डेरियागिन का नियम निरूपण। डेरीगिन-लैंडौ-फेयरवे-ओवरबैक जमावट का सिद्धांत

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99. जमावट प्रक्रिया पर इलेक्ट्रोलाइट्स की क्रिया में विरोध और तालमेल

परस्पर स्कंदन तब होता है जब विभिन्न आवेश चिह्न वाले दो कोलाइड मिश्रित होते हैं। प्रत्येक कोलाइड को एक इलेक्ट्रोलाइट माना जा सकता है, जिसमें एक आयन सामान्य होता है और दूसरे का द्रव्यमान बहुत बड़ा होता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि धनावेशित कणों वाला कोलाइड ऋणात्मक कणों वाले सॉल के लिए एक जमाव वाले इलेक्ट्रोलाइट की भूमिका निभाएगा, और इसके विपरीत। स्वाभाविक रूप से, सबसे पूर्ण जमावट कोलाइडल समाधानों के एक निश्चित इष्टतम अनुपात पर होता है, जो कणों के पारस्परिक तटस्थता के अनुरूप होता है। यदि कोलाइड में से किसी एक की अधिकता है, तो आंशिक जमाव होगा, या अतिरिक्त कोलाइड (रिचार्ज) के चार्ज के संकेत के साथ सिस्टम स्थिर रहेगा। इलेक्ट्रोलाइट्स के मिश्रण के साथ कोलाइडल समाधानों के जमाव के परिणाम अलग-अलग होते हैं। यहां तीन मामले हैं:

1) लत की घटना;

2) आयन विरोध;

3) आयन सहक्रियावाद.

कार्यों में यू. एम. ग्लेज़मैन, ई. मटिविच और अन्य लेखकों ने एक अधिक जटिल, लेकिन अभ्यास के लिए बहुत महत्वपूर्ण मामले का अध्ययन किया - इलेक्ट्रोलाइट्स के मिश्रण के साथ जमावट।

additiveइसका प्रभाव यह होता है कि मिश्रण में जमावट क्षमता को मिश्रण नियम के अनुसार अंकगणितीय रूप से जोड़ा जाता है। योगात्मक क्रिया के मामले में, यदि 1/2 से 1 सोल तक एक इलेक्ट्रोलाइट जोड़ा जाता है, तो जमावट प्राप्त करने के लिए आपको 2/2 जोड़ने की आवश्यकता होती है। एक योगात्मक प्रभाव अक्सर देखा जाता है, विशेष रूप से समान संयोजकता के प्रमुख आयनों के साथ इलेक्ट्रोलाइट्स के मिश्रण के साथ जमावट के दौरान।

यह लंबे समय से ज्ञात है कि, दो काउंटरों के योगात्मक जमावट प्रभाव के साथ, उनकी कार्रवाई में विरोध और तालमेल के मामले देखे जाते हैं, जो न केवल कई तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए, बल्कि आयनों के प्रभाव के पैटर्न को समझने के लिए भी बहुत महत्वपूर्ण हैं। जीवित जीव के अंगों और ऊतकों पर, जिसमें जैविक रूप से सक्रिय आयन अक्सर प्रतिपक्षी या सहक्रियावादी के रूप में प्रकट होते हैं।

एक इलेक्ट्रोलाइट की जमावट क्रिया दूसरे की उपस्थिति में शुरू होती है, जो एक ऐसी घटना है जो विभिन्न वैलेंस (उदाहरण के लिए, अल 3+ और आर +) के आयनों के मिश्रण में देखी जाती है, साथ ही एक नकारात्मक सॉल के जमावट के दौरान भी देखी जाती है। एडिटिविटी से विचलन का कारण इलेक्ट्रोलाइट्स के मिश्रण में आयन की गतिविधि में इलेक्ट्रोस्टैटिक कमी और जटिल गठन हो सकता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स के मिश्रण के साथ जमाव करते समय, कुछ मामलों में, आयनों का तालमेल देखा जाता है (विरोध की घटना का विपरीत प्रभाव, यानी, जब एक इलेक्ट्रोलाइट का जमाव प्रभाव दूसरे की उपस्थिति में बढ़ जाता है)। इलेक्ट्रोलाइट्स की कम सांद्रता पर, कोलाइडल समाधान जमाव से गुजरते हैं। उन्नत संरचनात्मक और यांत्रिक गुणों के साथ कोलाइडल कणों की सतह पर सोखना परतें बनाकर, विद्युत चुम्बकीय जमावट के खिलाफ समाधान की स्थिरता में काफी वृद्धि की जा सकती है। ये परतें इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा जमावट को रोक सकती हैं। उच्च-आणविक यौगिकों (जिलेटिन, अगर-अगर, अंडा एल्बुमिन, आदि) के घोल की थोड़ी मात्रा जोड़कर इलेक्ट्रॉनों के संबंध में सॉल के इस तरह के स्थिरीकरण को सुरक्षा कहा जाता है।

सुरक्षात्मक सॉल इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रति बहुत प्रतिरोधी होते हैं। उदाहरण के लिए, चांदी के कोलाइडल समाधान, जो प्रोटीन पदार्थों द्वारा संरक्षित होते हैं और दवाओं (प्रोटार्गल, कॉलरगल) के रूप में उपयोग किए जाते हैं, इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रति असंवेदनशील हो जाते हैं और सूखने तक वाष्पित हो सकते हैं। जल से उपचार के बाद सूखा अवशेष पुनः सॉल में परिवर्तित हो जाता है। हालाँकि, विभिन्न पदार्थों के सुरक्षात्मक प्रभाव समान नहीं होते हैं। कुछ मानक शर्तों के तहत किसी विशेष सॉल के जमाव को रोकने के लिए पर्याप्त पदार्थ की मात्रा, सुरक्षात्मक कार्रवाई के उपाय के रूप में कार्य करती है। उदाहरण के लिए, जिलेटिन का "गोल्डन नंबर" 0.01 है, जिसका अर्थ है कि इसका 0.01 मिलीग्राम 10 मिलीलीटर की रक्षा करता है। जमावट से सोने का सोल 1 मिली 10% NaCl घोल अंडे का एल्ब्यूमिन "गोल्डन नंबर" - 2.5, स्टार्च - 20. इसी तरह, आप "सिल्वर नंबर", "सल्फर नंबर" आदि का मूल्यांकन कर सकते हैं।

100. प्रबल एवं दुर्बल आवेशित सॉलों का स्कंदन

कोलाइडल रसायन विज्ञान के विकास की प्रक्रिया में, कई सिद्धांत सामने आए जिन्होंने सिस्टम के कुछ मापदंडों और घटना के साथ हाइड्रोफोबिक सॉल (विशेष रूप से, इलेक्ट्रोलाइट्स के जमावट प्रभाव) की स्थिरता को जोड़ने का प्रयास किया, जो कि बिखरे हुए चरण की बातचीत के दौरान उत्पन्न होते हैं। फैलाव माध्यम. सबसे सफल स्थिरता का आधुनिक सिद्धांत था, जिस पर सोवियत वैज्ञानिकों का नाम है और इसे डीएलएफओ सिद्धांत के रूप में नामित किया गया है (बी.वी. डेरियागिना, एल. डी. लैंडौ, ई. फेयरवे, जे. ओवरबेक)। डीएलपीओ सिद्धांत के अनुसार, फैलाव माध्यम में इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता में वृद्धि से विसरित परत की मोटाई में कमी आती है। विसरित परत की मोटाई उस आकार तक कम हो जाती है जिस पर आणविक आकर्षण बल कार्य करना शुरू कर देते हैं। इसके परिणामस्वरूप, एकत्रीकरण और फिर गतिज स्थिरता का नुकसान होता है। जमावट का डीएलएफओ भौतिक सिद्धांत पहले मात्रात्मक सिद्धांत का प्रतिनिधित्व करता है। इसका उपयोग जमाव सीमा की गणना के लिए किया जा सकता है। परिणामस्वरूप, शुल्ज़-हार्डी नियम इस सिद्धांत का अनुसरण करता है।

डेरियागिन का "छठी डिग्री कानून" Z 6 Z 6 जमावट सीमा या जमावट क्षमता की निर्भरता स्थापित करता है ( वी k = 1/Sk) आयन के आवेश पर। मात्रा वीशुल्ज़-हार्डी नियम के अनुसार एक-, दो- और तीन चार्ज काउंटरों के लिए k एक दूसरे के साथ 1:64:729 के रूप में सहसंबंधित होता है।

यदि कणों की कम दूरी की बातचीत के परिणामस्वरूप जमावट होती है, तो ऐसी प्रणालियाँ अस्थिर होती हैं, और ज्यादातर मामलों में जमावट अपरिवर्तनीय होती है, क्योंकि पहले न्यूनतम की गहराई आमतौर पर kT से अधिक होती है। अवरोध की ऊंचाई में कमी विशिष्ट सोखना के कारण हो सकती है। इसलिए, हम दो प्रकार के जमावट के बारे में बात कर सकते हैं: एकाग्रता और सोखना.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि z> 2 के लिए प्रयोग के साथ विचारित सरल सिद्धांत की तुलना संभव नहीं है, क्योंकि सिद्धांत का यह संस्करण परिमाण और संकेत दोनों से संबंधित, बहु आवेशित काउंटरों के लिए ψ 1 (सी) को ध्यान में नहीं रखता है। का ψ 1 .

दूसरे न्यूनतम में कणों के पारस्परिक निर्धारण के लिए डीएलएफओ सिद्धांत के और विकास के साथ, कोई 3.5-2.5 के घातांक मान पर पहुंच सकता है। इसकी पुष्टि आगे की बातचीत पर काल्पनिक प्रयोगात्मक डेटा से होती है।

सभी संयुक्त कार्य डीएलवीओ सिद्धांत पर आधारित हैं, जो विद्युत परत के गुणों और फैली हुई प्रणालियों की स्थिरता के बीच संबंध स्थापित करता है। इन कार्यों में, अधिक जटिल मामलों पर विचार किया जाता है (उदाहरण के लिए, आयनों के सोखने को ध्यान में रखते हुए), और, परिणामस्वरूप, ψ 1 में परिवर्तन, जिससे जमावट क्षेत्रों की घटना होती है।

विद्युत प्रकृति या प्रतिकर्षण का विचार तब अधिक वैध हो जाता है जब जमावट क्षेत्रों और बहु ​​आवेशित काउंटरों के साथ इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान में ψ 1 में परिवर्तन की प्रकृति के बीच एक संबंध स्थापित किया जाता है। समान संरचना के फैलाव चरण के कणों के समान आवेश के साथ, यह स्पष्ट प्रतीत होता है कि उन्हें एक दूसरे को इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से प्रतिकर्षित करना चाहिए।

नतीजतन, गुणात्मक विचार के ढांचे के भीतर, विसरित परत के विकृत होने पर प्रतिकारक बल उत्पन्न होते हैं, और कणों तक पहुंचने के लिए, उन्हें एक बाधा को दूर करने की आवश्यकता होती है जो उच्चतर, उच्चतर ψ 1, और सतह से आगे पिछड़ जाती है , विसरित परत की मोटाई जितनी अधिक होगी।

बहुसंयोजक काउंटरों के लिए, बढ़ती एकाग्रता के साथ ψ 1 का मान बहुत तेजी से घटता है, जो शुल्ज़-हार्डी नियम की व्याख्या करता है।

101. फ़्लोक्यूलेशन, हेटेरोकोएग्यूलेशन (परिभाषाएँ, उदाहरण)

flocculation- एक प्रकार का जमाव जो ढीले, परतदार जमाव - फ्लोक्यूल्स के निर्माण की ओर ले जाता है।

