Ընթացիկ էջ՝ 16 (ընդհանուր գիրքն ունի 19 էջ) [հասանելի ընթերցանության հատված՝ 13 էջ]
Տառատեսակը:
100% +
99. Անտագոնիզմ և սիներգիզմ էլեկտրոլիտների մակարդման գործընթացի վրա գործողության մեջ
Փոխադարձ կոագուլյացիա տեղի է ունենում, երբ խառնվում են տարբեր լիցքի նշաններ ունեցող երկու կոլոիդներ։ Յուրաքանչյուր կոլոիդ կարելի է համարել որպես էլեկտրոլիտ, որի մեջ մի իոն նորմալ է, իսկ մյուսը՝ հսկայական զանգված։ Հետևում է, որ դրական լիցքավորված մասնիկներով կոլոիդը կխաղա կոագուլացնող էլեկտրոլիտի դեր բացասական մասնիկներով լուծույթի համար և հակառակը։ Բնականաբար, առավել ամբողջական կոագուլյացիան տեղի է ունենում կոլոիդային լուծույթների որոշ օպտիմալ հարաբերակցությամբ, որը համապատասխանում է մասնիկների փոխադարձ չեզոքացմանը: Կոլոիդներից մեկի ավելցուկի դեպքում տեղի կունենա մասնակի կոագուլյացիա, կամ համակարգը կմնա կայուն՝ ավելորդ կոլոիդի լիցքավորման նշանով (վերալիցքավորում): Էլեկտրոլիտների խառնուրդներով կոլոիդային լուծույթների կոագուլյացիայի արդյունքները տարբեր են ստացվում։ Այստեղ երեք դեպք կա.
1) հավելումների երևույթը;
2) իոնների անտագոնիզմ;
3) իոնների սիներգիա.
Աշխատանքներում Յու.Մ.Գլազման, Է.Մատիևիչ և այլ հեղինակներ ուսումնասիրել են ավելի բարդ, բայց պրակտիկայի համար շատ կարևոր դեպք՝ կոագուլյացիա էլեկտրոլիտների խառնուրդով։
հավելումհետևանքն այն է, որ խառնուրդում կոագուլյացիայի հզորությունը ավելացվում է թվաբանորեն՝ համաձայն խառնման կանոնի: Ավելացման դեպքում, եթե մեկ էլեկտրոլիտ ավելացվում է 1/2-ից մինչև 1 sol, ապա կոագուլյացիայի հասնելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել 2/2-ից։ Հաճախ նկատվում է հավելումային ազդեցություն, հատկապես էլեկտրոլիտների խառնուրդների հետ կոագուլյացիայի դեպքում՝ նույն վալենտության գերիշխող իոններով։
Վաղուց հայտնի է, որ երկու հակաիոնների հավելումային կոագուլյացիոն գործողության հետ մեկտեղ, դրանց գործողության մեջ կան անտագոնիզմի և սիներգիզմի դեպքեր, որոնք շատ կարևոր են ոչ միայն բազմաթիվ տեխնոլոգիական գործընթացների, այլև իոնների ազդեցության օրինաչափությունները հասկանալու համար։ կենդանի օրգանիզմի օրգանների և հյուսվածքների վրա, որոնցում կենսաբանորեն ակտիվ իոնները հաճախ հանդես են գալիս որպես անտագոնիստներ կամ սիներգիստներ։
Մեկ էլեկտրոլիտի մակարդման գործողությունը սկսվում է մյուսի առկայությամբ, որը մի երևույթ է, որը դիտվում է տարբեր իոնների խառնուրդներում (օրինակ՝ Al 3+ և R+), ինչպես նաև բացասական sol-ի կոագուլյացիայի ժամանակ։ Ավելացումից շեղման պատճառները կարող են լինել էլեկտրոլիտների խառնուրդում իոնի ակտիվության էլեկտրաստատիկ նվազումը և բարդ առաջացումը։
Էլեկտրոլիտների խառնուրդներով կոագուլյացիայի ժամանակ որոշ դեպքերում նկատվում է իոնների սիներգիզմ (հակադրության երևույթի հակառակ ազդեցությունը, այսինքն, երբ մեկ էլեկտրոլիտի մակարդման ազդեցությունը մեծանում է մյուսի առկայության դեպքում): Էլեկտրոլիտների ցածր կոնցենտրացիայի դեպքում կոլոիդային լուծույթները ենթարկվում են կոագուլյացիայի։ Կոլոիդային մասնիկների մակերևույթի վրա ուժեղացված կառուցվածքային և մեխանիկական հատկություններով ադսորբցիոն շերտերի լրացուցիչ ստեղծմամբ հնարավոր է զգալիորեն մեծացնել լուծույթների կայունությունը էլեկտրամագնիսական կոագուլյացիայի դեմ: Այս շերտերը կարող են կանխել էլեկտրոլիտների մակարդումը: Սոլի նման կայունացումը էլեկտրոնների նկատմամբ՝ մակրոմոլեկուլային միացությունների (ժելատին, ագար-ագար, ձվի ալբումին և այլն) լուծույթի փոքր քանակի ավելացմամբ կոչվում է պաշտպանություն։
Պաշտպանիչ լուծույթները շատ դիմացկուն են էլեկտրոլիտների նկատմամբ: Օրինակ՝ արծաթի կոլոիդային լուծույթները, որոնք պաշտպանված են սպիտակուցային նյութերով և օգտագործվում են որպես դեղամիջոց (պրոտարգալ, կոլարգալ), դառնում են անզգայուն էլեկտրոլիտների նկատմամբ և կարող են գոլորշիացվել մինչև չորանալ։ Ջրով մշակվելուց հետո չոր մնացորդը կրկին վերածվում է սոլի։ Այնուամենայնիվ, տարբեր նյութեր ունեն տարբեր պաշտպանիչ ազդեցություն: Որոշակի ստանդարտ պայմաններում այս կամ այն լուծույթի կոագուլյացիայի կանխարգելման համար բավարար նյութի քանակությունը ծառայում է որպես պաշտպանիչ գործողության միջոց: Օրինակ՝ ժելատինի «Ոսկե թիվը» 0,01 է, ինչը նշանակում է, որ դրանից 0,01 մգ-ը պաշտպանում է 10 մլ։ Ոսկու լուծույթ կոագուլյացիայից 1 մլ 10% NaCl լուծույթով Ձվի ալբումինի «ոսկե թիվը» 2,5 է, օսլան՝ 20։ Նմանապես կարող եք գնահատել «Արծաթե թիվը», «Ծծմբի թիվը» և այլն։
100. Ուժեղ և թույլ լիցքավորված լուծույթների կոագուլյացիա
Կոլոիդների քիմիայի զարգացման ընթացքում առաջացել են բազմաթիվ տեսություններ, որոնք փորձում են կապել հիդրոֆոբ լուծույթների կայունությունը (մասնավորապես, էլեկտրոլիտների կոագուլյացիոն ազդեցությունը) համակարգի տարբեր պարամետրերի և երևույթների հետ, որոնք առաջանում են ցրված փուլի ցրվածության հետ փոխազդեցությունից։ միջին. Ամենահաջողը կայունության ժամանակակից տեսությունն էր, որը կրում է խորհրդային գիտնականների անունը և նշանակված է որպես DLVO տեսություն։ (Բ. Վ. Դերյագինա, L. D. Landau, Է.Վերվեյա, Յա. Օվերբեկ): Համաձայն DLVO տեսության՝ դիսպերսիոն միջավայրում էլեկտրոլիտի կոնցենտրացիայի ավելացումը հանգեցնում է ցրված շերտի հաստության նվազմանը։ Ցրված շերտի հաստությունը նվազում է մինչև այն չափը, որով սկսում են գործել մոլեկուլային ձգողական ուժերը։ Արդյունքում առաջանում է ագրեգատիվ, իսկ հետո՝ կինետիկ կայունության կորուստ։ Կոագուլյացիայի DLVO ֆիզիկական տեսությունը առաջին քանակական տեսությունն է։ Այն կարող է օգտագործվել կոագուլյացիայի շեմը հաշվարկելու համար: Որպես հետևանք, այս տեսությունից բխում է Շուլց-Հարդիի կանոնը։
«Վեցերորդ աստիճանի օրենքը» Deryagin Z 6 Z 6, սահմանում է մակարդման շեմի կամ կոագուլյացիայի ունակության կախվածությունը ( Վ k = 1/Sk) իոնի լիցքի վրա: Քանակներ Վ k-ը մեկ, երկու և երեք լիցքավորված հակադիրների համար փոխկապակցված են միմյանց հետ որպես 1:64:729՝ համաձայն Շուլց-Հարդի կանոնի:
Եթե կոագուլյացիան տեղի է ունենում մասնիկների կարճատև փոխազդեցության արդյունքում, ապա այդպիսի համակարգերը անկայուն են, և կոագուլյացիա շատ դեպքերում ընթանում է անշրջելի, քանի որ առաջին նվազագույնի խորությունը սովորաբար ավելի մեծ է, քան kT: Արգելքի բարձրության նվազումը կարող է պայմանավորված լինել հատուկ կլանմամբ: Այսպիսով, մենք կարող ենք խոսել երկու տեսակի կոագուլյացիայի մասին. կոնցենտրացիան և կլանումը:
Հարկ է նշել, որ դիտարկված պարզ տեսության համեմատությունը z > 2-ի փորձի հետ հնարավոր չէ, քանի որ տեսության այս տարբերակը հաշվի չի առնում ψ 1 (с) բազմապատկված լիցքավորված հակակշիռների համար՝ կապված և՛ մեծության, և՛ նշանի հետ։ ψ 1 .
Երկրորդ մինիմում մասնիկների փոխադարձ ամրագրման համար DLVO տեսության հետագա զարգացմամբ հնարավոր է հասնել 3,5–2,5 ցուցիչի արժեքի։ Սա հաստատվում է հետագա փոխազդեցության վերաբերյալ երեւակայական փորձարարական տվյալներով։
Բոլոր համագործակցությունները հիմնված են DLVO տեսության վրա, որը կապ է հաստատում էլեկտրական շերտի հատկությունների և ցրված համակարգերի կայունության միջև: Այս աշխատանքներում դիտարկվում են ավելի բարդ դեպքեր (օրինակ՝ հաշվի առնելով իոնների կլանումը), և, հետևաբար, ψ 1-ի փոփոխությունը, որը գալիս է կոագուլյացիոն գոտիների երևույթին։
Էլեկտրական բնույթի կամ վանման գաղափարը դառնում է ավելի օրինական, երբ կապ է հաստատվում կոագուլյացիայի գոտիների և էլեկտրոլիտային լուծույթներում 1-ի փոփոխությունների բնույթի միջև, բազմակի լիցքավորված հակադիրներով: Նույն բաղադրության ցրված փուլի մասնիկների նույն լիցքով ակնհայտ է թվում, որ դրանք պետք է էլեկտրաստատիկ կերպով վանեն միմյանց։
Հետևաբար, որակական դիտարկման շրջանակներում ցրված շերտի դեֆորմացման ժամանակ առաջանում են վանող ուժեր, և որպեսզի մասնիկները մոտենան միմյանց, անհրաժեշտ է հաղթահարել այն արգելքը, որն ավելի բարձր է, որքան բարձր է ψ 1 և այնքան ավելի հետ է մնում մակերեսից, այնքան մեծ է ցրված շերտի հաստությունը:
Բազմավալենտ հակաիոնների համար ψ 1-ի արժեքները նվազում են կոնցենտրացիայի աճով շատ ավելի արագ, ինչը բացատրում է Շուլց-Հարդիի կանոնը:
101. Ֆլոկուլյացիա, հետերոկագուլյացիա (սահմանումներ, օրինակներ)
flocculation- կոագուլյացիայի տեսակ, որը հանգեցնում է չամրացված, շերտավոր կոագուլյատների՝ ֆլոկուլների առաջացմանը։
Շատ դեպքերում կայունության կախվածությունը, որն արտահայտվում է որոշ քանակական բնութագրերով, օրինակ՝ c-ից, ավելացված «պաշտպանիչ» կոլոիդի (HMC) քանակից, անցնում է հստակ սահմանված նվազագույնի միջով: Այլ կերպ ասած, կայունությունը նվազում է, երբ ներարգանդային պարույրը ավելացվում է պաշտպանիչ ազդեցության համար անբավարար քանակությամբ: Այս երևույթը, որը հատկապես բնորոշ է շղթայի երկու ծայրերում բևեռային խմբեր կրող գծային մակրոմոլեկուլներին (օրինակ՝ պոլիվինիլային սպիրտներ), ներկայումս բացատրվում է նրանով, որ երկար պոլիմերային մոլեկուլը երկու ծայրերում միանում է ցրված փուլի երկու տարբեր մասնիկներին։ , դրանք միասին պահելով ածխաջրածնային «կամրջով»։
Ֆլոկուլյացիայի երեւույթի քանակական մեկնաբանություն, իրականացված տեսության մեջ Լա Մերա տեսակետների հիման վրա I. Langmuir , ցույց տվեց, որ երկրորդ մասնիկի մյուս ծայրով կլանվելու հավանականությունը առաջին մասնիկի վրա արդեն ներծծված մոլեկուլների համար կլինի այնքան մեծ, այնքան մեծ կլինի այդ մոլեկուլների թիվը և այնքան մեծ կլինի ազատ մակերեսի բաժինը: Հետևաբար, նվազագույն կայունությունը համապատասխանում է մակերեսային շերտը մակրոմոլեկուլներով կիսով չափ լցնելուն։
Այս երևույթը (ֆլոկուլյացիա), շնորհիվ ֆլոկուլանտների համեմատական էժանության, լայնորեն կիրառվում է կախոցների, լուծույթների նստեցման և հատկապես բնական և կեղտաջրերի մաքրման նպատակով։
heterocoagulation- բաղադրությամբ կամ չափերով տարբեր մասնիկների փոխազդեցություն: Հետերոկագուլյացիայի հայեցակարգը ընդհանուր է, այն ներառում է, որպես հատուկ դեպք, մեր կողմից դիտարկվող երկու նույնական մարմինների փոխազդեցությունը:
Հետերոկագուլյացիայի օրինակ է փոխադարձ կոագուլյացիա հակառակ լիցքավորված մասնիկներ. Այս դեպքում էլեկտրաստատիկ ուժերը փոխում են նշանը և դառնում գրավիչ ուժեր։ Էներգետիկ արգելքի բացակայությունը հանգեցնում է արագ կոագուլյացիայի ցանկացած արժեքի Հետ.
