындағ ы ә рекеттесу кү штерінің болуына байланысты байланысқ ан дисперстік жү йелердің қ атты заттарғ а тә н белгілі қ асиеттері: пішінін сақ тап қ алу, бірқ атар беріктігі, серпімділігі, кө біне эластикалық қ асиеті болады. Алайда, қ ұ рылымның жеке элементтерінің арасындағ ы байланыстың аз беріктігіне қ арай қ ұ рылымның торлары байланысқ ан дисперстік жү йелерде салыстырмалы аз бұ зылады жә не осы жү йелер ағ у қ абілетіне ие болады. Қ ұ рылымданғ ан сұ йық тық тар дисперстік фазаның концентрациясы аз жү йелер болып келеді, бірақ бө лшектерінің бір-біріне жабысуының айқ ын кө рінетін ү рдісі бар.

Қ ұ рылымданғ ан сұ йық тық тар, соғ ан қ арағ анда, реологиялық қ асиеттерге ие болуы керек, олар еркін жә не байланысқ ан дисперсиялық жү йелердің қ асиеттерінің ортасында болады. Бұ л жү йелер ағ а алады, бірақ қ арапайым қ ұ рылымданбағ ан сұ йық тық тардың ағ у заң дарына бағ ынбайды.

Коллоидтық жү йелердің реологиялық қ асиеттеріне жү йедегі дисперстік фазаның концентрациясынан басқ а дисперстік фазаның, дисперсиялық ортаның жә не қ атысатын стабилизатордың табиғ аты сияқ ты факторларда қ атты ә сер етеді, ө йткені осы факторларғ а бір жағ ынан дисперстік фазаның бө лшектері арасында, ал екінші жағ ынан бө лшектер мен еріткіштің арасында ә сер ететін молекулалық кү штердің тиімділігі тә уелді болады.

Коллоидтық жү йелердің реологиялық қ асиеттерін зерттей отырып, онда тү зілген қ ұ рылымның сипатын анық тауғ а болады. Коллоидтық жү йелердің қ асиеттерінің мә ні практикалық жағ ынан да маң ызды. Топырақ, пішін жасайтын саздар, цемент ерітіндісі, бояулар, лактар, пасталар сияқ ты маң ызды жү йелер бірқ атар ерекше қ ұ рылымды - механикалық қ асиеттермен сипатталады.

Бұ л тарауда еркін дисперстік жә не байланысқ ан дисперстік жү йелердің, сонымен қ атар сұ йық дисперсиялық ортасы бар аралық типтес жү йенің реологиялық қ асиеттері қ арастырылады. Сұ йық ортасы бар басқ а жү йелердің қ асиеттерінен кү рт айырмашылығ ы бар кө біктердің қ ұ рылымды - механикалық қ асиеттері жә не газды дисперсиялық ортасы бар жү йелердің механикалық қ асиеттері басқ а тарауда қ арастырылады. Алайда, сұ йық ортасы бар жү йелердің реологиялық қ асиеттерін қ арастырмай тұ рып, бұ ндай жү йелерде тү зілетін қ ұ рылымдардың қ ұ рылысы жә не қ асиеттерімен қ ысқ аша танысып ө тейік.