कई मामलों में, स्थिरता की निर्भरता, किसी भी मात्रात्मक विशेषता के माध्यम से व्यक्त की जाती है, उदाहरण के लिए सी, अतिरिक्त "सुरक्षात्मक" कोलाइड (पीएमसी) की मात्रा पर, स्पष्ट रूप से परिभाषित न्यूनतम से गुजरती है। दूसरे शब्दों में, जब आईयूडी को सुरक्षात्मक प्रभाव प्रदान करने के लिए अपर्याप्त मात्रा में जोड़ा जाता है तो प्रतिरोध कम हो जाता है। यह घटना, विशेष रूप से श्रृंखला के दोनों सिरों पर ध्रुवीय समूहों को प्रभावित करने वाले रैखिक मैक्रोमोलेक्यूल्स की विशेषता (उदाहरण के लिए, पॉलीविनाइल अल्कोहल), वर्तमान में इस तथ्य से समझाया गया है कि एक लंबा बहुलक अणु दो सिरों पर बिखरे हुए चरण के दो अलग-अलग कणों से जुड़ा होता है, उन्हें हाइड्रोकार्बन "पुल" के साथ एक साथ पकड़कर रखना।

सिद्धांत में किए गए फ़्लोक्यूलेशन घटना की मात्रात्मक व्याख्या ला मेरा विचारों के आधार पर आई. लैंगमुइर , से पता चला कि पहले कण पर पहले से ही अधिशोषित अणुओं के लिए दूसरे कण पर दूसरे छोर द्वारा अधिशोषण की संभावना अधिक होगी, इन अणुओं की संख्या जितनी अधिक होगी और मुक्त सतह का अंश उतना अधिक होगा। नतीजतन, न्यूनतम स्थिरता मैक्रोमोलेक्यूल्स के साथ सतह परत के आधे भरने से मेल खाती है।

यह घटना (फ्लोक्यूलेशन), फ्लोकुलेंट्स की तुलनात्मक सस्तीता के कारण, व्यापक रूप से सस्पेंशन, सोल के अवसादन और विशेष रूप से प्राकृतिक और अपशिष्ट जल के शुद्धिकरण के लिए उपयोग की जाती है।

हेटेरोकोएग्यूलेशन- विभिन्न संरचना या आकार के कणों के बीच परस्पर क्रिया। हेटेरोकोएग्यूलेशन की अवधारणा सामान्य है; इसमें एक विशेष मामले के रूप में, विचाराधीन मामले में दो समान निकायों की बातचीत शामिल है।

हेटेरोकोएग्युलेशन का एक उदाहरण है आपसी जमावट विपरीत आवेशित कण। इस मामले में, इलेक्ट्रोस्टैटिक बल संकेत बदलते हैं और आकर्षक बल बन जाते हैं। ऊर्जा अवरोध की अनुपस्थिति किसी भी मूल्य पर तेजी से जमावट की ओर ले जाती है साथ.

बिखरी हुई प्रणालियों के व्यावहारिक विनाश के लिए इस प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो प्राकृतिक और औद्योगिक जल को शुद्ध करने की समस्या के संबंध में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, जल आपूर्ति स्टेशनों पर, पानी रेत फिल्टर में प्रवेश करने से पहले, इसमें Al 2 (SO 4) 3 या FeCl 3 मिलाया जाता है; हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप बनने वाले Fe या Al ऑक्साइड हाइड्रेट्स के सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए सॉल, निलंबित नकारात्मक चार्ज वाले मिट्टी के कणों के तेजी से जमाव का कारण बनते हैं। कई प्राकृतिक और तकनीकी प्रक्रियाओं में सोल के पारस्परिक जमावट की घटना का बहुत महत्व है। पारस्परिक जमाव प्रकृति में आम है (उदाहरण के लिए, समुद्र और नदी के पानी को मिलाते समय)। नदी के पानी के कोलाइड का जमाव इस प्रकार होता है। समुद्री जल के लवणों के आयन नदी जल के आवेशित कोलाइडल कणों पर अधिशोषित होते हैं। सोखने के परिणामस्वरूप, कण मुक्त हो जाते हैं, बड़े समुच्चय में संयोजित होते हैं और व्यवस्थित हो जाते हैं। इसीलिए तली में धीरे-धीरे बहुत सारी गाद जमा हो जाती है और बाद में द्वीप और नाले बन जाते हैं। इस प्रकार हमारी अनेक नदियों के डेल्टाओं का निर्माण हुआ।

डीएलएफओ सिद्धांत का अनुप्रयोगहेटरोकोएग्यूलेशन प्रक्रियाओं से पता चलता है कि कुछ मामलों में न केवल यू टेर, बल्कि यू का संकेत भी बदल जाता है। इन मामलों में लंदन की सेनाओं की प्रकृति नहीं बदलती; वे हमेशा आकर्षण की शक्तियाँ होती हैं। अधिशोषित कोलाइडों के निर्धारण की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका उनके जमाव द्वारा निभाई जाती है, जो अधिशोषित कणों और अधिशोषक की सतह के विपरीत आवेशों के कारण होता है।

एल. ए. कुल्स्की स्थापित किया गया कि यह पानी की कोलाइडल अशुद्धियाँ नहीं हैं जो जमावट से गुजरती हैं, बल्कि जमावट के हाइड्रोलिसिस के दौरान बनने वाले हाइड्रॉक्साइड हैं। जल शुद्धिकरण स्वयं जमाव के परिणामस्वरूप नहीं होता है, बल्कि हाइड्रॉक्साइड की सतह पर कोलाइडल अशुद्धियों के सोखने के कारण होता है। एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड कणों का जमाव और पानी से उनकी संबद्ध वर्षा पानी में घुले इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रभाव में होती है।

102. इलेक्ट्रोकनेटिक क्षमता पर इलेक्ट्रोलाइट्स का प्रभाव। जमाव क्षेत्र

परिमाण ζ -क्षमता समाधान में इलेक्ट्रोलाइट्स की कुल सामग्री से निर्धारित होती है। सांद्रता में वृद्धि से विसरित परत की मोटाई में कमी आती है और इसलिए, इलेक्ट्रोकेनेटिक क्षमता में कमी आती है। यह न केवल आयनों की सांद्रता पर निर्भर करता है, बल्कि उनकी संयोजकता और प्रतिसंयोजकों पर भी निर्भर करता है, अर्थात, ऐसे आयन जिनका आवेश कणों के आवेश के विपरीत होता है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पर विशेष रूप से गहरा प्रभाव ζ -पोटेंशियल मोनोवैलेंट जटिल कार्बनिक आयनों (डाई, एल्कलॉइड, आदि) द्वारा लगाया जाता है, जिसका प्रभाव द्विसंयोजक अकार्बनिक आयनों की क्षमता पर प्रभाव के अनुरूप होता है।

अनुभव से पता चलता है कि हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयन, उच्च वैलेंस आयन (AI 3+, Fe 3+, PO 3-, साइट्रेट आयन, आदि), साथ ही एल्कलॉइड और रंगों के जटिल कार्बनिक आयन न केवल बहुत कम करने में सक्षम हैं ζ -संभावित, लेकिन एक निश्चित एकाग्रता पर भी इसके संकेत में बदलाव होता है।

जमावट के दौरान, कणों को एक दूसरे के पास ऐसी दूरी तक आना चाहिए जिस पर आपसी आकर्षण की ऊर्जा थर्मल (ब्राउनियन) गति की ऊर्जा से अधिक हो, जो कणों को एक दूसरे से दूर ले जाती है। आवश्यक दृष्टिकोण को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण द्वारा रोका जाता है जो तब होता है जब विसरित परत के आयनिक गोले संपर्क में आते हैं। जब एक इलेक्ट्रोलाइट को कोलाइडल घोल में डाला जाता है, तो दो स्वतंत्र प्रक्रियाएँ होती हैं।

पहला- बाहरी विसरित आवरण में आयनों का विनिमय सोखना, अर्थात प्रविष्ट इलेक्ट्रोलाइट के प्रमुख आयनों के लिए विसरित परत के आयनों का आदान-प्रदान; यह कोगुलम में उनके प्रवेश की व्याख्या करता है।

दूसरी प्रक्रिया- इस विसरित परत का संपीड़न, जिसके परिणामस्वरूप इसके आयनों का एक भाग दोहरी विद्युत परत के आंतरिक (हेल्महोल्ट्ज़) भाग में चला जाता है। विसरित परत की मोटाई में कमी के कारण, कोलाइडल कण उनके बीच उत्पन्न होने वाली प्रतिकारक ताकतों के बिना करीब आने की संभावना प्राप्त कर लेते हैं; कुछ पर्याप्त छोटी दूरी पर, पारस्परिक आकर्षण बल कणों के आसंजन और जमावट का कारण बनने में सक्षम होते हैं।

इलेक्ट्रिक डबल लेयर के संपीड़न का अंदाजा ड्रॉप से ​​लगाया जा सकता है ζ -क्षमता, जो आमतौर पर इलेक्ट्रोलाइट मिलाए जाने पर देखी जाती है। इसका गिरना अपने आप में जमावट का कारण नहीं है, बल्कि विद्युत दोहरी परत की संरचना में होने वाले परिवर्तनों के संकेतक के रूप में कार्य करता है। संबंध ζ - जमावट की क्षमता अनियमित पंक्तियों या जमावट के क्षेत्रों की घटना में स्पष्ट रूप से प्रकट होती है और इसे एक उदाहरण के साथ माना जा सकता है। ट्राई- और टेट्रावेलेंट धातुओं के आयन, साथ ही बड़े कार्बनिक धनायन, जब बढ़ती मात्रा में एक नकारात्मक सॉल में जोड़े जाते हैं, तो पूरी तरह से विशेष तरीके से व्यवहार करते हैं। प्रारंभ में, जमावट सीमा तक पहुंचने पर, वे, अन्य जमाव वाले आयनों की तरह, सोल (पहला जमावट क्षेत्र) के जमावट का कारण बनते हैं। फिर, उच्च इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता पर सॉल के एक नए हिस्से में, जमावट नहीं होती है (स्थिरता क्षेत्र)। इसके अलावा, इससे भी अधिक इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता पर, जमावट फिर से होती है (दूसरा जमावट क्षेत्र)। दूसरे स्थिरता क्षेत्र में, जैसा कि इलेक्ट्रोफोरेसिस द्वारा आसानी से स्थापित किया जा सकता है, कोलाइडल कणों पर अब नकारात्मक चार्ज नहीं है, बल्कि सकारात्मक चार्ज है। जाहिर है, अत्यधिक अधिशोषित अत्यधिक आवेशित धनायन और बड़े कार्बनिक धनायन सुपर-समतुल्य मात्रा में दोहरी परत के हेल्महोल्ट्ज़ भाग में प्रवेश कर सकते हैं। इसके कारण उनके साथ आने वाले ऋणायन दोहरी परत के विसरित भाग में प्रवेश कर जाते हैं, जिससे चिन्ह बदल जाता है ζ -संभावना।

इस घटना को कहा जाता है जमावट क्षेत्र, जिसमें बढ़ती इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता के साथ जमावट क्षेत्र के बाद एक दूसरे स्थिरता क्षेत्र की उपस्थिति शामिल है। इस दूसरे क्षेत्र में, कण आवेश प्रारंभिक स्थिरता क्षेत्र में आवेश के संकेत के विपरीत हो जाता है। आगे विकास के साथ साथकुछ नए महत्वपूर्ण मूल्य पर एस"केजमावट का दूसरा क्षेत्र शुरू होता है।

103. तीव्र जमावट की गतिकी। स्मोलुचोव्स्की का सिद्धांत

एक संकीर्ण सांद्रण सीमा में तेजी से वृद्धि होती है वीएक निश्चित मूल्य तक जो आगे बढ़ने पर नहीं बदलता है साथ. इसके अनुसार, तीन स्पष्ट रूप से सीमांकित क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: स्थिरता, धीमी जमावट (थ्रेसहोल्ड एसके एम के साथ) और तेज़ जमावट (थ्रेसहोल्ड एसके बी के साथ)।

क्योंकि विकास के साथ साथऊर्जा अवरोधक यू की ऊंचाई कम हो जाती है, हम देखे गए पैटर्न को इस तथ्य से समझा सकते हैं कि सी = एसके मीटर पर बाधा से गुजरने वाले "सबसे गर्म" कणों की एक निश्चित संभावना दिखाई देती है (टी ≥ यू)कण; आगे यह संभावना बढ़ती है और c > sk b पर सीमित मान - एक तक पहुँच जाता है। दूसरे शब्दों में, इस क्षेत्र में अवरोध इतना कम हो जाता है कि सभी कण इस पर काबू पा लेते हैं और कणों के जुड़ने के लिए प्रभावी टकरावों की संख्या में अब कोई बदलाव नहीं होता है। यह संख्या केवल कण सांद्रता पर निर्भर करती है वीऔर उनकी गति.