Այս գործընթացը լայնորեն կիրառվում է ցրված համակարգերի գործնական ոչնչացման համար, ինչը հատկապես կարևոր է բնական և արդյունաբերական ջրերի մաքրման խնդրի հետ կապված։ Այսպիսով, ջրմուղում, նախքան ջուրը ավազի ֆիլտրերի մեջ մտնելը, դրան ավելացվում է Al 2 (SO 4) 3 կամ FeCl 3; Fe կամ Al օքսիդների հիդրատների դրական լիցքավորված լուծույթները, որոնք ձևավորվել են հիդրոլիզի արդյունքում, առաջացնում են կասեցված բացասական լիցքավորված հողի մասնիկների արագ մակարդում: Սոլերի փոխադարձ կոագուլյացիայի ֆենոմենը մեծ նշանակություն ունի մի շարք բնական և տեխնոլոգիական գործընթացներում։ Բնության մեջ տարածված է փոխադարձ կոագուլյացիան (օրինակ՝ ծովի և գետի ջուրը խառնելիս)։ Գետի ջրի կոլոիդների կոագուլյացիան տեղի է ունենում հետևյալ կերպ. Ծովի ջրի աղի իոնները ներծծվում են գետի ջրի լիցքավորված կոլոիդային մասնիկների վրա: Ադսորբցիայի արդյունքում մասնիկները լիցքաթափվում են, միավորվում խոշոր ագրեգատների մեջ և նստում։ Այդ պատճառով հատակում աստիճանաբար շատ տիղմ է կուտակվում, իսկ հետագայում առաջանում են կղզիներ ու ծանծաղուտներ։ Այսպես են ձևավորվել մեր գետերից շատերի դելտաները։
DLVO տեսության կիրառումհետերոկագուլյացիայի գործընթացներին ցույց է տալիս, որ որոշ դեպքերում ոչ միայն U ter-ը, այլև U-ն փոխում է նշանը: Լոնդոնյան ուժերի բնույթն այս դեպքերում չի փոխվում, նրանք միշտ գրավիչ ուժեր են։ Կլանված կոլոիդների ֆիքսման գործընթացում էական դեր է խաղում դրանց մակարդումը, որը առաջանում է ներծծվող մասնիկների և ներծծվող մակերևույթի հակառակ լիցքերով:
Լ.Ա.Կուլսկի պարզվել է, որ կոագուլյացիայի ենթարկվում են ոչ թե ջրի կոլոիդային կեղտերը, այլ կոագուլանտի հիդրոլիզի ընթացքում առաջացած հիդրօքսիդները: Ջրի մաքրումն ինքնին տեղի է ունենում ոչ թե կոագուլյացիայի արդյունքում, այլ հիդրօքսիդների մակերեսի վրա կոլոիդային կեղտերի կլանման պատճառով։ Ալյումինի հիդրօքսիդի մասնիկների կոագուլյացիան և դրանց հետ կապված տեղումները ջրից տեղի են ունենում ջրում լուծված էլեկտրոլիտների ազդեցության ներքո:
102. Էլեկտրոլիտների ազդեցությունը էլեկտրակինետիկ ներուժի վրա. Կոագուլյացիայի գոտի
Արժեք ζ -պոտենցիալը որոշվում է լուծույթում էլեկտրոլիտների ընդհանուր պարունակությամբ: Համակենտրոնացման բարձրացումը հանգեցնում է ցրված շերտի հաստության կրճատմանը և, հետևաբար, ուղեկցվում է էլեկտրակինետիկ ներուժի նվազմամբ: Դա կախված է ոչ միայն իոնների կոնցենտրացիայից, այլև դրանց վալենտությունից, իսկ հակաիոնները, այսինքն՝ իոնները, որոնց լիցքը հակադիր է մասնիկների լիցքին, հատկապես կարևոր դեր են խաղում։ Հատկապես ուժեղ ազդեցություն է ζ -ներուժը գործադրում են միավալենտ բարդ օրգանական իոններ (ներկանյութեր, ալկալոիդներ և այլն), որոնց ազդեցությունը համարժեք է երկվալենտ անօրգանական իոնների ներուժի վրա ազդեցությանը։
Փորձը ցույց է տալիս, որ ջրածնի և հիդրօքսիդի իոնները, բարձր վալենտային իոնները (AI 3+, Fe 3+, PO 3-, ցիտրատ իոններ և այլն), ինչպես նաև ալկալոիդների, ներկանյութերի բարդ օրգանական իոնները ոչ միայն ի վիճակի են մեծապես նվազեցնել ζ -պոտենցիալ, բայց նաև որոշակի կոնցենտրացիայի դեպքում նրա նշանի փոփոխություն են առաջացնում:
Կոագուլյացիայի ժամանակ մասնիկները պետք է մոտենան այնպիսի հեռավորության վրա, որ փոխադարձ ձգողականության էներգիան ավելի մեծ լինի, քան ջերմային (բրաունյան) շարժման էներգիան, որը հեռացնում է մասնիկները միմյանցից։ Անհրաժեշտ մոտեցումը կանխում է էլեկտրաստատիկ հակահարվածը, որն առաջանում է ցրված շերտի իոնային թաղանթների շփման ժամանակ։ Երբ էլեկտրոլիտը ներմուծվում է կոլոիդային լուծույթ, տեղի են ունենում երկու անկախ գործընթացներ.
Առաջին- արտաքին ցրված թաղանթում իոնների փոխանակում, այսինքն՝ ցրված շերտի իոնների փոխանակում ներմուծված էլեկտրոլիտի գերիշխող իոնների հետ. սա բացատրում է նրանց կիրքը կոագուլումի նկատմամբ:
Երկրորդ գործընթաց– այս ցրված շերտի սեղմումը, որի արդյունքում նրա որոշ իոններ անցնում են էլեկտրական կրկնակի շերտի ներքին (Հելմհոլց) մաս։ Դիֆուզ շերտի հաստության նվազման շնորհիվ կոլոիդային մասնիկները ձեռք են բերում ավելի մոտ մոտենալու հնարավորություն՝ առանց նրանց միջև վանող ուժերի. Բավականաչափ փոքր հեռավորության վրա փոխադարձ ձգողականության ուժերը կարող են առաջացնել կպչունություն, մասնիկների կոագուլյացիա:
Էլեկտրական կրկնակի շերտի սեղմումը կարելի է դատել պատահականությունից ζ -պոտենցիալ, որը սովորաբար նկատվում է էլեկտրոլիտի ավելացման ժամանակ: Դրա անկումը ինքնին կոագուլյացիայի պատճառ չէ, այլ ծառայում է որպես էլեկտրական կրկնակի շերտի կառուցվածքում տեղի ունեցող փոփոխությունների ցուցանիշ։ Միացում ζ - կոագուլյացիայի հետ կապված պոտենցիալը լավ դրսևորվում է կոագուլյացիայի անկանոն շարքերի կամ գոտիների տեսքով և կարելի է օրինակ համարել: Եռավալենտ մետաղների իոնները, ինչպես նաև մեծ օրգանական կատիոնները, երբ ավելանում են բացասական լուծույթի մեջ աճող քանակով, միանգամայն այլ կերպ են վարվում։ Սկզբում, հասնելով կոագուլյացիայի շեմին, նրանք, ինչպես մյուս մակարդող իոնները, առաջացնում են սոլի կոագուլյացիա (կոագուլյացիայի առաջին գոտի): Այնուհետև էլեկտրոլիտի ավելի բարձր կոնցենտրացիայով լուծույթի նոր մասում կոագուլյացիա չի առաջանում (կայունության գոտի): Ավելին, էլեկտրոլիտի նույնիսկ ավելի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում կոագուլյացիան նորից տեղի է ունենում (մակարդման երկրորդ գոտի): Երկրորդ կայունության գոտում, ինչպես հեշտ է հաստատել էլեկտրոֆորեզի միջոցով, կոլոիդային մասնիկներն այլևս չունեն բացասական լիցք, այլ դրական լիցք: Ակնհայտ է, որ բարձր կլանված բարձր լիցքավորված կատիոնները և մեծ օրգանական կատիոնները կարող են ներթափանցել կրկնակի շերտի Հելմհոլցի հատվածը գերհամարժեք քանակությամբ: Դրա շնորհիվ նրանց ուղեկցող անիոնները մտնում են կրկնակի շերտի ցրված հատված, որը փոխում է նշանը. ζ - ներուժ.
Այս երեւույթն անվանվել է կոագուլյացիայի գոտիներ, որը բաղկացած է կոագուլյացիայի գոտուց հետո երկրորդ կայունության գոտու հայտնվելուց՝ էլեկտրոլիտի կոնցենտրացիայի աճով։ Այս երկրորդ գոտում մասնիկների լիցքը պարզվում է, որ հակառակ նշանով է լիցքին սկզբնական կայունության գոտում: Հետագա աճով Հետինչ-որ նոր կրիտիկական արժեքով սկսած «մինչտեղի է ունենում կոագուլյացիայի երկրորդ գոտին.
103. Արագ կոագուլյացիայի կինետիկա. Սմոլուչովսկու տեսությունը
Կոնցենտրացիաների նեղ շրջանակում նկատվում է արագ աճ vմինչև որոշակի արժեք, որը չի փոխվում հետագա բարձրացման հետ Հետ. Ըստ այդմ՝ կարելի է առանձնացնել երեք հստակ սահմանազատված գոտիներ՝ կայունություն, դանդաղ կոագուլյացիա (սկ մ շեմով) և արագ մակարդում (ck b շեմով)։
Որովհետև աճի հետ Հետ U էներգետիկ արգելքի բարձրությունը նվազում է, դիտարկվող օրինաչափությունը կարող ենք բացատրել նրանով, որ c=ccm-ում որոշակի հավանականություն կա, որ «ամենաշոգը» (T ≥ U)մասնիկներ; Այնուհետև, այս հավանականությունը մեծանում է և c > ck-ի համար b-ն հասնում է սահմանափակող արժեքին՝ միասնությանը: Այլ կերպ ասած, այս տարածաշրջանում պատնեշն այնքան է կրճատվել, որ բոլոր մասնիկները հաղթահարում են այն, և մասնիկների միացմանը տանող արդյունավետ բախումների թիվն այլևս չի փոխվում։ Այս թիվը կախված է միայն մասնիկների կոնցենտրացիայից vև դրանց արագությունը:
Արագ կոագուլյացիայի շրջանը սահմանվում է որպես տարածաշրջան, որտեղ բոլոր ազդեցությունները արդյունավետ են:
Այս տարածաշրջանի համար v-ի հաշվարկը շատ պարզեցված է, քանի որ այն կրճատվում է մինչև բախումների քանակի հաշվում: Այնուամենայնիվ, այստեղ շատ դժվարություններ են առաջանում, քանի որ պետք է հաշվի առնել ոչ միայն առաջնային մասնիկների, այլ նաև կոագուլյացիայի գործընթացում ձևավորված ավելի բարդ մասնիկների բախումները: Այս խնդիրը փայլուն կերպով լուծվեց Մ.Սմոլուչովսկի (1916), ով առաջարկել է արագ կոագուլյացիայի կինետիկայի քանակական մեկնաբանություն՝ հիմնված մասնիկների բրոունյան շարժման (դիֆուզիայի) դիտարկման վրա։
Գործընթացի արագությունը v v կոնցենտրացիայի և բրաունյան շարժման ինտենսիվության ֆունկցիան է, որը բնութագրվում է դիֆուզիոն գործակցով Դ.
Կոագուլյացիայի կինետիկան մշակվել է Մ.Սմոլուչովսկու կողմից միատարր գնդաձև մասնիկների ամենապարզ դեպքի առնչությամբ։ Երբ հասնում է կայունության սահմանին համապատասխանող էլեկտրոլիտի հայտնի կոնցենտրացիան, նախնական միայնակ մասնիկները, բախվելով, ձևավորում են կրկնակի մասնիկներ. նրանք, իրենց հերթին, բախվելով միմյանց կամ առաջնային մասնիկների հետ, առաջանում են ավելի ու ավելի բարդ (հինգ, վեց և այլն) ագրեգատներ։ Եթե նշենք p 1, p 2, p 3, ... մասնիկների կոնցենտրացիան, որը բաղկացած է մեկ, երկու, երեք սկզբնականներից, ապա կոագուլյացիայի սկսվելուց հետո բոլոր մասնիկների ընդհանուր թիվը Σp = p 1 + p 2 է: + p 3 + ...
Քանի որ երկու մասնիկների յուրաքանչյուր համակցությամբ ձևավորվում է մեկը (կիսովանում է), կոագուլյացիայի գործընթացը ձևականորեն ընթանում է որպես բիմոլեկուլային ռեակցիա, այսինքն՝ մասնիկների ընդհանուր թիվը ժամանակի ընթացքում նվազում է երկրորդ կարգի ռեակցիայի կինետիկայի հավասարման համաձայն.