तीव्र जमावट क्षेत्र को उस क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें सभी प्रभाव प्रभावी होते हैं।

इस क्षेत्र के लिए v की गणना करना काफी सरल है, क्योंकि यह टकरावों की संख्या की गणना करने के लिए नीचे आता है। हालाँकि, यहाँ कई कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं, क्योंकि न केवल प्राथमिक कणों के टकराव को ध्यान में रखना आवश्यक है, बल्कि जमावट प्रक्रिया के दौरान बनने वाले अधिक जटिल कणों को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। यह कार्य शानदार ढंग से हल किया गया एम. स्मोलुचोव्स्की (1916), जिन्होंने कणों की ब्राउनियन गति (प्रसार) के विचार के आधार पर तेज़ जमावट की गतिकी की मात्रात्मक व्याख्या का प्रस्ताव रखा।

प्रक्रिया की गति वी एकाग्रता v और ब्राउनियन गति की तीव्रता का एक कार्य है, जो प्रसार गुणांक द्वारा विशेषता है डी।

जमाव की गतिकी को सजातीय गोलाकार कणों के सबसे सरल मामले के संबंध में एम. स्मोलुचोव्स्की द्वारा विकसित किया गया था। जब स्थिरता सीमा के अनुरूप ज्ञात इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता पहुंच जाती है, तो प्रारंभिक एकल कण टकराते हैं और दोहरे कण बनाते हैं; वे, बदले में, एक दूसरे से या प्राथमिक कणों से टकराते हुए, तेजी से जटिल (क्विंटुपल, छह, आदि) समुच्चय बनाते हैं। यदि हम एक, दो, तीन प्रारंभिक कणों से युक्त कणों की सांद्रता को पी 1, पी 2, पी 3, ... द्वारा निरूपित करते हैं, तो जमाव की शुरुआत के बाद सभी कणों की कुल संख्या Σp = पी 1 + पी 2 है + पी 3 + ...

चूँकि हर बार दो कण मिलते हैं, एक बनता है (आधा हो जाता है), जमावट प्रक्रिया औपचारिक रूप से एक द्वि-आणविक प्रतिक्रिया के रूप में आगे बढ़ती है, यानी, दूसरे क्रम की प्रतिक्रिया कैनेटीक्स समीकरण के अनुसार समय के साथ कणों की कुल संख्या घट जाती है:

कहाँ क- जमावट दर स्थिरांक, कण प्रसार दर स्थिरांक और आकर्षण क्षेत्र की त्रिज्या पर निर्भर करता है।

स्मोलुचोव्स्की का सिद्धांतबार-बार प्रायोगिक परीक्षण के अधीन किया गया है। मान वी(प्रक्रिया गति) और ξ , (जमावट अवधि) प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जाती है: या तो सीधे - वक्रों के निर्माण के साथ, समय के विभिन्न बिंदुओं पर अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक विधि का उपयोग करके प्रति इकाई आयतन कणों की संख्या की गणना करके वी – टी,या रेले सूत्र का उपयोग करके प्रकाश प्रकीर्णन विधि द्वारा। मान वी वक्र के स्पर्शरेखा के झुकाव के कोण की स्पर्शरेखा द्वारा पाया गया मान ξ - निर्देशांक में सीधी रेखा के झुकाव के कोण के स्पर्शरेखा द्वारा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक अनुमानित अनुमान के लिए वीऔर सेकोग्युलेटिंग एजेंट के संपर्क की शुरुआत से लेकर समाधान की ध्यान देने योग्य मैलापन की शुरुआत तक का समय अक्सर उपयोग किया जाता है, साथ ही किसी दिए गए मानक समय पर सोल के ऑप्टिकल घनत्व (या प्रकाश बिखरने) का अनुपात ( उदाहरण के लिए, आरंभ से 1 या 24 घंटे) प्रारंभिक ऑप्टिकल घनत्व तक। इस विधि को आमतौर पर टर्बिडिमेट्रिक या नेफेलोमेट्रिक कहा जाता है। तीव्र जमावट के सिद्धांत की प्रायोगिक पुष्टि प्रसार और ब्राउनियन गति के सिद्धांत की बुनियादी अवधारणाओं की शुद्धता का एक उत्कृष्ट प्रमाण है।

104. जमाव की गतिकी। जमाव प्रक्रिया की प्रतिवर्तीता. पेप्टाइजेशन

सोवियत भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ एन. ए. फुक्स द्वारा विकसित सिद्धांतप्रारंभ में एरोसोल के जमाव के लिए, गतिज समीकरणों में ऊर्जा अवरोध के मूल्य को पेश करके कणों की परस्पर क्रिया को ध्यान में रखा जाता है।

कहाँ डब्ल्यू- जमावट मंदी गुणांक या यादृच्छिकता कारक, यह दर्शाता है कि तेज जमावट की तुलना में प्रक्रिया की गति कितनी बार कम हो जाती है।

समीकरण से यह स्पष्ट है कि ऊर्जा अवरोध की बढ़ती ऊंचाई के साथ जमावट तेजी से धीमी हो जाती है यू,इकाइयों में व्यक्त किया गया के.टी., साथ ही विसरित परत की मोटाई में वृद्धि ("दूर" दृष्टिकोण पर ब्रेक लगाना) और कण की त्रिज्या में कमी के साथ।

सिद्धांत एक रैखिक संबंध दर्शाता है डब्ल्यूसे साथ, प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई। परिणाम का भौतिक अर्थ इस तथ्य से मेल खाता है कि बल क्षेत्र में जमावट की गति किसी क्षेत्र की अनुपस्थिति में तेजी से जमावट की तुलना में अधिक हो जाती है। नतीजतन, प्रक्रिया की गतिकी पर ऊर्जा मापदंडों के प्रभाव को धीमी जमावट के सिद्धांत द्वारा वर्णित किया गया है।

धीमा जमावटऊर्जा अवरोध के अस्तित्व के कारण टकराव की अपूर्ण दक्षता द्वारा समझाया जा सकता है।

जमाव प्रक्रिया की प्रतिवर्तीता- जमाई गई प्रणालियों की पेप्टाइज करने की क्षमता।

जमावट के दौरान होने वाली वर्षा की संरचना अलग होती है। उनमें से कुछ घने और सघन हैं, जो कणों के निकट संपर्क को इंगित करता है, और जमाव अपरिवर्तनीय है। अन्य जमाव बड़ी मात्रा में होते हैं और उनकी संरचना ढीली, ओपनवर्क होती है। उनमें कण पृथक रहते हैं, तरल की पतली परतों और संपीड़ित विद्युत परतों द्वारा अलग होते हैं। यह माना जा सकता है कि विद्युत दोहरी परत के प्रसार की डिग्री को बढ़ाकर, कोगुलम को फिर से सोल अवस्था में स्थानांतरित करना संभव है। दरअसल, कुछ मामलों में, तलछट को धोकर इलेक्ट्रोलाइट-कोगुलेटर से खुद को मुक्त करके, जमावट की रिवर्स प्रक्रिया को प्रेरित करना संभव है - पेप्टाइजेशन (कोएगल का सोल में संक्रमण)।

पेप्टाइजेशन- यह कणों का पृथक्करण है, उनके बीच संबंध का विघटन, एक दूसरे से उनका अलगाव है। पेप्टाइजेशन की संभावना उतनी ही अधिक होती है जितना अधिक मूल सॉल लियोफिलाइज्ड होता है और जमावट के बाद कम समय बीतता है, क्योंकि समय के साथ, निकट संपर्क के दौरान, कण धीरे-धीरे फैलाव और सतह ऊर्जा में कमी के साथ एकजुट होते हैं। इस मामले में, जमावट अपरिवर्तनीय हो जाती है और पेप्टाइजेशन को बाहर रखा जाता है। पेप्टाइजेशन के व्यावहारिक कार्यान्वयन की विधिजमावट पैदा करने वाले कारणों पर निर्भर करता है। दरअसल, अगर कोगुलम को इलेक्ट्रोलाइट से पानी से धोया जाए (डिकैन्टेशन, फिल्ट्रेशन या डायलिसिस का उपयोग करके) तो पेप्टाइजेशन संभव होगा। उदाहरण के लिए, धोने से ताजा पेप्टाइज करना संभव है, विशेष रूप से सिलिकॉन डाइऑक्साइड, टिन डाइऑक्साइड, धातु सल्फाइड और एकल चार्ज आयनों के साथ जमा हुए सल्फर के अवक्षेप। शुद्ध तरल के साथ पेप्टीकरण का एक उदाहरण पानी के प्रभाव में मिट्टी का पेप्टीकरण है। पानी के साथ बातचीत करते समय, मिट्टी के कणों की सतह पर आयन-सॉल्वेट परतें दिखाई देती हैं, जिससे मिट्टी के कणों के बीच का बंधन कमजोर हो जाता है; परिणामस्वरूप, पानी में मिट्टी का काफी स्थिर निलंबन बनता है। थोड़ी मात्रा में पेप्टाइजेशन एजेंट जोड़ने पर पेप्टाइजेशन आसान हो जाता है, जो आपको विद्युत डबल परत की संरचना को बहाल करने की अनुमति देता है। पेप्टाइज़र संभावित-निर्माण इलेक्ट्रोलाइट्स हैं। मिट्टी में पानी की पारगम्यता होती है, सूजन बढ़ जाती है, संरचनाहीन होती है, एक शब्द में, पेप्टाइज्ड होती है। साबुन का डिटर्जेंट प्रभाव पेप्टाइजेशन प्रक्रिया से भी जुड़ा होता है। फैटी एसिड आयन "गंदगी" कणों की सतह पर अवशोषित हो जाते हैं, जिससे वे दूषित सतह से अलग हो जाते हैं और उन्हें सोल अवस्था - पेप्टाइजिंग में बदल देते हैं; सोल को पानी की धारा और फोम के बुलबुले के साथ वस्तु से हटा दिया जाता है।

डेरियागिन का नियम

डेरियागिन का नियम- कई खुराक रूपों की तकनीक के संबंध में रसायनज्ञ बी.वी. डेरीगिन द्वारा विकसित एक नियम।

नियम स्वयं इस तरह लगता है: "एक बारीक पिसा हुआ औषधीय पदार्थ प्राप्त करने के लिए, इसे फैलाते समय, कुचले हुए औषधीय पदार्थ के आधे द्रव्यमान में एक विलायक जोड़ने की सिफारिश की जाती है।"