Որտեղ կկոագուլյացիայի արագության հաստատունն է, որը կախված է մասնիկների դիֆուզիայի արագության հաստատունից և ներգրավման ոլորտի շառավղից։
Սմոլուչովսկու տեսությունըբազմիցս ենթարկվել է փորձնական ստուգման: Արժեքներ v(գործընթացի արագությունը) և ξ , (կոագուլյացիայի շրջանը) որոշվում է փորձարարական եղանակով՝ կամ ուղղակի եղանակով - ուլտրամիկրոսկոպիկ մեթոդով հաշվելով մասնիկների քանակը մեկ միավորի ծավալի վրա ժամանակի տարբեր կետերում, կորերի կառուցմամբ։ v-t,կամ լույսի ցրման մեթոդով՝ օգտագործելով Ռեյլի բանաձևը։ Արժեքներ v հայտնաբերվում են կորի վրա շոշափողի լանջի շոշափումով, արժեքները ξ - կոորդինատներում ուղիղ գծի թեքության շոշափողով: Հարկ է նշել, որ մոտավոր հաշվարկի համար vԵվ սկսած մինչևհաճախ օգտագործվում է կոագուլացնող նյութի ազդեցության սկզբից մինչև լուծույթի նկատելի պղտորման սկիզբն անցած ժամանակը, ինչպես նաև լուծույթի օպտիկական խտության (կամ լույսի ցրման) հարաբերակցությունը տվյալ ստանդարտ ժամանակային կետում ( օրինակ՝ սկզբից 1 կամ 24 ժամ) մինչև սկզբնական օպտիկական խտությունը։ Այս մեթոդը սովորաբար կոչվում է turbidimetric կամ nephelometric: Արագ կոագուլյացիայի տեսության փորձարարական հաստատումը հիանալի ապացույց է դիֆուզիայի և Բրոունյան շարժման տեսության հիմնական գաղափարների ճշտության։
104. Կոագուլյացիայի կինետիկա. Կոագուլյացիայի գործընթացի շրջելիությունը. Պեպտիկացում
Խորհրդային ֆիզիկոս և քիմիկոս Ն.Ա.Ֆուխսի մշակած տեսությունըսկզբնապես աերոզոլային կոագուլյացիայի համար այն հաշվի է առնում մասնիկների փոխազդեցությունը՝ էներգիայի արգելքի արժեքը կինետիկ հավասարումների մեջ ներմուծելով:
Որտեղ Վ- կոագուլյացիայի դանդաղեցման գործակից կամ պատահական գործակից, որը ցույց է տալիս, թե քանի անգամ է նվազում գործընթացի արագությունը արագ կոագուլյացիայի համեմատ:
Հավասարումից երևում է, որ կոագուլյացիան կտրուկ դանդաղում է էներգետիկ արգելքի բարձրության աճով դու,արտահայտված միավորներով կՏ, ինչպես նաև ցրված շերտի հաստության ավելացմամբ (արգելակում «հեռավոր» մոտեցմամբ) և մասնիկի շառավիղի նվազմամբ։
Տեսությունը ցույց է տալիս գծային հարաբերություն Վ-ից Հետ, հաստատված փորձարարական եղանակով։ Արդյունքի ֆիզիկական իմաստը համապատասխանում է այն փաստին, որ ուժային դաշտում կոագուլյացիայի արագությունը ավելի մեծ է, քան դաշտի բացակայության դեպքում արագ կոագուլյացիայի դեպքում։ Հետևաբար, էներգիայի պարամետրերի ազդեցությունը գործընթացի կինետիկայի վրա նկարագրվում է դանդաղ կոագուլյացիայի տեսությամբ։
դանդաղ կոագուլյացիակարելի է բացատրել էներգետիկ արգելքի առկայության պատճառով բախումների ոչ լրիվ արդյունավետությամբ։
Կոագուլյացիայի գործընթացի շրջելիությունը- կոագուլացված համակարգերի պեպտիկացման ունակությունը:
Կոագուլյացիայի ժամանակ թափվող նստվածքները այլ կառուցվածք ունեն։ Դրանցից մի քանիսը խիտ են, կոմպակտ, ինչը վկայում է մասնիկների սերտ շփման մասին, իսկ կոագուլյացիան անշրջելի է։ Մյուս կոագուլյատորները մեծ ծավալ են զբաղեցնում և ունեն ազատ, բաց կառուցվածք։ Դրանցում առկա մասնիկները մնում են մեկուսացված՝ բաժանված հեղուկի բարակ շերտերով և սեղմված էլեկտրական շերտերով։ Կարելի է ենթադրել, որ էլեկտրական երկշերտի դիֆուզիայի աստիճանը մեծացնելով, կարելի է կոագուլատը նորից տեղափոխել արևային վիճակ։ Իրոք, որոշ դեպքերում, նստվածքը լվանալու միջոցով էլեկտրոլիտ-կոագուլյատորից ազատվելով, հնարավոր է առաջացնել մի գործընթաց, որը մակարդման հակառակն է՝ պեպտիզացիա (կոագելի անցում սոլի):
Պեպտիկացում- սա մասնիկների տարանջատումն է, նրանց միջև կապի խախտումը, նրանց բաժանումը միմյանցից։ Պեպտիզացիան առավել հավանական է, այնքան ավելի լիոֆիլացված է սկզբնական sol-ը և այնքան քիչ ժամանակ է անցել կոագուլյացիայի պահից, քանի որ ժամանակի ընթացքում, կարճ հեռավորության փոխազդեցության ժամանակ, մասնիկների աստիճանական միաձուլումը տեղի է ունենում դիսպերսիայի և մակերեսային էներգիայի նվազմամբ: Այս դեպքում կոագուլյացիան դառնում է անշրջելի, բացառվում է պեպտիզացիան։ Ինչպես վարժեցնել պեպտիկացումըկախված է կոագուլյացիայի պատճառներից: Իրոք, պեպտիզացումը հնարավոր կլինի, եթե կոագուլատը լվացվի էլեկտրոլիտից ջրով (օգտագործելով դեկանտացիա, ֆիլտրացիա կամ դիալիզ): Օրինակ, լվանալով հնարավոր է պեպպտիզացնել սիլիցիումի երկօքսիդի, անագի երկօքսիդի, մետաղի սուլֆիդների և ծծմբի թարմ նստվածքները, որոնք հատկապես մակարդված են միայնակ լիցքավորված իոններով: Մաքուր հեղուկով պեպտիզացիայի օրինակ է կավը ջրի ազդեցությամբ: Ջրի հետ շփվելիս կավի մասնիկների մակերեսին առաջանում են իոն-լուծման շերտեր, որոնք թուլացնում են կավի մասնիկների միջև կապը; արդյունքում ձևավորվում է ջրի մեջ կավի բավականին կայուն կախոց: Պեպտիզացիան ավելի հեշտ է ընթանում փոքր քանակությամբ պեպտիկ նյութի ավելացմամբ, ինչը հնարավորություն է տալիս վերականգնել էլեկտրական կրկնակի շերտի կառուցվածքը: Պեպտիզատորները պոտենցիալ առաջացնող էլեկտրոլիտներ են: Հողերը ջրաթափանց են, խիստ ուռչող, կառուցվածքազուրկ, մի խոսքով` պեպտիկացված։ Օճառի լվացման գործողությունը նույնպես կապված է պեպպտացման գործընթացի հետ։ Ճարպաթթվի իոնները ներծծվում են «կեղտոտ» մասնիկների մակերեսի վրա՝ դրանով իսկ պոկելով դրանք աղտոտված մակերեսից և վերածելով լուծույթի. ջրի և փրփուրի փուչիկների հոսքը հեռացնում է սոլը օբյեկտից:
Սոլերի կոագուլյացիայի ուսումնասիրության ժամանակ առաջացան բազմաթիվ տեսություններ, որոնց օգնությամբ նրանք փորձեցին բացատրել բոլոր դիտարկված օրինաչափությունները որակական և քանակական մակարդակներում։
Այսպիսով, 1908 թվականին Գ.Ֆրեյնդլիխը ձևակերպեց հիմնական դրույթները կոագուլյացիայի կլանման տեսություննկատվում է, երբ էլեկտրոլիտները ավելացվում են sol. Համաձայն այս տեսության, կոլոիդային մասնիկների ագրեգացումը տեղի է ունենում հատիկի մակերեսի կողմից հակաիոնների կլանման և նրա զետտա ներուժի արժեքի նվազման պատճառով։ Այնուամենայնիվ, այս տեսությունը սահմանափակ կիրառություն ուներ, քանի որ հաշվի է առել միայն էլեկտրոլիտների ազդեցությունը և չի կարողացել բացատրել այն փաստերը, որոնցում մասնիկների կպչունությունը կապված է միայն միցելի ցրված շերտի փոփոխությունների հետ, մինչդեռ հատիկի ζ պոտենցիալի արժեքը մնացել է անփոփոխ:
Հետագայում զարգացավ Գ.Մյուլլերը էլեկտրաստատիկ տեսություն, որն արդեն բխում էր նրանից, որ էլեկտրոլիտի ներմուծումը sol չի փոխում ընդհանուր լիցքը մասնիկի էլեկտրական կրկնակի շերտում, այլ առաջացնում է ցրված շերտի սեղմում (չափի նվազում): Սա հանգեցնում է համակարգի կայունության նվազմանը:
Ադսորբցիան, էլեկտրաստատիկ և կոագուլյացիայի մի շարք այլ տեսություններ չկարողացան բացատրել բոլոր դիտարկված փորձարարական փաստերը, բայց դրանք դրական դեր խաղացին կոլոիդային համակարգերի կայունության մասին պատկերացումների զարգացման գործում: Դրանց կարևորագույն դրույթները դարձել են կայունության ժամանակակից տեսության անբաժանելի մասը, որը լավ համահունչ է տիպիկ լիոֆոբ ցրված համակարգերի վարքագծին։
Այս տեսությունը մշակվել է 1937-1943 թթ. միմյանցից անկախ Բ.Վ. Դերյագինը և Լ.Դ. Լանդաուն ԽՍՀՄ-ում, իսկ Է.Վերվեյը և Ջ.Տ.Օվերբեքը՝ Հոլանդիայում։ Համաձայն հեղինակների անունների առաջին տառերի՝ տեսությունը կոչվում է DLFO։
Համաձայն այս տեսության՝ կոլոիդային մասնիկները լուծույթի մեջ՝ շնորհիվ Բրոունյան շարժման, կարող են ազատորեն մոտենալ միմյանց, մինչև դիպչեն իրենց հեղուկ ցրված թաղանթներին կամ շերտերին։ Այս դեպքում նրանց միջև փոխազդեցության ուժեր չեն առաջանում։ Հետագա մոտեցման համար մասնիկները պետք է դեֆորմացնեն իրենց ցրված թաղանթները, որպեսզի տեղի ունենա դրանց փոխադարձ համընկնումը (կամ ներթափանցումը միմյանց մեջ): Բայց հեղուկները վատ սեղմելի են, իսկ դեֆորմացմանն ի պատասխան՝ այսպես կոչված անջատող ճնշման ուժորոնք խոչընդոտում են այս գործընթացի իրականացմանը։ Ավելին, որքան մեծ է ցրված շերտի չափերը, այնքան մեծ են տարանջատող ճնշման ուժերը։
Բորիս Վլադիմիրովիչ Դերյագին (1902 - 1994)– ռուս ֆիզիկական քիմիկոս, պրոֆեսոր (1935), ԽՍՀՄ ԳԱ թղթակից անդամ (1946), ՌԳԱ ակադեմիկոս (1992)։ Նա ստեղծեց մակերևութային ուժերի և դրանց ազդեցության մասին ուսմունքը անջատվող ճնշման և բարակ հեղուկ թաղանթների հատկությունների վրա։ Մրցանակ նրանց: Մ.Վ.Լոմոնոսովի անվան ՀԽՍՀ ԳԱ (1958), ՀԽՍՀ Պետական մրցանակ (1991)։ 1936 - 1994 թվականներին ղեկավարել է իր ստեղծած լաբորատորիան և ԽՍՀՄ ԳԱ Ֆիզիկական քիմիայի ինստիտուտի սորբցիոն պրոցեսների բաժինը։ Երկար տարիներ եղել է «Colloid Chemistry» ամսագրի գլխավոր խմբագիրը։ 1962 - 1973 թվականներին ենթադրում էր ջրի հատուկ տեսակի՝ պոլիջրի առկայությունը։ Հետո նա հերքեց ինքն իրեն՝ բացահայտելով կեղտերի՝ սիլիկատների կրիտիկական ազդեցությունը։
Եթե բախվող մասնիկները բավարար կինետիկ էներգիա ունեն այդ ուժերի գործողությունը հաղթահարելու համար, ապա դրանց ցրված շերտերը կհամընկնեն, բայց այս պահին դրանց և հատիկների միջև կառաջանան էլեկտրաստատիկ վանող ուժեր (քանի որ նրանք ունեն նույն նշանի լիցքեր) (նկ. 68):
Բրինձ. 68. Կոլոիդային մասնիկների փոխազդեցության սխեման. Ա- ագրեգատիվ կայուն համակարգ; բ- ցրված շերտերի համընկնումը; Վ- կոագուլյացիա
Լ 
Եվ Դավիդովիչ Լանդաու (1908 - 1968),հաճախ անվանում են Դաու - խորհրդային ֆիզիկոս, ԽՍՀՄ ԳԱ ակադեմիկոս (ընտրվել է 1946 թվականին)։ Նոբելյան, Լենինյան և Ստալինյան երեք մրցանակների դափնեկիր, Սոցիալիստական աշխատանքի հերոս։ Դանիայի, Նիդեռլանդների, ԱՄՆ-ի, Ֆրանսիայի գիտությունների ակադեմիաների, Լոնդոնի ֆիզիկական ընկերության և Լոնդոնի թագավորական ընկերության անդամ: Տեսական ֆիզիկայի դասընթացի ստեղծման նախաձեռնողը և համահեղինակը, որն անցել է բազմաթիվ հրատարակություններ և թարգմանվել բազմաթիվ լեզուներով: 1998 թվականից ՌԴ ԳԱ միջուկային ֆիզիկայի ամբիոնի կողմից շնորհված ոսկե մեդալը կոչվում է Լանդաուի անունով։
Որքան մեծ է հատիկների ζ-պոտենցիալը, այնքան ավելի ուժեղ է մասնիկների փոխադարձ վանումը։
Այս ուժերը հաղթահարելու և հատիկներին մոտենալու դեպքում ≈ 10–7 սմ կամ պակաս հեռավորության վրա (այսինքն՝ ցրման միջավայրի մեկ մոլեկուլի չափից հավասար կամ պակաս հեռավորության վրա), այսպես կոչված, վան դեր. Նրանց միջև առաջանում են գրավիչ ուժեր, որոնք ունեն ֆիզիկական բնույթ: Նրանք առաջացնում են կոլոիդային մասնիկների կպչում (միացում) միմյանց հետ։
Սովորաբար, կայունացված հիդրոֆոբ լուծույթում, այսպես կոչված, ակտիվ մասնիկների միայն մի փոքր մասն ունի կինետիկ էներգիայի բավարար պաշար՝ հարվածի վրա վերը նշված բոլոր ուժերի ազդեցությունը հաղթահարելու համար: Ուստի նման կոլոիդ համակարգերը պահպանում են իրենց կայունությունը քիչ թե շատ երկար ժամանակ (կախված կայունացման աստիճանից)։ Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ բրոունյան շարժման արագությունն ու ինտենսիվությունը մեծանում են։ Սա հանգեցնում է կոլոիդային մասնիկների կինետիկ էներգիայի ավելացմանը: Նրանց թիվը գնալով ավելի է ակտիվանում։ Արդյունքում, հարվածից հետո նրանք ավելի հաճախ սկսում են կպչել միմյանց հետ, և լուծույթի ագրեգատիվ կայունությունը կնվազի:
Սոլի վրա գործադրվող ցանկացած այլ արտաքին ազդեցություն և հանգեցնում է ցրված շերտերի չափերի և ζ ներուժի արժեքի նվազմանը, նույնպես կնպաստի կոագուլյացիայի գործընթացներին:
Ամենաքիչ կայունությունը կոլոիդային համակարգերն են, որոնցում ցրված փուլի մասնիկները չունեն կրկնակի էլեկտրական շերտ և լուծիչի մոլեկուլների պաշտպանիչ թաղանթ։
Այս դեպքում վանման էլեկտրաստատիկ ուժերը և տարանջատող ճնշման ուժերը չեն առաջանում մասնիկների միջև, և, հետևաբար, դրանց միջև գործնականում ցանկացած բախում կհանգեցնի փոխադարձ կպչման:
DLVO-ի կոագուլյացիայի ֆիզիկական տեսությունն ունի մեծ մաթեմատիկական ապարատ և հնարավորություն է տալիս իրականացնել տարբեր քանակական հաշվարկներ, որոնք լավ համահունչ են դիտարկված փորձարարական փաստերին:
Կոագուլյացիայի տարրական ակտը տեղի է ունենում մասնիկների «մոտ փոխազդեցության» արդյունքում։ Տեղումները խիտ են և անշրջելի, քանի որ ներգրավման էներգիան շատ ավելի մեծ է, քան վանման էներգիան։ Այստեղ առկա է մասնիկների անմիջական շփում, առաջին մինիմումին համապատասխան հեռավորությունների վրա առաջանում են խտացում-բյուրեղացման կառուցվածքներ կամ կոպիտ դիսպերսիաներ։ 2. Եթե արգելքի բարձրությունը մեծ է, իսկ երկրորդ մինիմումի խորությունը փոքր է, ապա մասնիկները չեն կարող հաղթահարել արգելքը և շեղվել առանց փոխազդեցության: Սա «ագրեգատիվ կայուն համակարգի» դեպք է։ Այս կայունությունը կարող է կոտրվել երկու եղանակով. ա) Մասնիկների կինետիկ էներգիայի ավելացումը հանգեցնում է բախումների քանակի ավելացմանը. Եթե արագ մասնիկների էներգիան գերազանցում է պոտենցիալ արգելքը, ապա մասնիկները կարող են կպչել միմյանց: Հետեւաբար, ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է հանգեցնել համակարգի կոագուլյացիայի: բ) Պոտենցիալ արգելքը կարող է կրճատվել՝ համակարգին էլեկտրոլիտներ ավելացնելով: Այս դեպքում DEL-ը սեղմվում է ցրված մասի սեղմման պատճառով, ինչի արդյունքում մասնիկները մոտենում են միմյանց ավելի կարճ հեռավորությունների վրա, որտեղ ձգող ուժերը մեծանում են։ Նկ.4.3 Էլեկտրոլիտի ազդեցության սխեման կոագուլյացիայի վրա՝ h2< h1 3. Если глубина второго минимума достаточно велика то, незави- симо от высоты барьера, происходит так называемое «дальнее взаимо- действие» двух частиц, отвечающее второму минимуму. Вторичный минимум на участке ВС отвечает притяжению частиц через прослойку среды. Возникает взаимодействие на дальних расстоя- ниях, осадки получаются рыхлыми и обратимыми, так как минимум не глубокий. Второму минимуму соответствует явление флокуляции или образо- вание коагуляционных структур. Интерес к этим системам в последнее время велик: фиксация час- тиц во втором минимуме при достаточной концентрации дисперсной фазы может привести к превращении. Золя в полностью структуриро- ванную систему. Реальные твердые тела, составляющие основу материальной куль- туры человечества (строительные материалы, деревянные изделия, оде- жда, бумага, полимеры) – в подавляющем большинстве являются струк- турированными дисперсными системами. Вывод: Рассмотренный классический вариант теории Дерягина-Ландау да- ет хорошее согласие с экспериментальными данными. Но может быть самым главным ее достижением является обоснование правила Шульце- Гарди, которое справедливо считается краеугольным камнем для про- верки теорий устойчивости. const g = 6 – «закон шестой степени» Дерягина, устанавливающий Z зависимость порога коагуляции от заряда иона-коагулятора. 4.7 Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита. Медленная и быстрая коагуляция Медленная коагуляция – это когда электролита введено в таком количестве, что небольшой барьер отталкивания сохраняется (DU), здесь не все сталкивающие частицы коагулируют. Скорость ее зависит от концентрации электролита. Быстрая коагуляция – имеет место при полном исчезновении энергетического барьера, здесь каждое столкновение частиц приводит к коагуляции. Скорость быстрой коагуляции u – не зависит от концен- трации электролита. Рис.4.4 Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита При небольших количествах электролита скорость коагуляции близка к нулю (участок I). Затем скорость растет при увеличении количества электролита (участок II). Коагуляция на участке II является медленной и зависит от концентрации электролита. На участке III скорость достигает максимальное значение и уже не зависит от количества прибавляемого электролита. Такая коагуляция называется быстрой и соответствует полному исчезновению потенци- ального барьера коагуляции DU . Начало участка III отвечает порогу быстрой коагуляции g б, здесь величина x -потенциала падает до нуля. Порогу быстрой коагуляции на основании теории ДЛФО можно дать строгое определение: Порог быстрой коагуляции – это количество электролита, необхо- димое для снижения энергетического барьера до нуля. 4.8 Изменение агрегативной устойчивости при помощи электролитов. Концентрационная и нейтрализационная коагуляция Одним из способов изменения агрегативной устойчивости золей является введение электролитов. Электролиты в состоянии изменить структуру ДЭС и его диффуз- ный слой, снизить или увеличить x -потенциал и электростатическое от- талкивание, т.е. способны вызвать или предотвратить коагуляцию. Воз- можны концентрационная и нейтрализационная коагуляция электроли- тами. Причина их одна и та же – снижение x -потенциала, ослабление электростатического отталкивания. Однако механизм снижения x - потенциала различный. Рис.4.5 Падение потенциала в ДЭС до (кривая 1) и после (кривая 2) введения электролита в процессе концентрационной (а) и нейтрализационной (б) коагуляции j1 и j 2 , x1 и x 2 – значения полного и электрокинетического по- тенциалов, соответственно, до и после введения электролитов; 3 и 4 – направления адсорбции ионов электролита; х – расстояние от твердой поверхности в глубь жидкости. 1. Концентрационная коагуляция наблюдается при больших заря- дах поверхности, когда j0 ³ 100 мВ, и проводится она в основном ин- дифферентными электролитами. Эти электролиты способствуют сжа- тию диффузной части ДЭС, снижению x -потенциала (x 2 < x1), но не изменяют полный потенциал j0 . Благодаря этому (сжатию ДЭС) частицы сближаются и межмоле- кулярные силы притяжения начинают превалировать, что и вызывает слияние частиц. Правило Шульце-Гарди подтвердили теоретически Б.В. Дерягин и Л.Д. Ландау, представив расклинивающее давление как суммарный эф- фект сил отталкивания и притяжения, что позволило им вывести урав- нение, связывающее порог коагуляции с зарядом иона-коагулятора. B * e (kб T) 5 Cкр = g = , (1) A2 e 6 Z 6 где B * – константа; e – диэлектрическая постоянная; kб – константа Больцмана; T – абсолютная температура; A – постоянная Ван-дер- Ваальса; e – заряд электрона; Z – заряд иона-коагулятора. Это уравнение (4) хорошо описывает зависимость порога коагуля- ции от заряда иона-коагулятора для сильно заряженных поверхностей и соответствует эмпирическому правилу Шульце-Гарди. В уравнение (1) не входит потенциал поверхности. Таким образом, правило Шульце-Гарди справедливо в случае концентрационной коагу- ляции. 2. Нейтрализационная коагуляция происходит при малых потен- циалах поверхности (j0 £ 100 м В) под действием неиндифферентных, т.е. родственных электролитов. Особенно эффективны электролиты, со- держащие ионы большого заряда и большого радиуса, то есть хорошо адсорбирующиеся. При введении таких электролитов идет частичная нейтрализация полного потенциала поверхности при адсорбции противоионов, что приводит к снижению не только полного потенциала j0 , но и j " и x - потенциала, а также к сжатию диффузной части ДЭС. Для случая нейтрализационной коагуляции при j0 £ 100 м В авторы теории ДЛФО нашли выражение для порога коагуляции: " x 4 Cкр = g = k 2 . (2) Z Из уравнения (2) следует, что для нейтрализационной коагуляции критическая концентрация зависит от x -потенциала и, следовательно, от полного потенциала поверхности j0 . Из уравнения (2) также следует: при малых j0 порог коагуляции обратно пропорционален Z 2 коагулирующего иона. Этот случай соответствует эмпирическому правилу Эйлерса- Корфа, которое оказывается справедливым для слабо заряженных по- верхностей. В реальных системах одновременно могут действовать оба меха- низма коагуляции, поэтому зависимость порога коагуляции от заряда иона-коагулятора оказывается промежуточной. 4.9 Особые явления при коагуляции. Явление неправильных рядов Коагулирующая сила ионов зависит не только от заряда и радиуса коагулирующих ионов, но и от их специфической адсорбции. Кроме того, многовалентные ионы могут вызвать перезарядку по- верхности и привести к чередованию зон устойчивого и неустойчивого состояния системы. Это явление получило название явления неправиль- ных рядов. Суть: при добавлении электролитов вначале наблюдается ус- тойчивость золя, затем – коагуляция. Далее – вновь устойчивость, и, на- конец, при избытке электролита – опять коагуляция. Это объясняется тем, что многовалентные ионы (Fe3+, Al3+, Th4+) перезаряжают частицы и переводят систему из неустойчивого в устой- чивое состояние. Введение электролита AlCl3 в золь сернистого мышь- яка, имеющего первоначально отрицательный заряд. Рис.4.6 Схема неправильных рядов На рис. 4.6 можно выделить две зоны устойчивого состояния (0-1, 2-3) и две зоны коагуляции (1-2, 3-4). Зона 0-1 – электролита добавлено недостаточно, устойчивое со- стояние. Зона 1-2 – электролита добавлено достаточно, x = xкр. Идет коагу- ляция. Далее начинается перезарядка поверхности, x -потенциал приоб- ретает противоположное значение. При достижении x >+ xcr, կրկին առաջանում է կայուն վիճակ (բաժին 2-3): 3-4 հատվածում համակարգը կրկին կոագուլյացիայի է ենթարկվում՝ ըստ կենտրոնացված կոագուլյացիայի սխեմայի: Ի տարբերություն 1-2 հատվածի, որտեղ կոագուլյացիա տեղի է ունենում Al3+ իոններով, 3-4 գոտում կոագուլյացիա իրականացվում է Cl– իոններով, քանի որ մասնիկների լիցքը դարձել է դրական։ 4.10 Կոագուլյացիա էլեկտրոլիտների խառնուրդով Արդյունաբերական պայմաններում կոագուլյացիայի համար օգտագործվում է ոչ թե մեկ էլեկտրոլիտ, այլ մի քանի էլեկտրոլիտների խառնուրդ։ Երկու էլեկտրոլիտների խառնուրդի մակարդման գործողությունը հաճախ ոչ հավելում է: Երբեմն դրանցից մեկից ավելի խառնուրդում պահանջվում է էլեկտրոլիտ՝ սա անտագոնիզմի երևույթն է։ Եթե էլեկտրոլիտների խառնուրդն ավելի արդյունավետ է, քան մեկ էլեկտրոլիտ, ապա ի հայտ է գալիս սիներգիայի ֆենոմենը, նրանց խառնուրդում ավելի քիչ է պետք, քան յուրաքանչյուրը առանձին։ Ավելացման ժամանակ էլեկտրոլիտները մակարդվում են միմյանցից անկախ: Երկու էլեկտրոլիտների խառնուրդը բնութագրելու համար հարմար է օգտագործել կոագուլյացիայի շեմի g 1 կախվածությունը մակարդման շեմից g 2: Ավելացման ազդեցության տակ g 1 – g 2 կախվածությունը գծային է: Սիներգիզմը բնութագրվում է կորով 2, եթե առաջին էլեկտրոլիտը վերցվում է գ 1/2 չափով, ապա երկրորդ էլեկտրոլիտը վերցվում է գ 2 քանակով։< g 2 / 2 . Рис.4.7 График зависимости порога коагуляции: 1 – аддитивное действие; 2 – синергетическое действие; 3 – антагонистическое действие Синергизм электролитов широко используют на практике для коа- гуляции больших количеств дисперсных систем. 4.11 Применение коагулянтов и флокулянтов в процессах очистки воды Явление коагуляции тесно связано с проблемой удаления загрязне- ний из водных сред. В основе многих методов очистки от в.д.с – загрязнений лежит яв- ление потери системой агрегативной устойчивости путем объединения частиц под внесением специально вводимых реагентов: коагулянтов и флокулянтов. Это укрупнение частиц приводит к потере седиментационной ус- тойчивости системы и образованию осадков. В настоящее время подбор реагентов для коагуляции основывается преимущественно на эмпирических исследованиях. Чаще всего коагулирование загрязнений воды производится элек- тролитами, которые содержат многозарядные ионы (Al3+, Fe3+). Ранее процесс осветления воды объясняли нейтрализацией много- валентными катионами, заряженных, как правило, отрицательно, частиц природных вод. Однако коагуляция эти ионами связана с процессами их гидролиза, в результате которого возникают полиядерные аквагидро- комплексы, обладающие более сильной коагулирующей способностью, чем ионы. Сам процесс коагуляции подобен процессу флокуляции ВМС. В процессах водоочистки постепенно расширяется применение по- лимерных флокулянтов (ВМС): длинная молекула полимера адсорбиру- ется двумя концами на двух разных частицах дисперсной фазы и соеди- няет их «мостиком». Получается рыхлый агрегат – флоккула. Здесь час- тицы не имеют непосредственного контакта между собой. Флокулянты бывают природными и синтетическими, неионоген- ными и ионогенными. В последнем случае флокуляция возможна не только по механизму мостикообразования, но и путем нейтрализации заряда частиц противоположно заряженными ионами полиэлектролита. На празднике часто эффективным оказывается совместное приме- нение коагулянтов и флокулянтов. 