नियम की व्याख्या:दवा के कणों में दरारें (ग्रिफ़िथ की दरारें) होती हैं जिनमें तरल प्रवेश कर जाता है। तरल कण पर असंबद्ध दबाव डालता है, जो संकुचन बलों से अधिक होता है, जो पीसने को बढ़ावा देता है। यदि पिसा हुआ पदार्थ फूल रहा हो तो उसे अच्छी तरह से सुखाकर पीसा जाता है और उसके बाद ही उसमें तरल पदार्थ मिलाया जाता है। औषधीय पदार्थ को पीसने के बाद, कणों को विभाजित करने के लिए आंदोलन का उपयोग किया जाता है। जंग लगने में यह तथ्य शामिल होता है कि जब किसी ठोस पदार्थ को उसके द्रव्यमान से 10-20 गुना बड़े आयतन वाले तरल के साथ मिलाया जाता है, तो छोटे कण निलंबित हो जाते हैं और बड़े कण नीचे बैठ जाते हैं। इस प्रभाव को विभिन्न आकारों के कणों के अवसादन की विभिन्न दरों (स्टोक्स का नियम) द्वारा समझाया गया है। सबसे कुचले हुए कणों के निलंबन को सूखा दिया जाता है, और तलछट को फिर से कुचल दिया जाता है और तरल के एक नए हिस्से के साथ हिलाया जाता है जब तक कि पूरा तलछट एक पतले निलंबन में न बदल जाए। ,

प्रौद्योगिकी में अनुप्रयोग

सूत्रों की जानकारी

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "डेरियागिन नियम" क्या है:

डेरियागिन का नियम कई खुराक रूपों की तकनीक के संबंध में रसायनज्ञ बी.वी. डेरियागिन द्वारा विकसित एक नियम है। नियम का कथन: किसी बारीक पिसे हुए औषधीय पदार्थ को फैलाकर प्राप्त करने के लिए... ...विकिपीडिया

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बोरिस व्लादिमीरोविच डेरियागिन जन्म तिथि: 9 अगस्त, 1902 (1902 08 09) जन्म स्थान: मास्को मृत्यु तिथि: 16 मई, 1994 (1994 05 16) (91 वर्ष पुराना) ... विकिपीडिया

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कई खुराक रूपों की तकनीक के संबंध में।

नियम शब्द:

नियम की व्याख्या

दवा के कणों में दरारें (ग्रिफ़िथ की दरारें) होती हैं जिनमें तरल प्रवेश कर जाता है। तरल कण पर असंबद्ध दबाव डालता है, जो संकुचन बलों से अधिक होता है, जो पीसने को बढ़ावा देता है। यदि पिसा हुआ पदार्थ फूल रहा हो तो उसे अच्छी तरह से सुखाकर पीसा जाता है और उसके बाद ही उसमें तरल पदार्थ मिलाया जाता है। औषधीय पदार्थ को पीसने के बाद, कणों को विभाजित करने के लिए आंदोलन का उपयोग किया जाता है। जंग लगने में यह तथ्य शामिल होता है कि जब किसी ठोस पदार्थ को उसके द्रव्यमान से 10-20 गुना बड़े आयतन वाले तरल के साथ मिलाया जाता है, तो छोटे कण निलंबित हो जाते हैं और बड़े कण नीचे बैठ जाते हैं। इस प्रभाव को विभिन्न आकारों के कणों के अवसादन की विभिन्न दरों (स्टोक्स का नियम) द्वारा समझाया गया है। सबसे कुचले हुए कणों के निलंबन को सूखा दिया जाता है, और तलछट को फिर से कुचल दिया जाता है और तरल के एक नए हिस्से के साथ हिलाया जाता है जब तक कि पूरा तलछट एक पतले निलंबन में न बदल जाए।

प्रौद्योगिकी में अनुप्रयोग

बिस्मुथी सबनाइट्रेटिस एना 3.0

एक्वा डेस्टिलेटा 200 मिली

एम.डी.एस. अपना चेहरा पोंछो

पकाने की विधि का अर्थ: 200 मिलीलीटर शुद्ध पानी को स्टैंड में मापा जाता है। एक मोर्टार में, 3 ग्राम स्टार्च और 3 ग्राम बेसिक बिस्मथ नाइट्रेट को 3 मिली पानी (डेरियागिन के नियम के अनुसार) के साथ पीसें, फिर 60-90 मिली पानी डालें, मिश्रण को हिलाएं और कई मिनट के लिए छोड़ दें। तलछट से निकले पतले सस्पेंशन को सावधानीपूर्वक एक बोतल में डालें। गीली तलछट को अतिरिक्त रूप से मूसल के साथ पीसकर, पानी के एक नए हिस्से के साथ मिलाया जाता है और सूखा दिया जाता है। पीसना और हिलाना तब तक दोहराया जाता है जब तक कि सभी बड़े कण पतले निलंबन में न बदल जाएँ।

टिप्पणियाँ

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "डेरियागिन नियम" क्या है:

डेरियागिन का नियम कई खुराक रूपों की तकनीक के संबंध में रसायनज्ञ बी.वी. डेरियागिन द्वारा विकसित एक नियम है। नियम स्वयं इस तरह लगता है: "एक बारीक पिसा हुआ औषधीय पदार्थ प्राप्त करने के लिए, इसे फैलाते समय, इसे जोड़ने की सिफारिश की जाती है ... विकिपीडिया

बोरिस व्लादिमीरोविच डेरियागिन जन्म तिथि: 9 अगस्त, 1902 (1902 08 09) जन्म स्थान: मास्को मृत्यु तिथि: 16 मई, 1994 (1994 05 16) (91 वर्ष पुराना) ... विकिपीडिया

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परिकलित अनुपात की तुलना तीव्र जमावट सीमा के अनुपात से की जाती है, जो डेरीगिन-लैंडौ नियम (शुल्ज़-हार्डी नियम) से अनुसरण करता है।

शुल्ज़-हार्डी नियम का एक मात्रात्मक स्पष्टीकरण और सैद्धांतिक औचित्य डेरीगिन और लैंडौ द्वारा दिया गया था। जमावट सीमा की गणना करने के लिए, सिद्धांत निम्नलिखित सूत्र देता है

इलेक्ट्रोलाइट की जमावट क्षमता को जमावट सीमा की विशेषता होती है, यानी, कोलाइडल घोल में इलेक्ट्रोलाइट की न्यूनतम सांद्रता जो इसके जमावट का कारण बनती है। जमावट सीमा जमावट आयन की संयोजकता पर निर्भर करती है। यह निर्भरता महत्व के नियम (शुल्ज़-हार्डी नियम) द्वारा व्यक्त की जाती है। तीव्र जमावट सीमा y और आयन की संयोजकता के बीच एक अधिक सख्त, सैद्धांतिक रूप से प्रमाणित मात्रात्मक संबंध डेरीगिन-लैंडौ नियम द्वारा व्यक्त किया गया है।

यह परिणाम, सबसे पहले डेरीगिन और लैंडौ द्वारा सैद्धांतिक रूप से प्राप्त किया गया, शुल्ज़-हार्डी नियम को परिष्कृत करता है।

इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रभाव में जमावट के बुनियादी सिद्धांत। उनमें इलेक्ट्रोलाइट्स की सामग्री में परिवर्तन के साथ सॉल की स्थिरता में परिवर्तन कोलाइडल सिस्टम के पहले शोधकर्ताओं (एफ. सेल्मी, टी. ग्राहम, एम. फैराडे, जी.आई. बोर्शोव) को पहले से ही ज्ञात था। इसके बाद, जी. शुल्त्स, डब्ल्यू. हार्डी, जी. पिक्टन, ओ. लिंडर, जी. फ्रायंडलिच, डब्ल्यू. पाउली, जी. क्रेउत, एन. पी. पेसकोव, ए. वी. डुमांस्की और अन्य के काम के लिए धन्यवाद, व्यापक प्रायोगिक सामग्री जमा हुई और बुनियादी थी सैद्धांतिक सामान्यीकरण किये गये। इलेक्ट्रोलाइट जमावट के सिद्धांत के विकास में एक बड़ा योगदान सोवियत वैज्ञानिकों बी.वी. डेरयागिन एट अल., पी.ए. रेबिंदर और उनके स्कूल द्वारा किया गया था। इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ जमावट के दौरान प्रयोगात्मक रूप से स्थापित पैटर्न को जमावट नियमों के रूप में जाना जाता है

इलेक्ट्रोलाइट Se की सांद्रता पर O के ऑप्टिकल घनत्व की निर्भरता का ग्राफ़ बनाएं (चित्र III.5)। वक्र के दोनों सीधे खंडों की निरंतरता के प्रतिच्छेदन बिंदु से, एक लंबवत को एब्सिस्सा अक्ष पर उतारा जाता है और प्रत्येक इलेक्ट्रोलाइट के लिए तीव्र जमावट सीमा पाई जाती है। जमावट सीमा के प्राप्त मूल्यों को उनमें से सबसे छोटे से विभाजित करके, एक महत्व नियम प्राप्त किया जाता है और डेरीगिन-लैंडौ नियम के साथ तुलना की जाती है।

सब्सट्रेट से एक निश्चित दूरी पर गुणों में तेज उछाल के अस्तित्व की खोज पहले वी.वी. कारसेव और बी.वी. डेरयागिन ने की थी जब ठोस दीवार की दूरी पर कुछ कार्बनिक तरल पदार्थों की चिपचिपाहट की निर्भरता को मापा गया था। यह सब ऐसी परतों को एक विशेष, सीमा चरण कहने का अधिकार देता है, क्योंकि एक तेज इंटरफ़ेस की उपस्थिति चरण की मुख्य परिभाषा है। सामान्य चरणों से अंतर यह है कि सीमा चरण की मोटाई किसी दिए गए तापमान के लिए पूरी तरह से निश्चित मान है।

डेरीगिन-वेरवे-ओवरबेक सिद्धांत स्थापित करता है कि C, जमाव वाले आयन की संयोजकता की छठी शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। वही निर्भरता प्रयोगात्मक रूप से पाए गए शुल्ज़-हार्डी नियम द्वारा परिलक्षित होती है। प्राप्त उत्कृष्ट सहमति लियोफोबिक सॉल के जमावट के सिद्धांत की शुद्धता की अच्छी तरह से पुष्टि करती है।

कई वस्तुओं से पता चला है कि जमावट सीमा जमावट आयनों की संयोजकता के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जो 5 से 9 की शक्ति तक होती है, अक्सर 6 की शक्ति तक। घातांक (2-3) के निम्न मान भी देखे गए हैं। इस प्रकार, शुल्ज़-हार्डी नियम काउंटरों की वैलेंस (जी) पर जमावट सीमा की केवल उच्च स्तर की निर्भरता मानता है। फिर भी, इसे कभी-कभी सैद्धांतिक रूप से व्युत्पन्न डेरीगिन-लैंडौ कानून 2 से पहचाना जाता है।

जमावट सीमा पर जमाव करने वाले आयनों की संयोजकता का प्रभाव शुल्ज़-हार्डी नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है: जमावट करने वाले आयनों की संयोजकता जितनी अधिक होगी, उनका जमाव बल उतना ही अधिक होगा या जमावट सीमा कम होगी। इस नियम का सैद्धांतिक औचित्य 1945 में बी.वी. डेरयागिन और एल.डी. लैंडौ द्वारा दिया गया था। उन्होंने जमावट सीमा और जमावट आयनों की संयोजकता के बीच जो संबंध पाया, उसे इस रूप में व्यक्त किया गया है