4.12 Кинетика коагуляции Процесс коагуляции протекает во времени. Отсюда вытекает пред- ставление о скорости коагуляции. Скорость коагуляции – это измене- ние частичной концентрации в единице объема в единицу времени. Раз- личают быструю коагуляцию, когда каждое столкновение частиц при- водит к их слипанию и медленную коагуляцию, если не все столкновения частиц являются эффективными. Термины «быстрая» и «медленная» коагуляции условны и не связаны со скоростью процесса. При опреде- ленных условиях быстрая коагуляция может протекать очень медленно и, наоборот, медленная коагуляция может идти весьма быстро. Теория кинетики быстрой коагуляции предложена С. Смолуховским. Скорость процесса уменьшения общего числа частиц (n) во времени он рассматривает как скорость реакции второго порядка, поскольку слипание частиц происходит при столкновении двух частиц, dn = k × n2 . (3) dt После интегрирования этого уравнения получим 1æ1 1 ö k= ç - ÷ (4) t è n n0 ø или n0 n= , (5) 1+ kn0t где n0 – общее число частиц в единице объема золя до коагуляции, n – число частиц к моменту времени t, k – константа скорости процесса коагуляции, которая вычисляется по уравнению (5.5). Константа k свя- зана с коэффициентом диффузии частиц D и с расстоянием d, на кото- ром действуют силы притяжения между частицами, уравнением k = 4pDd . (6) Подставив в это уравнение вместо D его значение из уравнения Эйнштейна и учитывая, что d = 2r, получим 4 RT 3 –1 k= ,м с. (7) 3h Из формулы (7) видно, что величина k не зависит от начальной концентрации золя и от размера частиц и поэтому не меняется при их слипании. Константа скорости процесса коагуляции – постоянная толь- ко для данной коллоидной системы. Если величина константы k, вычис- ленная из экспериментальных данных, не совпадает с величиной, полу- ченной из теоретической формулы (7), то это значит, что в системе про- исходит не быстрая, а медленная коагуляция. С. Смолуховский предложил формулы, позволяющие определить с к о л ь к о ч а с т и ц того или иного порядка (первичных, вторичных и т.д.) имеется в золе ко времени t. Причем для того, чтобы исключить входящие в эти формулы трудно определяемые величины D и d, он ввел в них так называемое время половинной коагуляции q (период коагуля- ции), за которое начальная концентрация первичных частиц уменьшает- ся вдвое. Тогда для первичных частиц n0 n1 = , (8) (1 + t q) 2 для вторичных частиц n0 t q n2 = (9) (1 + t q) 3 и для частиц m-го порядка n0 (t q) m-1 nm = . (10) (1 + t q) m+1 На рис. 4.8 уравнения (8-10) изображены графически. Получен- ные кривые наглядно показывают распределение числа частиц в бы- стро коагулирующем золе. В на- чальный момент, т. е. когда t = 0, все частицы – первичные: n = n1 = n0, а n2 = n3 = n4 = 0. Через некоторое время количество всех частиц равно n, число первичных n1 уменьшается, но начинают появ- ляться двойные, тройные и др. час- тицы. По мере коагуляции эти час- тицы также постепенно исчезают, уступая место частицам высших порядков – более крупным агрега- там. Поэтому кривые, выражающие Рис.4.8 Распределение числа частиц при изменение числа частиц различных быстрой коагуляции золя порядков, со временем приобрета- ют ясно выраженные максимумы. Кривые, выражающие распределение числа частиц во времени, строят также в координатах n = f (t / q) , n = f (t) или в линейной форме – в координатах 1 / n = f (t) . Согласно теории С. Смолуховского, время половинной коагуляции не зависит от времени коагуляции. Чтобы проверить применимость тео- рии, по экспериментальным данным вычисляют q для нескольких зна- чений t по формуле, полученной из (4), . (11) Если величина q не остается постоянной при различных t, то это означает, что в системе происходит не быстрая, а медленная коагуля- ция. 4.13 Примеры коагуляции. Образование почв Мы рассмотрели развитие основных идей, определяющих содержа- ние проблемы устойчивости. Так, одна из важнейших задач заключается в сохранении устойчивого состояния суспензий, эмульсий и других объектов, проходящих в процессе переработки через сложные системы производственных агрегатов. Не менее важной для народного хозяйства является и обратная задача – скорейшего разрушения дисперсных сис- тем: дымов, туманов, эмульсий, промышленных и сточных вод. Огра- ничимся здесь иллюстрацией многообразия и сложности коагуляцион- ных явлений на примерах, связанных с процессами почвообразования. Почвы образуются при разрушении горных пород в результате вы- ветривания, выщелачивания, гидролиза и т. д. Эти процессы приводят к образованию окислов: как нерастворимых, типа SiO2, Al2O3, Fe2O3 (точ- нее – их гидроокисей), так и растворимых, типа RO и R2O (где R – ме- талл). Из-за значительной гидратации нерастворимых элементов почвы и дальнему взаимодействию в процессе взаимной коагуляции образуют- ся структурированные коагуляты, близкие по свойствам к гелям, назы- ваемые коагелями. Эти коллоидно-химические процессы определяют все многообразие существующих типов почв. Например, подзолистые почвы, типичные для северных районов нашей страны, образуются в условиях малого содержания органических остатков (гуминовых веществ) и большой влажности, вымывающей окислы основного характера (RO и R2O). Остающиеся коагели характе- ризуются высоким содержанием SiO2 и малым количеством питатель- ных веществ, необходимых для растений. Наоборот, черноземные почвы средней полосы России образуются в условиях малой влажности. В этих условиях ионы Са2+ и Mg2+ не вы- мываются и, взаимодействия с гуминовыми кислотами, образуют нерас- творимые высокомолекулярные коллоидные частицы – гуматы Са2+ и Mg2+. В процессе взаимной коагуляции положительно заряженных час- тиц R2O3 с отрицательно заряженными гуматами и SiO2 возникают
Դիսպերսման ընթացքում մանրացված բուժիչ նյութ ստանալու համար խորհուրդ է տրվում մանրացված բուժանյութի զանգվածի կեսին ավելացնել լուծիչ։
Կանոնների բացատրություն[խմբագրել]
Դեղորայքային նյութի մասնիկներն ունեն ճաքեր (Գրիֆիթսի բացեր), որոնց մեջ թափանցում է հեղուկը։ Հեղուկը տարանջատող ճնշում է գործադրում մասնիկի վրա, որը գերազանցում է կծկման ուժերը, ինչը նպաստում է մանրացմանը: Եթե աղացած նյութը ուռչում է, ապա այն մանրակրկիտ մանրացնում են չոր վիճակում և միայն դրանից հետո ավելացնում հեղուկը։ Դեղորայքային նյութը մանրացնելուց հետո խառնում են մասնիկները մասնատելու համար։ Resuspension-ը կայանում է նրանում, որ երբ պինդ նյութը խառնվում է հեղուկի հետ, նրա զանգվածից 10-20 անգամ մեծ ծավալով, փոքր մասնիկները գտնվում են կասեցման մեջ, իսկ խոշորները նստում են հատակին: Այս ազդեցությունը բացատրվում է տարբեր չափերի մասնիկների նստվածքի տարբեր արագություններով (Սթոքսի օրենք)։ Առավել մանրացված մասնիկների կախոցը քամվում է, և նստվածքը կրկին մանրացված է և խառնվում հեղուկի նոր մասով, մինչև ամբողջ նստվածքը անցնի նուրբ կախոցի:
Կիրառում տեխնոլոգիայի մեջ[խմբագրել]
Բաղադրատոմսի արժեքը. 200 մլ մաքրված ջուրը չափվում է տակդիրի մեջ: 3 գ օսլա և 3 գ հիմնական բիսմութ նիտրատը 3 մլ ջրով հավանգի մեջ մանրացնում են (դերյագինի կանոնի համաձայն), ապա ավելացնում են 60-90 մլ ջուր, խառնում են խառնուրդը և թողնում մի քանի րոպե։ Զգուշորեն ցամաքեցնել նուրբ կախոցքը նստվածքից սրվակի մեջ: Խոնավ նստվածքը լրացուցիչ տրորում են մուրճով, խառնում ջրի նոր չափաբաժնի հետ և ցամաքեցնում: Մանրացնելը և խառնելը կրկնվում է այնքան ժամանակ, մինչև բոլոր խոշոր մասնիկները վերածվեն նուրբ կախոցի:
Քիմիկոս ձեռնարկ 21
Քիմիա և քիմիական տեխնոլոգիա
Հաշվարկված հարաբերակցությունը համեմատվում է կոագուլյացիայի արագ շեմերի հարաբերակցության հետ, որը բխում է Դերյագին-Լանդաու կանոնից (Շուլցե-Հուրդի կանոն):
Շուլցե-Հարդիի կանոնի քանակական ճշգրտումը և տեսական հիմնավորումը տվել են Դերյագինը և Լանդաուն։ Կոագուլյացիայի շեմը հաշվարկելու համար տեսությունը տալիս է հետևյալ բանաձևը
Դերյագին-Լանդաու կանոնը, որը ստացվել է հեղինակների կողմից կոագուլյացիայի ֆիզիկական տեսության հասկացությունների հիման վրա, թույլ է տալիս որոշել արագ մակարդման շեմի արժեքը, որը համապատասխանում է էներգիայի պատնեշի անհետացմանը կորի կորի վրա: կոլոիդային մասնիկների ընդհանուր փոխազդեցությունը՝ կախված նրանց միջև եղած հեռավորությունից: Այս կանոնի համաձայն հաշվարկված կոագուլյացիայի շեմի արժեքները միշտ չէ, որ համընկնում են փորձարարական արժեքների հետ, քանի որ իոնների մակարդման ազդեցությունը կախված է ոչ միայն վալենտությունից, այլև հատուկ կլանումից, որը չի ընդունվում: հաշվի առնել վերը նշված հավասարմամբ:
Էլեկտրոլիտի կոագուլյատիվ կարողությունը բնութագրվում է կոագուլյացիայի շեմով, այսինքն՝ D էլեկտրոլիտի նվազագույն կոնցենտրացիան կոլոիդային լուծույթում, որն առաջացնում է դրա կոագուլյացիա։ Կոագուլյացիայի շեմը կախված է կոագուլացնող իոնի վալենտությունից։ Այս կախվածությունն արտահայտվում է նշանակության կանոնով (Շուլզե-Հուրդի կանոն)։ Ավելի խիստ, տեսականորեն հիմնավորված քանակական հարաբերությունը արագ մակարդման շեմի y և իոնային վալենտության միջև արտահայտված է Դերյագին-Լանդաու կանոնով.
Այս արդյունքը, որն առաջին անգամ տեսականորեն ստացվել է Դերյագինի և Լանդաուի կողմից, ճշգրտում է Շուլցե-Հարդիի կանոնը։
Տեսական պատկերացումները պատճառների մասին, որոնք որոշում են լիոֆոբ սոլերի կայունությունը, հետագայում զարգացան Բ.Վ.Դերյագինի և Լ.Դ.Լանդաուի աշխատություններում։ Դերյագինի տեսական հայացքների և փորձարարական տվյալների համաձայն՝ հեղուկ թաղանթ, որը փակված է դրա մեջ ընկղմված երկու պինդ մարմինների միջև, անբաժան ճնշում է գործադրում դրանց վրա և դրանով իսկ թույլ չի տալիս մոտենալ։ Գործողությունը արագորեն աճում է թաղանթի նոսրացման հետ և մեծապես նվազում է էլեկտրոլիտների առկայությունից: Այս տեսանկյունից, մասնիկների կոագուլյացիան կանխվում է դրանք բաժանող թաղանթների սեպման գործողությամբ։ Էլեկտրոլիտների ներմուծումը լուծույթի մեջ հանգեցնում է էլեկտրական կրկնակի շերտի փոփոխության, դրա ցրված մասի սեղմման և մասնիկները բաժանող թաղանթների ուժի փոփոխության և, հետևաբար, լուծույթի կայունության խախտման: Դերյագինի և Լանդաուի կայունության և կոագուլյացիայի մաթեմատիկական տեսությունը ներդաշնակորեն զարգացնում է Շուլցե-Հարդիի վալենտական կանոնի խիստ ֆիզիկական հիմնավորումը և, միևնույն ժամանակ, ֆիզիկական հիմք է տալիս Օստվալդի հայտնաբերած էմպիրիկ օրինաչափությունների համար:
Էլեկտրոլիտների ազդեցության տակ կոագուլյացիայի հիմնական օրինաչափությունները. Սոլերի կայունության փոփոխությունը դրանցում էլեկտրոլիտների պարունակության փոփոխությամբ արդեն հայտնի էր կոլոիդային համակարգերի առաջին հետազոտողներին (Ֆ. Սելմի, Տ. Գրահամ, Մ. Ֆարադեյ, Գ. Ի. Բորշչով)։ Հետագայում Գ.Շուլցի, Վ.Հարդիի, Գ.Պիկտոնի, Օ.Լինդերի, Գ.Ֆրեյնդլիխի, Վ.Պաուլիի, Գ.Կրոյտի, Ն.Պ.Պեսկովի, Ա.Վ.Դումանսկու և այլոց աշխատանքի շնորհիվ կուտակվել և պատրաստվել է ընդարձակ փորձնական նյութ։ հիմնական տեսական ընդհանրացումները. Էլեկտրոլիտների կոագուլյացիայի տեսության զարգացման գործում հսկայական ներդրում են ունեցել խորհրդային գիտնականներ Բ.Վ.Դերյագինը և այլք, Պ.Ա.Ռեբինդերը և նրա դպրոցը։ Էլեկտրոլիտներով կոագուլյացիայի փորձնականորեն հաստատված օրինաչափությունները հայտնի են որպես կոագուլյացիայի կանոններ։
Կառուցեք էլեկտրոլիտային հավաքածուի կոնցենտրացիայից O օպտիկական խտության կախվածության գրաֆիկները (նկ. III.5): Կորի երկու ուղղագիծ հատվածների շարունակության հատման կետից աբսցիսայի առանցքին ուղղահայաց է իջեցվում և յուրաքանչյուր էլեկտրոլիտի համար հայտնաբերվում է արագ մակարդման շեմը։ Կոագուլյացիայի շեմերի ստացված արժեքները դրանցից ամենափոքրով բաժանելով՝ ստացվում է նշանակալի կանոն և համեմատվում Դերյագին-Լանդաու կանոնի հետ։
Սուբստրատից որոշակի հեռավորության վրա հատկությունների կտրուկ ցատկի առկայությունը բացահայտվել է նույնիսկ ավելի վաղ Վ.Վ.Կարասևի և Բ.Վ.Դերյագինի կողմից որոշ օրգանական հեղուկների մածուցիկության կախվածությունը պինդ պատի հեռավորությունից չափելիս: Այս ամենը իրավունք է տալիս նման շերտերն անվանել հատուկ, սահմանային փուլ, քանի որ սուր միջերեսի առկայությունը փուլի հիմնական սահմանումն է։ Սովորական փուլերի տարբերությունը կայանում է նրանում, որ սահմանային փուլի հաստությունը տվյալ ջերմաստիճանի համար բավականին որոշակի արժեք է:
Դերյագինի - Վերվեյ - Օվերբեկի տեսությունը հաստատում է, որ Sk-ը հակադարձ համեմատական է կոագուլացնող իոնի վալենտության վեցերորդ աստիճանին։ Նույն կախվածությունը արտացոլում է փորձարարորեն հայտնաբերված Շուլցե-Հարդի կանոնը։ Ստացված գերազանց համաձայնությունը լավ հաստատում է լիոֆոբ սոլերի կոագուլյացիայի տեսության ճիշտությունը։
Բազմաթիվ առարկաներ ցույց են տվել, որ կոագուլյացիայի շեմը հակադարձ համեմատական է կոագուլյացիայի իոնների վալենտությանը 5-ից 9-ի, հաճախ՝ 6-ի: Դիտարկվել են նաև ցուցիչի ավելի ցածր արժեքներ (2-3): Այսպիսով, Շուլցե-Հարդի կանոնը ենթադրում է կոագուլյացիայի շեմի միայն բարձր աստիճանի կախվածություն հակաիոնների վալենտությունից (r): Այնուամենայնիվ, երբեմն այն նույնացվում է Դերյագին-Լանդաուի տեսականորեն ստացված օրենքի 2-ի հետ։
Կոագուլյացիոն իոնների վալենտության ազդեցությունը կոագուլյացիայի շեմի վրա որոշվում է Շուլց-Հարդիի կանոնով. Այս կանոնի տեսական հիմնավորումը տրվել է 1945 թվականին Բ.Վ.Դերյագինի և Լ.Դ.Լանդաուի կողմից։ Նրանց գտած կապը կոագուլյացիայի շեմի և մակարդող իոնների վալենտության միջև արտահայտված է ձևով.
Եթե հաշվի առնենք, որ արգելքի մեխանիզմի դեպքում ժ
Հիդրոֆիլ ուռեցնող նյութերի ավելի բարակ և կայուն ջրային կախույթներ ստանալու համար (հիմնական բիսմութ նիտրատ, ցինկի օքսիդ, մագնեզիումի օքսիդ, կալցիումի ֆոսֆատ, կարբոնատ և գլիցերոֆոսֆատ, կոալին, նատրիումի բիկարբոնատ, երկաթի գլիցերոֆոսֆատ, որն առավել նպատակահարմար է օգտագործել այն): ցրման մեթոդ է։ Տեխնիկայի էությունը կայանում է նրանում, որ նյութը սկզբում ցրվում է չոր տեսքով, այնուհետև՝ հաշվի առնելով Դերյագինի կանոնը: Ստացված բարակ միջուկը մոտ 10 անգամ նոսրացնում են ջրով (լուծույթ), տրորում և կախոցի վերին շերտը լցնում են սրվակի մեջ: Խառնելու գործողությունը կրկնվում է այնքան ժամանակ, մինչև ամբողջ նյութը ցրվի և ստացվի նուրբ լուծույթի տեսքով:
Քսայուղի ազդեցությունը շփման պարամետրերի վրա սահմանային քսման պայմաններում սովորաբար գնահատվում է յուղի (միջավայրի) կլանման արժեքով և նրա քիմիական ակտիվությամբ: Կլանման հզորությունը հաշվի է առնվում հիմնականում քիմիապես ոչ ակտիվ քսող միջավայրի օգտագործման դեպքում: Այսպիսով, Բ. Վ. Դերյագինը առաջարկեց գնահատել յուղային ֆիլմի արդյունավետությունը քսելու չափանիշով, որը քսած և չքսած մակերևույթների կոշտության հարաբերակցությունն է: Քսայուղային մեկ այլ չափանիշ բնութագրվում է չյուղված և քսած մակերևույթների շփման ուժերի աշխատանքի տարբերության հարաբերակցությամբ այն ժամանակի ընթացքում, որը պահանջվում է հաստությամբ /r թաղանթը քայքայելու համար այս թաղանթի հաստությանը: Քսայուղային չափանիշները հիմնականում որոշվում են շփման մակերևույթի վրա նավթի (քսանյութի) մոլեկուլների գտնվելու ժամանակով և քսանյութի ակտիվությամբ:
Էլեկտրոլիտային կոագուլյացիայի դեպքում, ըստ կոնցենտրացիայի մեխանիզմի (բարձր լիցքավորված մասնիկների համար) կոագուլյացիայի շեմը Cc, Դերյագին-Լանդաուի կանոնին համապատասխան (Շուլցե-Հարդիի էմպիրիկ կանոնի հիմնավորում), հակադարձ համեմատական է 2 հակաիոնո13 լիցքին: վեցերորդ իշխանությունը, այսինքն.
Էլեկտրական կրկնակի շերտի տեսությունը մշակվել է Ֆրումկինի և Դերյագինի աշխատություններում։ Ըստ նրանց պատկերացումների՝ էլեկտրական կրկնակի շերտի իոնների ներքին շերտը, որը կոչվում է պոտենցիալ առաջացնող, սերտորեն հարում է հակառակ լիցքավորված որոշ իոնների (նկ. 50, ա), որոնք կոչվում են հակա իոններ և. Հակադարձիոնների այս մասը շարժվում է մասնիկի հետ միասին և ձևավորում է 6 դյույմ հաստ շերտ, որը կոչվում է կլանման շերտ: Նկ. 50, և նման մասնիկի և միջավայրի միջև սահմանը նշվում է կետավոր գծով: Մնացած հակաիոնները գտնվում են դիսպերսիոն միջավայրում, որտեղ դրանք բաշխվում են, որպես կանոն, ցրված։
Այնուամենայնիվ, վերջերս փորձարարական տվյալներ են ձեռք բերվել, որոնք ցույց են տալիս Շուլցե-Հարդիի կանոնի որոշ դեպքերում անկիրառելիությունը Դերյագին-Լանդաուի օրենքի տեսքով: Փորձնականորեն հաճախ նկատվում են այս օրինաչափությունից զգալի շեղումներ, մասնավորապես, որոշ դեպքերում. Էլեկտրոլիտների կոագուլյացիոն ազդեցությունը համաչափ է հակաիոնների վալենտությանը վեցից պակաս աստիճանով: Ըստ Ի.Ֆ. Եֆրեմովի և Օ.Գ.Ուսյարովի, սա շեղում է
Դերյագինի տեսության և Շուլց-Հարդիի կանոնի կիրառելիությունը մակրոմոլեկուլային միացությունների կոագուլյացիայի համար ցույց է տրվել ռետինե լատեքսների օրինակով, երբ դրանք փոխազդում են տարբեր վալենտների էլեկտրոլիտների հետ (Վոյուցկի, Նեյման, Սանդոմիրսկի):
Այնուամենայնիվ, նույնիսկ դիտարկված առաջին մոտարկումում տեսությունը լավ համաձայնություն է տալիս փորձարարական տվյալների հետ (օրինակ՝ Շենկելի և Քիչեների տվյալները, որոնք ստացվել են մոնոդիսպերս լատեքսների վրա), սակայն դրա ամենակարևոր ձեռքբերումը, հավանաբար, Շուլցե-Հարդի կանոնի հիմնավորումն է, որը. իրավամբ համարվում է կայունության տեսությունների փորձարկման հիմնաքար: Հաշվի առեք այս բացատրությունը. Ցրված համակարգերի կայունության պայմանների վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ Դերյագինի տեսության տեսանկյունից արագ կոագուլյացիայի սահմանային պայմանները կարող են գրվել Umax = 0 և domax/ek = 0, որտեղ C/max-ը առավելագույն էներգիան է (նկ. XIII. . 7). Այս պայմանները արտահայտում են արգելքի բարձրության նվազեցումը զրոյի:
Ամենապարզ դեպքում u = onst. Գլխ. T. հանգստի, որպես կանոն, ավելի գործակից. կինեմատիկ Տ., այնպես որ մեկնարկային ուժը (մեկնարկային ոլորող մոմենտ) ավելի մեծ է, քան միատեսակ շարժման դիմադրությունը։ Ավելի ճիշտ՝ ֆիզիկական գործընթացները չոր Տ.-ով արտացոլվում են այսպես կոչված. երկու անդամ Դերյագինի շփման օրենքով ts = F / (N + PgS), որտեղ / - լրացնում է N-ին միջմոլորակային ուժերի կողմից առաջացած ճնշումը: փոխազդեցություն rubbing մարմինները, եւ S-pov-et իրականում. մակերևույթների ալիքավորության և կոշտության պատճառով քսվող մարմինների շփումը T. մարմինների շփումը ամբողջական չէ.
1937-ի և 1940-ի աշխատություններում։ Դերյագինը, օգտագործելով փոխազդող մասնիկների կոագուլյացիայի արագության Ֆուկսի բանաձևերը, ստացավ թույլ լիցքավորված կոլոիդային մասնիկների ագրեգատիվ կայունության չափանիշ երկու սահմանափակող դեպքերի համար, երբ մասնիկների շառավիղը շատ ավելի փոքր է, քան իոնային մթնոլորտի հաստությունը, կամ, այլ կերպ ասած. բնորոշ Debye երկարությունը, և երբ մասնիկների շառավիղը շատ ավելի մեծ է, քան իոնային մթնոլորտի հաստությունը: Երկրորդ դեպքում չափանիշը ընդհանրացնում և քանակապես ճշգրտում է Էյլերս-Կորֆի էմպիրիկ կանոնը, որը համընկնում է մի շարք փորձարարական փաստերի հետ։ Միաժամանակ ցուցադրվել է հեռավորության վրա փոխազդեցության (վանման) ուժի կախվածությունն արտահայտող կորի վրա հեռավոր նվազագույնի առկայությունը։
Տեսության համար հայտնի դժվարությունն այն էր, որ հակադարձ վեցերորդ աստիճանի կանոնը (Հարդի-Շուլցեի կանոնը, որը մշակվել է Դերյագինի և Լանդաուի կողմից) նույնպես դիտվում է, երբ մակերեսի անչափ պոտենցիալը ոչ միայն փոքր է, այլև միասնությունից պակաս: Սա հնարավոր է, ինչպես ցույց է տվել Գլազմանը և այլք: , եթե պոտենցիալի և հակաիոնի լիցքի արտադրյալը քիչ է փոխվում, երբ վերջինս փոխվում է։ Սրա քանակական բացատրությունը՝ լիցքից հակաիոնների կլանման անկախության հիման վրա, տվել է Ուսյարովը։
Իոնակայունացված կոլոիդային լուծույթների կայունության առավել զարգացած տեսությունը հանգեցրել է մի շարք հիմնարար արդյունքների։ Ուժեղ լիցքավորված սոլերի տեսությունը, հաշվի առնելով միայն կոնցենտրացիայի կոագուլյացիան, հնարավորություն տվեց հիմնավորել Շուլցե-Հարդիի կանոնը Դերյագին-Լայդաու օրենքի 2-ի տեսքով։ Կոլոիդային մասնիկների չափավոր պոտենցիալների դեպքում կոագուլյացիայի շեմերը փոխվում են հակաիոնների վալենտության հետ՝ համաձայն 2 օրենքի, որտեղ 2 ա 6, որը նույնպես համապատասխան է։ Շուլցե-Հուրդի կանոնով։ Տեսությունը հնարավորություն տվեց հիմնավորել էլեկտրոլիտային խառնուրդների մակարդման գործողության տարբեր օրինաչափությունները և սիներգիզմի ազդեցությունը, որոնք նախկինում հնարավոր չէր բացատրել։ Հարկ է նշել նաև, որ տեսության հիման վրա անօրինականությունը համատարած
Ստանալով մակարդման ճշգրիտ շեմի արժեքները բոլոր էլեկտրոլիտների համար, ստացվում է նշանակալի կանոն, որի համար հայտնաբերված շեմային արժեքները բաժանվում են կոագուլյացիայի ամենափոքր շեմին (AI I3-ի համար): Կոագուլյացիայի շեմերի փորձարարական հարաբերակցությունը համեմատվում է Դերյագին-Լանդաու կանոնով հաշվարկված տեսական հարաբերակցության հետ, ըստ որի Y a b Vai u 11 1. Համեմատության արդյունքները վերլուծվում են և աշխատանքը գրանցվում լաբորատոր ամսագրում։
Տես էջերը, որտեղ նշված է տերմինը Դերյագինի կանոն: Սինթետիկ պոլիմերներ տպագրության մեջ (1961) - [c.130]
Կանոնների բացատրություն
Կիրառում տեխնոլոգիայի մեջ
Bismuthi subnitratis ana 3.0
M.D.S. Սրբել դեմքի մաշկը
Դերյագինի կանոն- քիմիկոս Բ.Վ.Դերյագինի կողմից մշակված կանոնը շատ դեղաչափերի տեխնոլոգիայի վերաբերյալ:
Aquae destillatae 200 մլ
Նշումներ
- Sinev D. N., Marchenko L. G., Sineva T. D. Դեղերի դեղագործական տեխնոլոգիայի վերաբերյալ տեղեկատու ձեռնարկ: 2-րդ հրատ., վերանայված։ և լրացուցիչ - Սանկտ Պետերբուրգ: SPKhFA հրատարակչություն, Նևսկի բարբառ, 2001. - 316 էջ.
- Նիկոլաև Լ.Ա. Բժշկություն. 2-րդ հրատ., rev. և լրացուցիչ - Մինսկ: Բարձրագույն դպրոց, 1988 թ.
- Բոբիլև Ռ.Վ., Գրյադունովա Գ.Պ., Իվանովա Լ.Ա. և ուրիշներ Դոզավորման ձևերի տեխնոլոգիա: T. 2. - M .: «Բժշկություն», 1991 թ.
Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ .
Տեսեք, թե ինչ է «Դերյագինի կանոնը» այլ բառարաններում.