यदि हम इस बात को ध्यान में रखें कि r पर अवरोध तंत्र के मामले में

हाइड्रोफिलिक सूजन वाले पदार्थों (बेसिक बिस्मथ नाइट्रेट, जिंक ऑक्साइड, मैग्नीशियम ऑक्साइड, कैल्शियम फॉस्फेट, कार्बोनेट और ग्लिसरोफॉस्फेट, कोअलिन, सोडियम बाइकार्बोनेट, आयरन ग्लिसरोफॉस्फेट) के पतले और अधिक स्थिर जलीय निलंबन प्राप्त करने के लिए, सरगर्मी विधि का उपयोग करना सबसे उचित है, जो एक प्रकार की प्रकीर्णन विधि है। तकनीक का सार यह है कि पदार्थ को पहले सूखे रूप में फैलाया जाता है, फिर डेरियागिन के नियम को ध्यान में रखा जाता है। परिणामी पतले गूदे को पानी (घोल) के साथ लगभग 10 बार पतला किया जाता है, पीस दिया जाता है और निलंबन की शीर्ष परत को वितरण के लिए एक बोतल में डाल दिया जाता है। आंदोलन क्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कि सारा पदार्थ बिखर न जाए और बारीक निलंबन के रूप में प्राप्त न हो जाए।

सीमा स्नेहन स्थितियों के तहत घर्षण मापदंडों पर स्नेहक के प्रभाव का आकलन, एक नियम के रूप में, तेल (मध्यम) सोखने की मात्रा और इसकी रासायनिक गतिविधि से किया जाता है। सोखने की क्षमता को मुख्य रूप से रासायनिक रूप से निष्क्रिय स्नेहक माध्यम का उपयोग करने के मामले में ध्यान में रखा जाता है। इस प्रकार, बी.वी. डेरीगिन ने तेलीयता मानदंड के अनुसार तेल फिल्म की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने का प्रस्ताव रखा, जो चिकनाई और बिना चिकनाई वाली सतहों की खुरदरापन का अनुपात है। एक अन्य चिकनाई मानदंड को इस फिल्म की मोटाई के लिए /g मोटाई की फिल्म को खत्म करने के लिए आवश्यक समय के दौरान गैर-चिकनाई और चिकनाई वाली सतहों के घर्षण बलों द्वारा किए गए कार्य में अंतर के अनुपात की विशेषता है। तेलीयता मानदंड मुख्य रूप से घर्षण सतह पर तेल (स्नेहक) अणुओं के निवास की अवधि और स्नेहक की गतिविधि से निर्धारित होते हैं।

एकाग्रता तंत्र (अत्यधिक आवेशित कणों के लिए) के अनुसार इलेक्ट्रोलाइट जमावट में, डेरीगिन-लैंडौ नियम (अनुभवजन्य शुल्ज़-हार्डी नियम के लिए तर्क) के अनुसार जमावट सीमा सी 2 काउंटरियन13 से छठे के चार्ज के व्युत्क्रमानुपाती होती है। शक्ति, यानी

इलेक्ट्रिक डबल लेयर का सिद्धांत फ्रुमकिन और डेरीगिन के कार्यों में विकसित किया गया था। उनके विचारों के अनुसार, दोहरी विद्युत परत के आयनों की आंतरिक परत, जिसे संभावित-निर्माण कहा जाता है, विपरीत रूप से चार्ज किए गए आयनों (छवि 50, ए) के एक निश्चित हिस्से के निकट होती है, जिसे विपरीत आयन कहा जाता है और। प्रतिक्रियाओं का यह भाग कण के साथ गति करता है और 6″ मोटी परत बनाता है जिसे सोखना कहते हैं। चित्र में. 50, और ऐसे कण और माध्यम के बीच की सीमा को एक बिंदीदार रेखा द्वारा दर्शाया गया है। शेष प्रतिरूप एक फैलाव माध्यम में स्थित होते हैं, जहां उन्हें, एक नियम के रूप में, व्यापक रूप से वितरित किया जाता है।

हालाँकि, हाल ही में प्रायोगिक डेटा प्राप्त किया गया है जो डेरीगिन-लैंडौ कानून के रूप में शुल्ज़-हार्डी नियम के कुछ मामलों में अनुपयुक्तता का संकेत देता है। अनुभव में, इस पैटर्न से महत्वपूर्ण विचलन अक्सर देखे जाते हैं, अर्थात्, कई मामलों में , इलेक्ट्रोलाइट्स का जमाव प्रभाव छह डिग्री से कम काउंटरों की वैलेंस के समानुपाती होता है। आई. एफ. एफ़्रेमोव और ओ. जी. उस्यरोव के अनुसार, यह एक विचलन है

उच्च-आणविक यौगिकों के जमाव के लिए डेरीगिन के सिद्धांत और शुल्ज़-हार्डी नियम की प्रयोज्यता को रबर लेटेक्स के उदाहरण का उपयोग करके दिखाया गया था जब वे विभिन्न वैलेंस (वॉयटस्की, न्यूमैन, सैंडोमिरस्की) के इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ बातचीत करते हैं।

हालाँकि, विचार किए गए पहले सन्निकटन में भी, सिद्धांत प्रयोगात्मक डेटा (उदाहरण के लिए, मोनोडिस्पर्स लेटेक्स पर प्राप्त शेंकेल और किचनर डेटा) के साथ अच्छा समझौता देता है, लेकिन शायद इसकी सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धि शुल्ज़-हार्डी नियम की पुष्टि है, जो सही है स्थिरता सिद्धांतों के परीक्षण के लिए आधारशिला माना जाता है। आइए इस स्पष्टीकरण पर विचार करें। बिखरी हुई प्रणालियों की स्थिरता के लिए स्थितियों के विश्लेषण से पता चलता है कि डेरीगिन के सिद्धांत के संदर्भ में तेजी से जमाव के लिए सीमा की स्थिति को उताख = ओ और डीओमैक्स/ईके = 0 के रूप में लिखा जा सकता है, जहां सी/मैक्स अधिकतम ऊर्जा है (चित्र XIII) .7). ये स्थितियाँ अवरोध की ऊँचाई में शून्य तक कमी को व्यक्त करती हैं।

सरलतम स्थिति में, q = onst. कोएफ़. आराम तापमान, एक नियम के रूप में, गुणांक से अधिक है। गतिज टी., ताकि प्रारंभिक बल (प्रारंभिक बलाघूर्ण) एकसमान गति के प्रतिरोध से अधिक हो। अधिक सटीक रूप से शारीरिक। शुष्क टी के दौरान प्रक्रियाएं तथाकथित द्वारा परिलक्षित होती हैं। डेरीगिन के दो-भाग घर्षण नियम q = F/(N + PgS) के अनुसार, जहां / को अंतर-आणविक बलों के कारण होने वाले दबाव द्वारा N में जोड़ा जाता है। इंटरैक्शन शरीरों को रगड़ना, और एस-पोव-एट तथ्यात्मक। टी सतहों की लहरदारता और खुरदरेपन के कारण रगड़ने वाले पिंडों का संपर्क। पिंडों का संपर्क पूरा नहीं होता है।

1937 और 1940 के कार्यों में। डेरीगिन ने, परस्पर क्रिया करने वाले कणों की जमावट दर के लिए फुच्स के सूत्रों का उपयोग करते हुए, दो सीमित मामलों के लिए कमजोर रूप से चार्ज किए गए कोलाइडल कणों की समग्र स्थिरता के लिए एक मानदंड निकाला, जब कणों की त्रिज्या आयनिक वायुमंडल की मोटाई से बहुत कम है, या, दूसरे शब्दों में, विशेषता डिबाई लंबाई, और जब कणों की त्रिज्या आयनिक वायुमंडल की मोटाई से बहुत अधिक होती है। दूसरे मामले में, मानदंड अनुभवजन्य यूलर्स-कोर्फ नियम को सामान्यीकृत और मात्रात्मक रूप से परिष्कृत करता है, जो कई प्रयोगात्मक तथ्यों के अनुरूप है। उसी समय, दूरी पर अंतःक्रिया के बल (प्रतिकर्षण) की निर्भरता को व्यक्त करने वाले वक्र पर एक दूरस्थ न्यूनतम का अस्तित्व दिखाया गया था।

सिद्धांत के लिए एक प्रसिद्ध कठिनाई यह है कि व्युत्क्रम छठी डिग्री नियम (डेरागिन और लैंडौ द्वारा परिष्कृत हार्डी-शुल्ज़ नियम) तब भी देखा जाता है जब सतह की आयामहीन क्षमता न केवल छोटी होती है, बल्कि एकता से भी कम होती है। यह संभव है, जैसा कि ग्लेज़मैन एट अल ने दिखाया। , यदि संभावित का उत्पाद और काउंटरियन का चार्ज बाद में बदलने पर थोड़ा बदलता है। काउंटरियन सोखना की चार्ज स्वतंत्रता के आधार पर इसके लिए एक मात्रात्मक स्पष्टीकरण उस्यारोव द्वारा दिया गया था।

आयन-स्थिर कोलाइडल समाधानों की स्थिरता के सबसे विकसित सिद्धांत ने कई मौलिक परिणाम दिए हैं। अत्यधिक आवेशित सॉल का सिद्धांत, जो केवल सांद्रण जमावट पर विचार करता है, ने शुल्ज़-हार्डी नियम को डेरीगिन-लाइदाउ नियम 2 के रूप में प्रमाणित करना संभव बना दिया। कोलाइडल कणों की मध्यम क्षमता पर, जमावट सीमाएँ नियम 2 के अनुसार काउंटरों की वैलेंस के साथ बदलती हैं, जहां 2 ए 6, जो तदनुसार भी है। शुल्ज़-हार्डी नियम के साथ। सिद्धांत ने इलेक्ट्रोलाइट्स के मिश्रण की जमावट क्रिया और तालमेल के प्रभाव के विभिन्न पैटर्न को प्रमाणित करना संभव बना दिया, जिसका कोई स्पष्टीकरण नहीं मिल सका। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि, सिद्धांत के आधार पर, व्यापक अवैधता

सभी इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए सटीक जमावट सीमा मान प्राप्त करने के बाद, एक महत्व नियम प्राप्त होता है, जिसके लिए पाए गए सीमा मूल्यों को सबसे कम जमावट सीमा (एआई I3 के लिए) से विभाजित किया जाता है। जमावट थ्रेशोल्ड के प्रयोगात्मक अनुपात की तुलना सैद्धांतिक अनुपात से की जाती है, जिसकी गणना डेरीगिन-लैंडौ नियम के अनुसार की जाती है, जिसके अनुसार Y a b Vai u 11 1. तुलना के परिणामों का विश्लेषण किया जाता है और कार्य को एक प्रयोगशाला पत्रिका में प्रलेखित किया जाता है।

वे पृष्ठ देखें जहां शब्द का उल्लेख है डेरियागिन का नियम: मुद्रण में सिंथेटिक पॉलिमर (1961) - [पृ.130]

रसायन विज्ञान और रासायनिक प्रौद्योगिकी

डेरयागिन लैंडौ का जमावट का सिद्धांत

जमावट के भौतिक सिद्धांत की अवधारणाओं के आधार पर लेखकों द्वारा प्राप्त डेरीगिन-लैंडौ नियम, तेजी से जमावट सीमा के मूल्य को निर्धारित करना संभव बनाता है, जो कि वक्र पर ऊर्जा अवरोध के गायब होने से मेल खाता है। कोलाइडल कणों की सामान्य अंतःक्रिया उनके बीच की दूरी पर निर्भर करती है। इस नियम का उपयोग करके गणना की गई जमावट सीमा मान हमेशा इस तथ्य के कारण प्रयोगात्मक मूल्यों से मेल नहीं खाते हैं कि आयनों का जमावट प्रभाव न केवल वैलेंस पर निर्भर करता है, बल्कि विशिष्ट सोखना पर भी निर्भर करता है, जिसे ध्यान में नहीं रखा जाता है। उपरोक्त समीकरण.