Դերյագինի կանոն- Դերյագինի կանոն - կանոն, որը մշակվել է քիմիկոս Բ.Վ.Դերյագինի կողմից, որը վերաբերում է բազմաթիվ դեղաչափերի տեխնոլոգիային: Կանոնն ինքնին հնչում է այսպես. «Նրա ցրման ընթացքում նուրբ բաժանված բուժիչ նյութ ստանալու համար խորհուրդ է տրվում ավելացնել ... Վիքիպեդիա
Դերյագին, Բորիս Վլադիմիրովիչ- Բորիս Վլադիմիրովիչ Դերյագին Ծննդյան ամսաթիվ՝ 1902 թվականի օգոստոսի 9 (1902 08 09) Ծննդյան վայրը՝ Մոսկվա Մահվան ամսաթիվ՝ 1994 թվականի մայիսի 16 (1994 թ. 05 16) (91 տարեկան) ... Վիքիպեդիա
Կրիշնայի գիտակցության միջազգային հասարակություն- Հինդուիզմի պատմության պանթեոնի ուղղությունների մասին հոդված ... Վիքիպեդիա
Պեդոֆիլիա- Պեդոֆիլիա ... Վիքիպեդիա
Էքզիբիցիոնիզմ- ICD 10 F ... Վիքիպեդիա
բռնի հանցագործություն- հանցագործության ընդհանուր կառուցվածքի բաղադրիչներից մեկը, որը ներառում է անձի նկատմամբ ֆիզիկական և հոգեկան բռնության կամ դրա կիրառման սպառնալիքի հետ կապված գործողություններ. Բռնի հանցագործությունը կարելի է հասկանալ լայն իմաստով, մինչդեռ դրա մեջ ... ... Վիքիպեդիա
էքսպոզիցիոնիզմ
Ցուցահանդեսավար- Էքսբիցիոնիզմը (լատիներեն exhibeo to exhibit, ցույց տալ) շեղված սեռական վարքի ձև է, երբ սեռական բավարարվածությունը ձեռք է բերվում սեռական օրգանների ցուցադրմամբ անծանոթ մարդկանց, սովորաբար հակառակ սեռի, ինչպես նաև հրապարակային ... ... Վիքիպեդիա:
սեռական բարդույթ- սրանք սեռական հարաբերությունների հետ կապված բացասական հուզական երանգավորում ունեցող անձի (դժգոհության, վախի, մեղքի զգացում) պատկերացումներ են, որոնք էական և երբեմն որոշիչ ազդեցություն են ունենում ինչպես սեռական կյանքի, այնպես էլ ընդհանրապես ... ... Վիքիպեդիայի վրա:
մակարդում- (լատիներեն coagulatio կոագուլյացիա՝ խտացում), ցրված փուլի մասնիկների միավորումը ագրեգատների՝ դրանց բախումների ժամանակ մասնիկների կպչման (կպչման) պատճառով։ Բախումները տեղի են ունենում Բրաունյան շարժման, ինչպես նաև նստվածքի, մասնիկների շարժման արդյունքում ... Քիմիական հանրագիտարան
ԳԼՈՒԽ 20. ԿԱՍԵՑՈՒՄՆԵՐ
Կասեցումներ (Կասեցումներ)- հեղուկ դեղաչափի ձև ներքին, արտաքին և պարենտերալ օգտագործման համար, որը որպես ցրված փուլ պարունակում է մեկ կամ մի քանի փոշիացված բուժիչ նյութեր, որոնք բաշխված են հեղուկ ցրման միջավայրում (SP XI, թողարկում 2, էջ 214): Կախոցների ցրված փուլի մասնիկների չափը չպետք է գերազանցի 50 մկմ: ԱՄՆ Դեղագրության պահանջներին համապատասխան՝ բրիտանական դեղագործական օրենսգիրքը, այն պետք է լինի 10-20 մկմ։
Կախոցները մասնավոր հոդվածներում նշված մասնիկների չափով անթափանց հեղուկներ են, որոնք չեն անցնում թղթե ֆիլտրի միջով և տեսանելի են սովորական մանրադիտակի տակ: Որպես միկրոհետերոգեն համակարգեր՝ կախոցները բնութագրվում են կինետիկ (նստվածքով) և ագրեգատիվ (խտացում) անկայունությամբ։
Պահպանման ընթացքում կախոցները անկայուն են, հետևաբար.
- օգտագործելուց առաջ կախոցը թափահարում է 1-2 րոպե;
- Այն նյութերը, որոնք հզոր են և թունավոր, չեն թողարկվում դեղաչափի մեջ:
Բացառություն է այն դեպքը, երբ դեղատոմսով նախատեսված նյութի քանակը չի գերազանցում ամենաբարձր մեկ դեղաչափը:
Երբ Ա ցուցակի նյութը դեղատոմսում նշանակվում է ավելի բարձր մեկ դեղաչափով, դեղը ենթակա չէ արտադրության:
20.1. ԿԱՍԵՑՈՒՄՆԵՐԻ ԱՌԱՎԵԼՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
Այլ դեղաչափերի նկատմամբ կախոցների առավելություններն են.
- դեղաչափի հարմարավետությունը հիվանդների համար, հատկապես երեխաների համար, ովքեր չեն կարող կուլ տալ հաբեր կամ պարկուճներ.
- կասեցումների ավելի քիչ ինտենսիվ համ, քան լուծումները: Բացի այդ, կա դեղերի համը շտկելու հնարավորություն՝ ներմուծելով օշարակներ, բուրավետիչներ;
- Կասեցումների մեջ գտնվող դեղամիջոցներն ավելի կայուն են, քան լուծույթում: Սա հատկապես կարևոր է հակաբիոտիկներով դեղաչափերի արտադրության մեջ:
20.2. ԿԱՍԵԽՈՂՆԵՐԻ ԹԵՐՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
Կասեցումների թերությունները հետևյալն են.
— Ֆիզիկական անկայունություն. նստվածք (նստվածք), մասնիկների չափերի միացում և մեծացում (ագրեգացում) և պինդ և հեղուկ փուլերի միացում (խտացում): Այս ֆիզիկական երևույթները հանգեցնում են պինդ փուլի տեղումների կամ լողացողի։ Խախտվում է դեղաչափի միատեսակության սկզբունքը.
- հիվանդի կողմից օգտագործելուց առաջ կախոցը ինտենսիվ խառնելու անհրաժեշտությունը՝ միատարր վիճակը վերականգնելու համար.
Անբավարար կարճ պահպանման ժամկետը՝ 3 օր (Ռուսաստանի Դաշնության Առողջապահության նախարարության հրաման. 214):
20.3. ԿԱՑՈՒՑՈՒՄՆԵՐԻ ՖԻԶԻԿԱԿԱՆ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
Կախոցների նստվածքային կայունությունը որոշվում է Սթոքսի օրենքով, ըստ որի նստվածքի արագությունը ուղիղ համեմատական է մասնիկի տրամագծի քառակուսուն, մասնիկների խտությունների և ցրված միջավայրի տարբերությանը և 18 անգամ հակադարձ համեմատական է մածուցիկության հետ։ միջին:
Ստոքսի օրենքից հետևում է, որ որքան բարձր է մասնիկների չափի կրճատման աստիճանը և որքան բարձր է միջավայրի մածուցիկությունը, այնքան բարձր է կախոցների նստվածքային կայունությունը։ Բացի այդ, կախույթների կայունությունը կախված է ցրման միջավայրի նկատմամբ բուժիչ նյութի մերձեցման աստիճանից, մասնիկների էլեկտրական լիցքի առկայությունից: Կասեցումներում պինդ փուլի մասնիկները, դիսպերսիոն միջավայրի կողմից լավ թրջվելու դեպքում, ծածկված են սոլվատային թաղանթներով, որոնք կանխում են միաձուլումը (համակցումը)
մասնիկներ (հիդրոֆիլ հատկություններ ունեցող նյութերի կասեցումներ)։ Հետևաբար, մակերևութային ակտիվ նյութերի (մակերեսային ակտիվ նյութերի) ներմուծումը պարտադիր չէ: Վատ թրջողությամբ, սոլվատային թաղանթները չեն ձևավորվում, ինչի հետևանքով առաջանում են տեղումներ կամ պինդ մասնիկների լողում (ընդգծված հիդրոֆոբ հատկություններով նյութերի կասեցումներ):
20.4. ԿԱՑՈՒՑՄԱՆ ԱՐՏԱԴՐՈՒԹՅԱՆ ՄԵԹՈԴՆԵՐ
Դեղագործական տեխնոլոգիայում օգտագործվում են կախոցներ պատրաստելու 2 եղանակ.
- խտացում (վերահսկվող բյուրեղացման միջոցով): Օրինակ՝ ջրին ավելացնում են բորային, սալիցիլային և այլ թթուների էթանոլային լուծույթներ, նստեցված բյուրեղները կազմում են կախույթ.
- դիսպերսիա (բյուրեղային նյութերը ցրման միջավայրում մանրացնելով):
20.5. ՕԳՆԱԿԱՆ ՆՅՈՒԹԵՐ, որոնք ՕԳՏԱԳՈՐԾՎՈՒՄ ԵՆ ԿԱՑՈՒՑՈՒՄՆԵՐԸ ԿԱՅՈՒՆԱՑՆԵԼՈՒ ՀԱՄԱՐ
Հիդրոֆոբ նյութերով կախոցների կայունությունը բարձրացնելու համար օգտագործեք.
A. Thickeners- աննշան մակերևութային ակտիվություն ունեցող, բայց համակարգի մածուցիկության բարձրացմամբ կասեցման կայունությունն ապահովող նյութեր.
- բնական (լնդեր, ալգինատներ, կարագինաններ, գուար ռետին, ժելատին);
- սինթետիկ (M!, նատրիումի կարբոքսիմեթիլցելյուլոզա - Carbopol?);
- անօրգանական (աերոզիլ, բենտոնիտ, մագնեզիումի ալյումինոսիլիկատ - Veegum?):
- Մակերեւութային ակտիվ նյութեր, որոնք նվազեցնում են միջերեսային լարվածությունը փուլային սահմաններում (թվինս, ճարպային շաքար, պենտոլ, T-2 էմուլգատոր և այլն):
Աղյուսակ 20.1-ում ներկայացված են կայունացուցիչները և դրանց կոնցենտրացիաները, որոնք օգտագործվում են հիդրոֆոբ նյութերի կախոցներ պատրաստելու համար:
Աղյուսակ 20.1.Կախովի կայունացուցիչներ
Ստաբիլիզատորի քանակը (գ) 1,0 բուժիչ նյութի համար
ընդգծված հիդրոֆոբ հատկություններով
մեղմ արտահայտված հիդրոֆոբ հատկություններով
Նշում.Արտաքին օգտագործման համար ծծմբի կախոցը կայունացնելու համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել բժշկական օճառ՝ 0,1-0,2 գ 1,0 գ ծծմբի դիմաց։ Բժշկական տեսանկյունից նպատակահարմար է օճառի ավելացումը, քանի որ այն թուլացնում է մաշկի ծակոտիները, լինելով մակերեսային ակտիվ նյութ և նպաստում է ծծմբի խորը ներթափանցմանը, որն օգտագործվում է քոսի և այլ մաշկային հիվանդությունների բուժման համար։ Պետք է նկատի ունենալ, որ օճառը որպես ծծմբի կայունացուցիչ խորհուրդ է տրվում օգտագործել միայն բժշկի ցուցումով։ Եթե բաղադրատոմսը պարունակում է երկվալենտ մետաղների աղեր, ապա օճառի քանակը ավելացվում է մինչև 0,3-0,4 գ՝ 10 գ ծծմբի դիմաց։ Միաժամանակ խորհուրդ է տրվում ստերիլիզացնել ծծումբը սպիրտով և գլիցերինով:
Բացահայտ հիդրոֆոբ հատկություններով բուժիչ նյութերը կայունացնելու համար օգտագործվում է ժելատոզա 1:1 հարաբերակցությամբ, իսկ մեղմ արտահայտված հատկություններով` 1:0.5:
Բացառություն՝ ծծմբի լուծույթ (տես աղյուսակ 20.1):
20.6. ԿԱՍԵՑՈՒՄՆԵՐ ՍՏԱՑՆԵԼՈՒ ՏԵԽՆՈԼՈԳԻԱ
Դիսպերսիոն մեթոդով կախոցներ ստանալու տեխնոլոգիական սխեման բաղկացած է հետևյալ փուլերից.
1. Նախապատրաստական փուլը ներառում է հետևյալ տեխնոլոգիական գործողությունները.
- աշխատավայրի պատրաստում;
- նյութերի, սարքավորումների պատրաստում;
- հաշվարկներ, PPC-ի հակառակ կողմի ձևավորում;
- կասեցված նյութերի կշռում.
2. Հղկման փուլը ներառում է 2 տեխնոլոգիական գործողություն.
- խտացված կախոց (ցելյուլոզ) ստանալը.
- նոսր կախույթի ստացում, ներառյալ ֆրակցիոնացումը (կասեցումը և նստեցումը):
Նշում.Այս փուլը պարտադիր է հիդրոֆիլ հատկություն ունեցող նյութերի կասեցումների համար, և անհրաժեշտ չէ հիդրոֆոբ հատկություններով նյութերի կասեցումների համար: Սա բացատրվում է առաջինի նստվածքային անկայունությամբ և երկրորդի ագրեգատիվ անկայունությամբ։
Ա. Կոնցենտրացված կախույթի ստացման գործողությունը.Խտացված կախոց ստանալու համար օգտագործվում է հեղուկ միջավայրում հղկման գործողություն: Հեղուկի ներմուծումը նպաստում է մասնիկների ավելի նուրբ մանրացմանը՝ մակերևութային լարվածության ուժերի պառակտման գործողության պատճառով (Rehbinder effect) (նկ. 20.1):
Բրինձ. 20.1. Rebinder էֆեկտ
Առաջին անգամ հեղուկի սեպման ազդեցությունը և այս ազդեցության պատճառով պինդ մարմինների ուժի նվազումն ուսումնասիրվել է ռուս գիտնական Պ.Ա. Rehbinder-ը 1928 թ. Rehbinder-ի էֆեկտը հիմնված է պինդ մարմնի ճեղքի ներսում հեղուկի մակերևութային լարվածության ուժերի տարբերության կործանարար ազդեցության վրա (տես նկ. 20.1): Ազդեցությունը որոշվում է պինդ մարմնի կառուցվածքով (տեղահանումների առկայություն, ճաքեր), հեղուկի հատկություններով (մածուցիկություն) և քանակով։ Մակերեւութային լարվածության ուժերի գործողության արդյունքում տեղի է ունենում ամրության բազմակի անկում, պինդ նյութի փխրունության բարձրացում։ Սա հեշտացնում և բարելավում է տարբեր նյութերի մեխանիկական հղկումը:
Բ.Վ. Դերյագինը ուսումնասիրել է Rebinder ազդեցության ազդեցությունը դեղագործական փոշիների մանրացման վրա: Նա որոշեց հեղուկի զանգվածի և պինդ մարմնի զանգվածի օպտիմալ հարաբերակցությունը, որը մոտավորապես հավասար է 1/2-ի։
Նուրբ բաժանված բուժիչ նյութեր ստանալու համար խորհուրդ է տրվում նախ խտացված կախույթ ստանալ՝ կասեցված նյութերը մանրացնելով ջրում, բուժիչ նյութերի լուծույթներով կամ այլ օժանդակ հեղուկով, որոնք վերցված են մանրացված բուժիչ նյութի զանգվածի 1/2-ի չափով ( Բ.Վ.Դերյագինի կանոնը՝ հիմնված Rebinder էֆեկտի վրա):
Բ. Նոսրացած կախույթի ստացման գործողությունը, ներառյալ ֆրակցիոնացումը (կասեցումը և նստեցումը):Գործողության նպատակն է ստանալ 50 մկմ-ից փոքր մասնիկներ: Այս չափի մասնիկները կազմում են կախույթներ, որոնք միատարր են մնում 2–3 րոպե, այսինքն. հիվանդի կողմից դեղաչափի ընդունման և դեղաչափի ընդունման համար պահանջվող ժամանակը.
Խտացված կախույթ ստանալուց հետո ջուր են ավելացնում ցրված փուլից 10-20 անգամ գերազանցող քանակությամբ։ Այնուհետև կախոցը ինտենսիվ խառնում են (խառնումի ընդունում) և նստեցնում 2-3 րոպե՝ մասնիկները մասնատելու համար։ Փոքր մասնիկները կախված են, խոշոր մասնիկները նստում են հատակին: Նիհար կախոցը քամվում է, նստվածքը նորից մանրացվում է և խառնվում հեղուկի նոր մասի հետ: Գործողությունը կրկնվում է այնքան ժամանակ, մինչև ամբողջ նստվածքն անցնի նուրբ կախոցի մեջ:
Bismuthi subnitratis ana 3.0 Aq. սարքավորում. 200 մլ
Չափել 200 մլ մաքրված ջուր տակդիրի մեջ: 3,0 գ օսլա և 3,0 գ հիմնական բիսմութի նիտրատը 3 մլ ջրով մանրացնում են շաղախի մեջ (Բ.Վ. Դերյագինի կանոն), ավելացնում են 60-90 մլ ջուր, խառնուրդը հարում և 2-3 րոպե հանգիստ թողնում։ Նստվածքից զգուշորեն բարակ կախոց է լցվում սրվակի մեջ: Շաղախի մեջ մնացածը հավելյալ մանրացնում են մուրճով, խառնում ջրի նոր չափաբաժնի հետ, քամում։ Մանրացնելը և խառնելը կրկնվում է այնքան ժամանակ, մինչև բոլոր խոշոր մասնիկները վերածվեն նուրբ կախոցի:
Հիդրոֆոբ նյութերի ընդգծված հատկություններով կախոցներ պատրաստելիս անհրաժեշտ է ավելացնել էթանոլ, ինչպես դժվար աղալվող նյութերի ցրման դեպքում։
Rp. Solutionis Natrii bromidi 0,5% - 120 մլ
Coffeini-natrii benzoatis 0.5
M.D.S. 1 ճաշի գդալ օրական 3 անգամ։
112 մլ մաքրված ջուր, 5 մլ կոֆեին-նատրիումի բենզոատ լուծույթ (1:10) և 3 մլ նատրիումի բրոմիդի լուծույթ (1:5) չափվում են կրպակի մեջ: 1,0 գ կամֆորա 10 կաթիլ 95% էթանոլով հավանգի մեջ մանրացնում են մինչև լուծարվի, ավելացնում են 1,0 գ ժելատոզա և բուժիչ նյութերի պատրաստի 1 մլ լուծույթ, խառնում մինչև ստացվի բարակ միջուկ։ Ցելյուլոզը տեղափոխվում է կոֆեին-նատրիումի բենզոատի և նատրիումի բրոմիդի լուծույթով սրվակի մեջ՝ մաս-մաս ավելացնելով:
3% և ավելի կոնցենտրացիայով բուժիչ նյութեր պարունակող կախոցների արտադրության մեջ դրանք պատրաստվում են կշռով, հետևաբար գրավոր հսկողության անձնագրում, այս դեպքում, անհրաժեշտ է նշել արտադրված կախույթի քաշը և զանգվածը. .
Օրինակ 3 Rp.՝ Zinci oxydi Talci ana 5.0
Աք. purificata 100 մլ
M.D.S. Սրբել դեմքի մաշկը։
Շաղախի մեջ նախ չոր վիճակում խառնում են 5,0 գ ցինկի օքսիդը և 5,0 գ տալկը, ապա ավելացնում են մոտավորապես 5 մլ մաքրված ջուր (Բ.Վ. Դերյագինի կանոն), քսում են մինչև մածուն զանգվածի ձևավորումը։ Մնացած մաքրված ջուրը մաս-մաս ավելացնում են բարակ միջուկին, խառնում են նեխուրի հետ, տեղափոխում սրվակի մեջ և պատրաստում:
Կախոցները զտված չեն:
3. Խառնման փուլներառում է այլ բուժիչ նյութերի ներմուծումը լուծույթների տեսքով: Այս փուլի առանձնահատկությունն այն է, որ անհրաժեշտ է ստուգել ինչպես բուժիչ նյութերի համատեղելիությունը, այնպես էլ դրանց ազդեցությունը կախոցների նստվածքային կայունության վրա: Ուժեղ էլեկտրոլիտները և բևեռային նյութերը կտրուկ վատացնում են կախոցների կայունությունը:
Եթե կախոցը պարունակում է անօրգանական աղեր, ապա ավելի լավ է պատրաստել խտացված կախոց՝ նյութը քսելով մաքրված ջրով, այնուհետև ավելացնելով կայունացուցիչ, այնուհետև աղի լուծույթները կոնցենտրացիայի աճման կարգով։
4. Դիզայնի և փաթեթավորման փուլ.Կախոցները փաթեթավորվում են հեղուկ դեղաչափերի նմանությամբ տարայի մեջ, որն ապահովում է դեղամիջոցի որակի պահպանումը պիտանելիության ժամկետի ընթացքում: Ամենահարմարը կախոցների փաթեթավորումն է ադապտերներով և դիսպենսերներով հագեցած ներարկիչներով (նկ. 20.2):
Գրանցվելիս անհրաժեշտ է պիտակի վրա ունենալ լրացուցիչ նախազգուշական պիտակներ՝ «Թափահարել օգտագործելուց առաջ», «Սառեցնելն անընդունելի է», «Պահպանման ժամկետը 3 օր»։
5. Կասեցումների որակի գնահատում.Պատրաստված կախոցների որակը գնահատվում է այնպես, ինչպես հեղուկ դեղաչափերի այլ ձևերի դեպքում, այսինքն. ստուգեք փաստաթուղթը
Բրինձ. 20.2.Ներարկիչներ և վարդակներ կախոցների բաշխման համար
tion (բաղադրատոմս, անձնագիր), դիզայն, փաթեթավորում, գույն, հոտ, մեխանիկական կեղտերի բացակայություն, ծավալի կամ զանգվածի շեղումներ։ Կասեցումների համար հատուկ որակի ցուցանիշներ են ցրված փուլի մասնիկների վերակասեցումը և միատեսակությունը:
վերակասեցելիություն.Նստվածքի առկայության դեպքում կախոցները վերականգնվում են մասնիկների միատեսակ բաշխման ամբողջ ծավալով` թափահարելով 20-40 վրկ 24 ժամ պահեստավորումից հետո և 40-60 վրկ` 24-72 ժամ պահեստավորումից հետո:
Ցրված փուլի մասնիկների միատարրություն.Ցրված փուլի տարասեռ խոշոր մասնիկներ չպետք է լինեն:
Նշում.Մասնիկների չափի որոշումն իրականացվում է մանրադիտակով։ Ցրված փուլի մասնիկների չափը չպետք է գերազանցի առանձին բժշկական նյութերի (FS, VFS) կասեցումների վերաբերյալ մասնավոր հոդվածներում նշված չափերը:
20.7. ԿԱՍԵՑՄԱՆ ԲԱՂԱԴՐԱՏՈՒՆԵՐԻ ՕՐԻՆՆԵՐ (ԽՍՀՄ ԱՆ ԿԱՐԳ 12.08.1991 Թ. 223)
1. Գլիցերինում յոդոֆորմի և ցինիկ օքսիդի կասեցում Rp.: Iodoformii 9.0
Ցինցի օքսիդ 10.0 Գլիցերին և 25.0 M.D.S. Արտաքին.
Գործողություն և ցուցումներ.հակասեպտիկ.
2. Ծծմբի կասեցումը քլորամֆենիկոլով և սալիցիլաթթվի սպիրտով
Հպ.՝ Laevomycetini Ac. salicylici ana 1.5 Sulfuris praecip. 2,5 ճ.գ. aethylici 70% - 50 մլ M.D.S. Սրբել մաշկը:
Գործողություն և ցուցումներ.հակաբակտերիալ և հակասեպտիկ մաշկային հիվանդությունների համար:
3. Ցինկի օքսիդի, տալկի և օսլայի կասեցում Rp.: Ցինկի oxydi
Աք. pur. 100 մլ M.D.S. Արտաքին.
Գործողություն և ցուցումներ.հակասեպտիկ, տտիպ:
4. Կասեցում «Նովոցինդոլ» Rp.: Ցինկի oxydi
sp. aethylici 96% - 21.4 մլ
Աք. rsh \ ad 100.0 M.D.S. Յուղել մաշկը:
Գործողություն և ցուցումներ.հակասեպտիկ, տտիպ և տեղային անզգայացնող միջոց:
5. Ցինկի օքսիդի, տալկի, օսլայի և անզգայացնող սպիրտ-գլիցերինի կասեցում
Անեսթեզինի անա 12.0
sp. aethylici 70% - 20.0 մլ Aq. pur. գովազդ 100.0
M.D.S. Կիրառել մաշկին։
Գործողություն և ցուցումներ.հակասեպտիկ, տտիպ, տեղային անզգայացնող միջոց:
6. Ցինկի օքսիդի, օսլայի, տալկի, անեստեզինի և բորաթթվի կասեցում, ջուր-գլիցերին
Rp.՝ Zinci ohidi Amyli
Talciana 30.0 Անեսթեզինի 5.0
Սոլ. Ակ. բորիցի 2% - 200.0
1. Ո՞րն է կասեցումների սահմանումը որպես դեղաչափի ձև: Ինչ են նա
հատկանիշները որպես տարասեռ համակարգ?
2. Որո՞նք են կասեցման կայունության տեսակները որպես տարասեռ համակարգ:
3. Ի՞նչ գործոններ են ազդում կախոցների կայունության վրա:
4. Ինչպե՞ս պատրաստել հիդրոֆիլ նյութերի կասեցում:
5. Ինչպես բացատրել պրոֆ. Բ.Վ. Դերյագինը և կասեցումների արտադրության մեջ վերակասպման եղանակը:
6. Ո՞րն է կայունացուցիչների դերը և դրանց գործողության մեխանիզմը:
7. Ինչպե՞ս հիմնավորել հիդրոֆոբ նյութերի կասեցման կայունացուցիչի ընտրությունը:
8. Ինչպե՞ս պատրաստել կախոցներ մեղմ հիդրոֆոբ հատկություններ ունեցող նյութերից:
9. Ինչպես պատրաստել կախույթներ ընդգծված հիդրո-ով նյութերից.
10. Որո՞նք են ծծմբային կախույթի պատրաստման առանձնահատկությունները:
11. Որո՞նք են կասեցման որակի գնահատման հիմնական ցուցանիշները:
12. Ի՞նչ փոփոխությունների կարող են ենթարկվել կախոցները պահեստավորման ընթացքում:
1. Օգտագործելուց առաջ կախոցը թափահարվում է հետևյալի համար.
2. Թունավոր նյութեր կասեցումների մեջ.
2. Բաց թողնվում են, եթե դեղատոմսով նախատեսված թունավոր նյութի քանակը չի գերազանցում ամենաբարձր մեկ դեղաչափը:
3. Նստվածքի արագությունը ուղիղ համեմատական է.
1. Մասնիկի տրամագծի քառակուսին:
2. Մասնիկների և ցրված միջավայրի խտությունները:
3. Միջավայրի մածուցիկություն.
4. Այլ դեղաչափերի նկատմամբ կախոցների առավելություններն են.
1. Ֆիզիկական կայունություն (նստվածք):
2. Դոզային ձևի հարմարությունը հիվանդների (երեխաների) համար, ովքեր չեն կարող կուլ տալ հաբեր կամ պարկուճներ:
3. Կարճ պահպանման ժամկետ՝ 3 օր։
5. Սթոքսի օրենքից բխում է. որքան բարձր է մասնիկների չափի կրճատման աստիճանը, այնքան կախոցների նստվածքային կայունությունը.
6. Այն բխում է Սթոքսի օրենքից՝ որքան մեծ է միջավայրի մածուցիկությունը, այնքան կախոցների նստվածքային կայունությունը.
7. Արտահայտված հիդրոֆոբ հատկություններով բուժիչ նյութերը կայունացնելու համար ժելատոզը օգտագործվում է հարաբերակցությամբ.
8. Մեղմ արտահայտված հիդրոֆոբ հատկություններով բուժիչ նյութերը կայունացնելու համար ժելատոզն օգտագործվում է հարաբերակցությամբ.
9. Ֆրակցիոնացումը (կասեցումը և նստեցումը) պարտադիր է այն նյութերի կասեցումների համար, որոնք ունեն.
1. Հիդրոֆիլ հատկություններ.
2. Հիդրոֆոբ հատկություններ.
10. Նուրբ բաժանված բուժիչ նյութեր ստանալու համար խորհուրդ է տրվում սկզբում ստանալ խտացված կախույթ՝ կասեցված նյութերը մանրացնելով ջրում, բուժիչ նյութերի լուծույթներում կամ այլ օժանդակ հեղուկի չափով.
1. Մանրացված բուժիչ նյութի զանգվածի 1/1 մասը.
2. Մանրացված բուժիչ նյութի զանգվածի 1/2 մասը.
3. Մանրացված բուժիչ նյութի զանգվածի 2/1-ը.
11. 3% կոնցենտրացիայով բուժիչ նյութեր պարունակող կախոցների արտադրության մեջ դրանք պատրաստվում են.
13. Եթե կախոցը պարունակում է անօրգանական աղեր, ապա ավելի լավ է պատրաստել խտացված կախոց՝ նյութը քսելով.
1. Աղի լուծույթ.
2. Մաքրված ջուր.
14. Բաղադրատոմսի պատրաստման համար.
Ռպ.՝ Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 մլ Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5
15. Բաղադրատոմսի ընդհանուր ծավալը.
Rp.՝ Solutionis Natrii bromidi 0.5% 120 մլ Camphorae 1.0 Coffeini-natrii benzoatis 0.5:
3. Բաղադրատոմսը պատրաստվում է քաշով։
16. Rp.: Ցինկի oxydi; Talciana 5.0 Aquae purificata 100 մլ