डीएलएफओ सिद्धांत की एक शानदार पुष्टि बी.वी. डेरयागिन और एल.डी. लैंडौ (1941) द्वारा विभिन्न चार्ज मूल्यों के आयनों वाले इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए जमावट सीमा के मूल्यों के बीच संबंध की गणना थी। यह पता चला कि जमावट सीमा जमावट शंकु के आवेश की छठी डिग्री के व्युत्क्रमानुपाती होती है। इसलिए, एक-, दो-, तीन- और चार-चार्ज आयनों के लिए जमावट सीमा के मूल्यों को इस प्रकार संबंधित किया जाना चाहिए

यह डेरयागिन, लैंडौ, वेरवे और ओवरबेक (डीएलवीओ सिद्धांत) द्वारा फैलाई गई प्रणालियों के विद्युत स्थिरीकरण और जमावट के सिद्धांत का सार है।

इमल्शन के जमाव का प्रयोगात्मक रूप से बहुत कम अध्ययन किया गया है, क्योंकि हाल तक इस प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए कोई विश्वसनीय तरीके नहीं थे। लेकिन बिखरी हुई प्रणालियों के जमावट के सिद्धांत को विस्तार से विकसित किया गया है। यह तथाकथित डीएलएफओ सिद्धांत (डेरागिन - लैंडौ - वेरवे - ओवरबेक) है।

आइए हम दिखाते हैं कि जमावट (एकत्रीकरण) की प्रेरक शक्ति की आम तौर पर स्वीकृत समझ के मामले में, स्थितियाँ (1.266) सहज जमावट की स्थितियाँ हैं और एकाग्रता में स्थिरता सीमा निर्धारित करती हैं और डेरीगिन और लैंडौ के स्थिरता सिद्धांत के सामान्यीकरण का प्रतिनिधित्व करती हैं। .

लियोफोबिक सॉल की स्थिरता को निर्धारित करने वाले कारणों के बारे में सैद्धांतिक विचारों को बी.वी. डेरयागिन और एल.डी. लैंडौ के कार्यों में और विकसित किया गया था। डेरियागिन के सैद्धांतिक विचारों और प्रयोगात्मक आंकड़ों के अनुसार, इसमें डूबे दो ठोस पिंडों के बीच घिरी एक तरल फिल्म उन पर अलग दबाव डालती है और इस तरह उनके दृष्टिकोण को रोकती है। फिल्म के पतले होने से क्रिया तेजी से बढ़ती है और इलेक्ट्रोलाइट्स की उपस्थिति से बहुत कम हो जाती है। इस दृष्टिकोण से, कणों के जमाव को उन्हें अलग करने वाली फिल्मों के वेजिंग प्रभाव द्वारा रोका जाता है। सोल में इलेक्ट्रोलाइट्स के प्रवेश से विद्युत दोहरी परत में बदलाव होता है, इसके फैले हुए भाग का संपीड़न होता है और कणों को अलग करने वाली फिल्मों की ताकत में बदलाव होता है और, जिससे सोल की स्थिरता का उल्लंघन होता है। डेरीगिन और लैंडौ द्वारा स्थिरता और जमावट का अच्छी तरह से विकसित गणितीय सिद्धांत शुल्ज़-हार्डी वैलेंसी नियम की एक सख्त भौतिक पुष्टि की ओर ले जाता है और साथ ही ओस्टवाल्ड द्वारा खोजे गए अनुभवजन्य पैटर्न के लिए एक भौतिक आधार प्रदान करता है।

जमावट अंतःक्रिया और जमावट प्रभावों के बीच गुणात्मक संबंधों के साथ-साथ, उनके बीच मात्रात्मक संबंध भी होता है। सॉल्स और सस्पेंशन के लिए, जमावट सीमा हमेशा न्यूनतम इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता से अधिक होती है जो कि रियोलॉजिकल तरीकों से पता लगाए गए जमावट अंतःक्रिया का कारण बनती है। जैसा कि ज्ञात है, डेरीगिन-लैंडौ सिद्धांत जमावट सीमा के लिए निम्नलिखित अभिव्यक्ति देता है

लियोफोबिक सॉल की स्थिरता के विवरण में स्मोलुचोव्स्की के अनुसार तेजी से जमावट के कैनेटीक्स के सिद्धांत का विस्तृत विचार शामिल है, डेरीगिन-लैंडौ-वेरवे-ओवरबेक के इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ स्थिरता और जमावट के सिद्धांत की एक अनुमानित प्रस्तुति। फोम की संरचना का वर्णन करते समय, सर्फेक्टेंट की निश्चित, महत्वपूर्ण सांद्रता पर बनने वाली काली फिल्मों की भूमिका पर विशेष ध्यान दिया जाता है। यहां बल्गेरियाई वैज्ञानिक भी अग्रणी भूमिका निभाते हैं।

बी.वी. डेरयागिन और एल.डी. लैंडौ द्वारा जमावट के सिद्धांत के अनुसार, ब्राउनियन गति के दौरान, कोलाइडल कण स्वतंत्र रूप से 10 सेमी (औसतन) की दूरी तक पहुंचते हैं, हालांकि, उनके आगे के दृष्टिकोण को तथाकथित अलग होने वाले दबाव से रोका जाता है। दो सतहों के बीच स्थित पानी की पतली परतों में। डिसजॉइनिंग दबाव, बाउंडिंग सतहों पर एक पतली परत से कार्य करने वाला अतिरिक्त (हाइड्रोस्टैटिक की तुलना में) दबाव है। सॉल में, यह मुख्य रूप से निकटवर्ती कणों की फैली हुई परत के प्रतिकर्षण के पारस्परिक प्रतिकर्षण के कारण होता है और इसके अलावा, इन कणों और पानी के अणुओं की सतहों के बीच आणविक संपर्क की ताकतों के कारण होता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के प्रभाव में,

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, डेरीगिन-लैंडौ जमावट सिद्धांत के अनुसार, R0 10 m का मान निकट जमावट (मजबूत जमावट संपर्क) की दूरी पर कणों के निर्धारण से मेल खाता है, m दूरी पर कणों की स्थिति निर्धारित करता है

पहली बार, सोल की स्थिरता का अध्ययन करने के लिए एक गुणात्मक दृष्टिकोण 1932 में कलमन और विलस्टेटर द्वारा रेखांकित किया गया था। पहली मात्रात्मक गणना 30 के दशक के अंत में बी.वी. डेरयागिन द्वारा की गई थी और फिर बी.वी. डेरयागिन और एल.डी. लैंडौ (1941) के काम में पूरी की गई थी। .). कोलाइडल प्रणालियों की स्थिरता का अध्ययन करने के लिए एक समान दृष्टिकोण बाद में डच शोधकर्ताओं वेरवे और ओवरबेक के कार्यों में विकसित किया गया था। जमावट के उभरते भौतिक सिद्धांत के मुख्य लेखकों के प्रारंभिक पत्रों के आधार पर, इस सिद्धांत को अब अक्सर डीएलएफओ सिद्धांत कहा जाता है।

बी.वी. डेरयागिन और एल.डी. लैंडौ द्वारा जमावट के सिद्धांत के अनुसार, ब्राउनियन गति के दौरान, कोलाइडल कण स्वतंत्र रूप से 10 सेमी (औसतन) की दूरी पर एक दूसरे के पास आते हैं, लेकिन उनके आगे के दृष्टिकोण को तथाकथित विच्छेदन दबाव द्वारा रोका जाता है,

पहली बार, कणों की परस्पर क्रिया की कुल ऊर्जा के मात्रात्मक विचार के साथ बिखरी हुई प्रणालियों की समग्र स्थिरता और उनके जमाव की व्याख्या डेरीगिन द्वारा दी गई थी, और फिर डेरीगिन और लैंडौ द्वारा अधिक विस्तार से दी गई थी। कुछ समय बाद, स्थिरता और जमावट की समस्याओं के लिए वही दृष्टिकोण वर्वे और ओवरबेक द्वारा अपनाया गया। इसलिए, बिखरे हुए कणों की परस्पर क्रिया और जमाव के सिद्धांत को डेरीगिन-लैंडौ-वेरवे-ओवरबेक सिद्धांत या संक्षेप में डीएलएफओ कहा जाता है।

पिछली शताब्दी के अंत में - इस सदी की शुरुआत में विभिन्न शोधकर्ताओं द्वारा विकसित जमावट के कई सिद्धांतों पर चर्चा करना हमारा काम नहीं है। वे केवल ऐतिहासिक रुचि के हैं। वर्तमान में, लियोफोबिक सॉल के जमाव का आम तौर पर स्वीकृत भौतिक सिद्धांत डेरीगिन - लैंडौ - वेरवे - ओवरबेक है, जिसमें सिस्टम की स्थिरता की डिग्री आणविक और इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों के संतुलन से निर्धारित होती है (अध्याय I देखें)। यद्यपि इस सिद्धांत का विस्तृत विकास अभी तक पूरा नहीं हुआ है, लेकिन विभिन्न प्रकृति की सतह बलों की भूमिका की मौलिक रूप से सही व्याख्या के कारण, इसने कई कोलाइड-रासायनिक घटनाओं की व्याख्या करना संभव बना दिया है।

कोलाइडल प्रणालियों की स्थिरता और जमावट के एक मात्रात्मक सिद्धांत के विकास, विशेष रूप से, डीएलएफओ सिद्धांत (डेरागिन-लैंडौ-वेरवे-ओवरबेक सिद्धांत) ने, द्वितीय विश्व युद्ध के बाद से, विभिन्न अध्ययनों की संख्या में वृद्धि की है। कोलाइडल सिस्टम.

एन.पी. पेसकोव ने कोलाइडल समाधानों की स्थिरता का कारण पता लगाया, और बी. डेरीगिन और एल. लैंडौ ने जमावट का आधुनिक सिद्धांत विकसित किया। समाधान के सामान्य सिद्धांत के क्षेत्र में, सॉल्वैंट्स के विभेदक प्रभाव के लिए समर्पित एन. ए. इस्माइलोव के कार्य, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। उनमें, उन्होंने एसिड और बेस की ताकत पर विलायक के लंबे समय से ज्ञात प्रभाव का उपयोग किया, स्थापित किया कि ऐसे सॉल्वैंट्स हैं जिनमें यह प्रभाव विशेष रूप से प्रकट होता है, विभिन्न वर्गों के एसिड के लिए विशिष्ट, यानी यह विभेदित कर रहा है, और एक बड़े का उपयोग कर रहा है प्रायोगिक सामग्री से पता चला कि विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में इस घटना का उपयोग कैसे किया जाता है।

इस प्रकार, डेरीगिन और लैंडौ का सिद्धांत स्कंदन के सिद्धांत से अधिक व्यापक है। यह कोलाइडल प्रणालियों के स्थिरीकरण का एक सिद्धांत है, जिससे कोलाइड का जमाव भी प्राप्त होता है।

इमल्शन में जमावट प्रक्रिया का वर्णन डीएलवीओ (डेरीगिन-लैंडौ-वेरवे-ओवरबेक) सिद्धांत द्वारा किया गया है। इसका सार इस तथ्य पर उबलता है कि बिखरे हुए चरण के ग्लोब्यूल्स पर हाइड्रोफिलिक क्षेत्रों की उपस्थिति और फैलाव बलों की कार्रवाई की दूरी पर आने वाले कण, वे उत्तरोत्तर बढ़ते आकार के कणों के समूह में एकत्र होते हैं। यह प्रक्रिया मुक्त ऊर्जा में कमी के साथ होती है और अनायास होती है। बिखरे हुए चरण ग्लोब्यूल्स के चारों ओर एक संरचनात्मक-यांत्रिक अवरोध की उपस्थिति उन्हें बाहरी परतों से चिपकने से नहीं बचाती है, हालांकि यह बाहरी वातावरण की चिपचिपाहट पर निर्भर करती है। एक संकेंद्रित प्रणाली में जमावट की दर का अनुमान इसके संरचनात्मक और यांत्रिक गुणों में वृद्धि की गतिशीलता से लगाया जा सकता है, यदि ग्लोब्यूल्स के सहसंयोजन की दर उनके जमावट की दर की तुलना में छोटी है।

समग्र स्थिरता और लियोफोबिक डी.एस. का दीर्घकालिक अस्तित्व। उनकी संपत्तियों का संरक्षण स्थिरीकरण द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। तरल फैलाव माध्यम के साथ अत्यधिक बिखरी हुई प्रणालियों के लिए, स्टेबलाइजर्स (इलेक्ट्रोलाइट्स, सर्फेक्टेंट, पॉलिमर) की शुरूआत का उपयोग किया जाता है। डेरीगिन-लैंडौ-वेरवे-ओवरबेक स्थिरता सिद्धांत (डीएलएफओ सिद्धांत) में बुनियादी। भूमिका आयन-इलेक्ट्रोस्टैटिक द्वारा निभाई जाती है। स्थिरीकरण कारक. स्थिरीकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से प्रदान किया जाता है। दोहरी विद्युत के विसरित भागों का प्रतिकर्षण। परत, जो कणों की सतह पर इलेक्ट्रोलाइट आयनों के सोखने से बनती है। कणों के बीच एक निश्चित दूरी पर, फैली हुई परतों का प्रतिकर्षण न्यूनतम क्षमता की उपस्थिति निर्धारित करता है। वक्र (दूर, या द्वितीयक, न्यूनतम, चित्र देखें)। यद्यपि यह न्यूनतम अपेक्षाकृत उथला है, यह अंतर-आणविक संपर्क की ताकतों द्वारा आकर्षित कणों के आगे अभिसरण को रोक सकता है। निकट, या प्राथमिक, न्यूनतम कणों के मजबूत आसंजन से मेल खाता है, जिस स्थिति में थर्मल गति की ऊर्जा उन्हें अलग करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इस न्यूनतम के अनुरूप दूरी तक पहुंचने पर, कण समुच्चय में संयोजित हो जाते हैं, जिसके गठन से सिस्टम द्वारा एकत्रीकरण स्थिरता का नुकसान होता है। इस मामले में, जमावट के लिए सिस्टम की स्थिरता ऊर्जा की ऊंचाई से निर्धारित होती है। रुकावट।

मुख्य वैज्ञानिक कार्य सतही घटनाओं के अध्ययन के लिए समर्पित हैं। उन्होंने पतली परतों के अलग-अलग दबाव की अवधारणा को ध्यान में रखते हुए सिस्टम के थर्मोडायनामिक्स को विकसित किया, जिसे उन्होंने पेश किया। पहली बार, उन्होंने तरल पदार्थों की पतली परतों की दूरी और अलग होने वाले दबाव के आधार पर ठोस पदार्थों के आणविक आकर्षण का प्रत्यक्ष माप किया। उन्होंने सैद्धांतिक रूप से तरल परतों के असंबद्ध दबाव और कोलाइडल कणों की बातचीत पर आयनिक वायुमंडल के ओवरलैप के प्रभाव की पुष्टि की, जिससे उन्हें कोलाइडल और बिखरे हुए सिस्टम के जमावट और हेटरोकोएग्यूलेशन के सिद्धांत को बनाने की अनुमति मिली। सोवियत भौतिक विज्ञानी एल.डी. लैंडौ के साथ मिलकर लियोफोबिक कोलाइड्स की स्थिरता का सिद्धांत (1928) बनाया, जिसे अब डीएलएफओ सिद्धांत (डेरागिन - लैंडौ - वेरवे - ओवरबेक की बिखरी हुई प्रणालियों की स्थिरता का सिद्धांत) के रूप में जाना जाता है। उन्होंने तरल पदार्थों की सीमा परतों के विशेष गुणों की खोज की, जो उनकी विशिष्ट (अनिसोट्रोपिक) संरचना द्वारा निर्धारित होते हैं। उन्होंने तरल पदार्थों में थर्मोऑस्मोसिस और केशिका परासरण, एरोसोल कणों के थर्मोफोरेसिस और डिफ्यूज़ोफोरेसिस के सिद्धांत विकसित किए। बाह्य घर्षण के द्विपदीय नियम के लेखक। उनके नेतृत्व में, पहली बार कम दबाव पर मूंछ जैसे हीरे के क्रिस्टल को संश्लेषित किया गया था। उन्होंने कम दबाव पर गैस से हीरे के क्रिस्टल और पाउडर उगाने की विधियाँ विकसित कीं।

गैर-ध्रुवीय मीडिया में फैलाव की स्थिरता और जमाव का वर्णन करने के लिए डेरीगिन-लैंडौ-वेरवे-ओवरबेक सिद्धांत की प्रयोज्यता पारफिट एट अल द्वारा प्रमाणित की गई थी। , जिन्होंने उन कारकों का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जो जमावट प्रक्रियाओं के मात्रात्मक विवरण को जटिल बनाते हैं।

महत्वपूर्ण पी.आई. - सतह गतिविधि, समाधान के घटकों में से एक के सोखने के दौरान सतह तनाव में कमी में प्रकट होती है। सर्फ़ैक्टेंट्स का बहुत बड़ा व्यावहारिक प्रभाव होता है। पी.आई. के नियामकों के रूप में महत्व। वे गीलापन, फैलाव, आसंजन आदि को प्रभावित करते हैं। कोलाइडल प्रणालियों में सर्फेक्टेंट की भूमिका विशेष रूप से महत्वपूर्ण होती है जिनमें सतह ऊर्जा की अधिकता होती है। thermodynamic ऐसी प्रणालियों की अस्थिरता. जब कण एक-दूसरे के पास आते हैं तो जमावट और सहसंयोजन/ग्नोसिस में प्रकट होता है, जो निकट आने वाले कणों की सतह परतों के ओवरलैप के परिणामस्वरूप अलग होने वाले दबाव से बाधित हो सकता है। इसी आधार पर भौतिक विज्ञान का उदय हुआ। कोलाइड्स डेरीगिन - लैंडौ - वेरवे - ओवरबेक की स्थिरता का सिद्धांत।

आयन-स्थिर कोलाइडल समाधानों की स्थिरता के सबसे विकसित सिद्धांत ने कई मौलिक परिणाम दिए हैं। अत्यधिक आवेशित सॉल का सिद्धांत, जो केवल सांद्रण जमावट पर विचार करता है, ने शुल्ज़-हार्डी नियम को डेरीगिन-लैंडौ कानून 2 के रूप में प्रमाणित करना संभव बना दिया। कोलाइडल कणों की मध्यम क्षमता पर, जमावट सीमाएँ नियम 2 के अनुसार काउंटरों की संयोजकता के साथ बदलती हैं, जहां 2 ए उन पृष्ठों को देखें जहां शब्द का उल्लेख किया गया है डेरयागिन लैंडौ का जमावट का सिद्धांत: द्रव का आसंजन और गीलापन (1974) - [पृ.196]

लैंडौ-डेरागिन नियम

कोलाइड रसायन विज्ञान के विकास का इतिहास

आइए एक-दूसरे को बेहतर तरीके से जानें

जमाव नियम

1. सोल में पर्याप्त मात्रा में मिलाए गए सभी मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स इसके जमाव का कारण बनते हैं।

इलेक्ट्रोलाइट की वह न्यूनतम सांद्रता जो एक निश्चित अल्प अवधि में सॉल के जमाव का कारण बनती है, कहलाती है जमावट सीमा.

जमावट सीमा की गणना जमावट करने वाले इलेक्ट्रोलाइट सी की सांद्रता, जोड़े गए इलेक्ट्रोलाइट वी की मात्रा और सोल के सोल वी की मात्रा (आमतौर पर 10 मिली) को जानकर की जा सकती है: जमावट सीमा के व्युत्क्रम को कहा जाता है जमाव क्षमता इलेक्ट्रोलाइट इसका मतलब यह है कि जमावट सीमा जितनी कम होगी, इलेक्ट्रोलाइट की जमावट क्षमता उतनी ही अधिक होगी।

2. संपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट में जमावट प्रभाव नहीं होता है, बल्कि केवल वह आयन होता है जिसका चार्ज लियोफोबिक सॉल के मिसेल के काउंटरों के चार्ज के साथ मेल खाता है (जमावट आयन का चार्ज कोलाइडल कण के चार्ज के विपरीत होता है)। इस आयन को कहा जाता है आयन - कौयगुलांट.

3. आयन का आवेश जितना अधिक होगा, कौयगुलांट आयन की स्कंदन क्षमता उतनी ही अधिक होगी। यह पैटर्न अनुभवजन्य द्वारा मात्रात्मक रूप से वर्णित है शुल्ज़-हार्डी नियम, और जमावट आयन के चार्ज और जमावट सीमा के बीच एक सैद्धांतिक रूप से प्रमाणित संबंध दिया गया है डेरियागिन-लैंडौ सिद्धांत।

एक-, दो- और त्रिसंयोजक आयनों के लिए जमावट सीमा का अनुपात बराबर है ( मूल्य नियम) :

परिणामस्वरूप, एक त्रिगुणित आयन की स्कंदन क्षमता एकल आवेशित आयन की स्कंदन क्षमता से 729 गुना अधिक होती है।

वर्तमान में, शुल्ज़-हार्डी-डेरागिन-लैंडौ नियम (महत्व का नियम) से विचलन स्थापित किए गए हैं। चार्ज के अलावा, जमावट सीमा जमावट आयन की त्रिज्या, सोखने और जलयोजन की क्षमता, साथ ही जमावट के साथ आने वाले आयन की प्रकृति से प्रभावित होती है।

कब बहु-आवेशितआयन, ऐसा प्रभाव कण पुनर्भरण, अर्थात। कोलॉइडी कण के आवेश एवं विभव के चिन्ह में परिवर्तन। जोड़े गए आयन काउंटरों के साथ आदान-प्रदान कर सकते हैं, उन्हें फैलाना और सोखना दोनों परतों में प्रतिस्थापित कर सकते हैं। इसके अलावा, यदि बहुआवेशित आयन काफी छोटा है (उदाहरण के लिए, अल 3+, थ 4+, आदि), तो यह कणों की सतह पर (सोखना परत में) प्रतिस्थापित हो जाता है। गैर समकक्ष प्रभारीपूर्व आयनों की संख्या ( अतिसमतुल्य सोखना)।उदाहरण के लिए, एक या दो K+ आयन के स्थान पर Th 4+ आयन हो सकता है। इसलिए, ऐसे आयनों की पर्याप्त उच्च सांद्रता पर, सतह पर उनके द्वारा बनाया गया चार्ज संभावित-निर्धारक आयनों के चार्ज से पूर्ण मूल्य में अधिक हो सकता है। इसका अर्थ है आवेश और विभव के चिन्ह में परिवर्तन। अब ऐसे आयन संभावित-निर्धारक बन जाते हैं (पिछले वाले के बजाय) और अन्य काउंटर कण के चारों ओर उन्मुख होते हैं।

4. समान आवेश वाले आयन की स्कंदन क्षमता जितनी अधिक होगी, उतनी ही अधिक होगी इसकी क्रिस्टल त्रिज्या अधिक होती है.

एकल आवेशित अकार्बनिक धनायनों के लिए, जमावट क्षमता निम्नलिखित क्रम में घट जाती है:

Ag + > Cs + > Rb + > NH 4 + > K + > Na + > Li +

साइट्स.google.com

इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ जमाव के नियम

जमाव तब देखा जाता है जब एक निश्चित मात्रा में कोई इलेक्ट्रोलाइट मिलाया जाता है जो सिस्टम के बिखरे हुए चरण के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करता है। जी शुल्ज़ की टिप्पणियों से पता चला कि जमाव इलेक्ट्रोलाइट आयनों में से एक के कारण होता है। इस आयन को स्कंदन आयन कहा जाता है। इसके अलावा, 1:100:1000 (महत्व का नियम या शुल्ज़ का नियम) के अनुपात में ज्यामितीय प्रगति में आयन के बढ़ते चार्ज के साथ आयन की जमावट क्षमता बढ़ जाती है। लैंडौ, डेरियागिन ने स्थापित किया कि जमावट क्षमता आयनों के आवेश की 6वीं डिग्री के अनुसार बदलती है: 1 6:2 6:3 6 = 1:64:729।

शुल्ज़ और हार्डी द्वारा पाए गए पैटर्न को एक नियम (शुल्ज़-हार्डी नियम) में संयोजित किया गया है: जमावट प्रभाव इलेक्ट्रोलाइट आयन का होता है, जिसका चार्ज ग्रेन्युल के चार्ज के विपरीत होता है और जमावट प्रभाव जितना मजबूत होता है, उतना अधिक होता है जमावट आयन का प्रभार.

, मोल/ली.

जमावट सीमा कई स्थितियों पर निर्भर करती है: इलेक्ट्रोलाइट जोड़ने के बाद निर्धारण के क्षण से; अवलोकन की विधि से; परीक्षण समाधान और अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट की सांद्रता पर। जमावट सीमा का निर्धारण प्रकाश के बिखरने को मापने या इलेक्ट्रोलाइट के साथ कोलाइडल घोल को अनुमापित करके किया जाता है जब तक कि स्पष्ट जमावट शुरू न हो जाए।

जमावट सीमा के व्युत्क्रम को जमावट क्षमता कहा जाता है:। यह एक जमने वाले आयन के 1 mmol की क्रिया के तहत जमने वाले सॉल की मात्रा को व्यक्त करता है। जमाव क्षमता जितनी अधिक होगी, जमाव प्रेरित करने के लिए उतना ही कम इलेक्ट्रोलाइट उपलब्ध होगा।

स्कंदन क्षमता परमाणु द्रव्यमान और आवेश पर निर्भर करती है, अर्थात। आयन चार्ज घनत्व. जैसे-जैसे परमाणु द्रव्यमान बढ़ता है, चार्ज घनत्व कम हो जाता है और आयन कम ध्रुवीकृत हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, उनका सॉल्वेशन शेल पतला हो जाता है। इसलिए, बड़े आयन मिसेल की सोखने की परत में अधिक आसानी से प्रवेश करते हैं और कण के चार्ज को बेअसर कर देते हैं, जिससे सॉल का जमाव होता है। उदाहरण के लिए, संरचना xK+ के सिल्वर आयोडाइड सॉल के लिए, उदासीन इलेक्ट्रोलाइट्स KNO 3, NaNO 3, Ca(NO 3) 2, Al(NO 3) 3, Th(NO 3) 4 हैं, और जमाव करने वाले आयन K हैं। +, Na +, Ca 2+, Al 3+, Th 4+। आयनों की जमावट क्षमता श्रृंखला में बढ़ जाती है: Li + + + + या Na + 2+ 3+ 4+। धनायन का जलयोजन (सॉल्वेशन) जितना कम होगा, जमावट सीमा उतनी ही कम होगी, यानी। मजबूत जमावट प्रभाव. जलयोजन शेल आयन के आकार को बढ़ाता है और आयन को सोखना परत में प्रवेश करने से रोकता है। ट्रॉब के नियम के अनुसार कार्बनिक यौगिकों की स्कंदन क्षमता बढ़ जाती है।

बाद में, एम. हार्डी ने पाया कि जमने वाले आयन का चार्ज हमेशा मिसेल ग्रेन्युल के चार्ज (हार्डी का नियम) के विपरीत होता है। नतीजतन, नकारात्मक दाना सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के प्रभाव में जमा होता है, और सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया दाना अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट के आयनों के प्रभाव में जमा होता है।

विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स को चिह्नित करने और तुलना करने के लिए, "जमावट सीमा" की अवधारणा का उपयोग किया जाता है - यह अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट की न्यूनतम सांद्रता है जिस पर जमाव शुरू होता है (देखा जाता है):

, मोल/ली.

जमावट सीमा के व्युत्क्रम को जमावट क्षमता कहा जाता है:
. यह एक जमने वाले आयन के 1 mmol की क्रिया के तहत जमने वाले सॉल की मात्रा को व्यक्त करता है। जमाव क्षमता जितनी अधिक होगी, जमाव प्रेरित करने के लिए उतना ही कम इलेक्ट्रोलाइट उपलब्ध होगा।

इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा जमाव के सिद्धांत

जमावट के मौजूदा सिद्धांतों ने 3 सवालों के जवाब देने की कोशिश की है:

- इलेक्ट्रोलाइट-कोगुलेटर की एक निश्चित सांद्रता पर जमाव क्यों होता है?

- कणिका के आवेश के विपरीत आयन की सांद्रता मुख्य भूमिका क्यों निभाती है?

- स्कंदक आयन के आवेश का प्रभाव शुल्ज़-हार्डी नियम का पालन क्यों करता है?

फ्रायंडलिच सोखना सिद्धांत.इस सिद्धांत के अनुसार, कणों की सतह पर जमने वाले आयनों को सोखना इज़ोटेर्म के अनुसार सोख लिया जाता है:
. इसके अलावा, विभिन्न आयनों की समतुल्य मात्रा के सोखने के कारण जीटा क्षमता में क्रमिक, समान कमी के साथ जमावट होती है। उदासीनीकरण के कारण विभव-निर्धारक आयनों के आवेशों की संख्या कम हो जाती है, जिससे कमी आती है जेड-एक महत्वपूर्ण मूल्य के लिए संभावित।

सिद्धांत की सीमा यह है कि व्यवहार में समतुल्य अधिशोषण हमेशा नहीं देखा जाता है, विभिन्न आयनों के अधिशोषण इज़ोटेर्म अलग-अलग होते हैं, और कभी-कभी जमाव केवल विसरित परत को प्रभावित करता है।

मुलर का इलेक्ट्रोस्टैटिक सिद्धांत.इस सिद्धांत के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइट की शुरूआत डीईएस में कुल चार्ज को नहीं बदलती है, बल्कि केवल विसरित परत के संपीड़न (सोखना परत में काउंटरों का विस्थापन) का कारण बनती है। आयनिक वातावरण की मोटाई में कमी से कमी आती है जेड-क्षमता, जो सॉल की स्थिरता को कम कर देती है।

यह सिद्धांत प्रक्षेपित आयनों के सोखने और ईडीएल में उनके प्रवेश को ध्यान में नहीं रखता है।

दोनों सिद्धांत मान्य हैं, दोनों जमावट के दौरान होते हैं, लेकिन विभिन्न चरणों में। सीमाओं के कारण, उनका उपयोग अन्य प्रकार के जमावट को समझाने के लिए नहीं किया जा सकता है।

डीएलएफओ सिद्धांतडेरियागिन, लैंडौ, वेरवे और ओवरबेक (1941) द्वारा विकसित। लेखकों के उपनाम के प्रथम अक्षर के अनुसार इसे डीएलएफओ कहा जाता है। यह कणों की संभावित ऊर्जा और उनके बीच कार्यरत ई/स्थैतिक बलों के संतुलन को ध्यान में रखता है। जब कण एक-दूसरे के पास आते हैं, तो उनके बीच आकर्षण और प्रतिकर्षण के ई/स्थिर बल उत्पन्न होते हैं। सिस्टम की स्थिति उनके अनुपात से निर्धारित होती है। यदि प्रतिकारक बल अधिक है, तो प्रणाली स्थिर है। आकर्षक ऊर्जा की प्रबलता से स्कंदन होता है। आकर्षक ऊर्जा वैन डेर वाल्स बलों के कारण होती है और कणों के बीच की दूरी के वर्ग के विपरीत बदलती रहती है:
. ये बल केवल बहुत छोटी दूरी (1.10 - 10 - 1.10 - 11 मीटर, यानी कोलाइडल कणों के आकार का 1/10) पर कार्य करते हैं। इसलिए, जमाव तभी देखा जाता है जब कण उचित दूरी पर एक दूसरे के पास आते हैं। यह दृष्टिकोण कणों की तापीय गति के दौरान होता है और इसलिए ऐसे प्रभाव डालता है जो कणों की गति की गति को बढ़ाता है और टकराव की संख्या (जमावट पैदा करने वाले कारकों को देखें) जमाव को बढ़ावा देता है।

चित्र .1। कोलाइडल कणों के आयनिक वायुमंडल का ओवरलैप

जैसे-जैसे कणों के बीच की दूरी कम होती जाती है, स्थिरवैद्युत प्रतिकर्षण बल बढ़ते जाते हैं। सॉल्वेशन शेल कणों को संपर्क में आने से भी रोकता है। आमतौर पर, इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण बल तब प्रकट होते हैं जब समान रूप से चार्ज किए गए कणों की फैली हुई परतें (आयनिक क्षेत्र) ओवरलैप होती हैं। उनके बीच बढ़ती दूरी के साथ प्रतिकर्षण ऊर्जा कम हो जाती है।

अंक 2। संभावित जमाव वक्र

सिस्टम की स्थिति निर्धारित करने के लिए, कुल ऊर्जा की गणना की जाती है (एक संभावित जमावट वक्र का निर्माण किया जाता है)। इसके कई खंड हैं: छोटी दूरी के क्षेत्र में एक गहरा प्राथमिक न्यूनतम (संभावित कुआँ 1), बड़ी दूरी के क्षेत्र में एक उथला माध्यमिक न्यूनतम (संभावित कुआँ 2)। वे आकर्षक ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण प्रबलता का संकेत देते हैं, अर्थात। उनमें यू पीआर >> यू ओटी।

औसत दूरियों के क्षेत्र में अधिकतम होता है। यदि यह x-अक्ष के ऊपर स्थित है, तो कणों के बीच प्रतिकारक बल कार्य करते हैं, अर्थात। सिस्टम समग्र रूप से स्थिर है. इस मामले में, यू आउट >> यू इन। अधिकतम जितना अधिक होगा, सिस्टम उतना ही अधिक स्थिर होगा।

जमावट शुरू करने के लिए, एक निश्चित मूल्य तक कण चार्ज का प्रारंभिक आंशिक तटस्थता और सॉल्वेशन शेल का विनाश पर्याप्त है। यह एक इलेक्ट्रोलाइट पेश करने या एक स्थिर इलेक्ट्रोलाइट को हटाकर प्राप्त किया जाता है। न्यूनतम कण आवेश जिस पर जमावट शुरू होती है उसे क्रिटिकल कहा जाता है जेड-संभावना (

0.03 वी). जेटा क्षमता के एक महत्वपूर्ण मूल्य पर, कण गति की गतिज ऊर्जा अवशिष्ट इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण (यू पीआर) की ताकतों पर काबू पाने के लिए पर्याप्त है

यू ओटी) और समुच्चय में कणों का आसंजन।

डीएलएफओ सिद्धांत के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ तेजी से जमावट के दौरान, दो तंत्र प्रतिष्ठित होते हैं: एकाग्रता जमावट और सोखना (निष्क्रियीकरण) जमावट।

पर एकाग्रता जमावटजोड़े गए उदासीन आयन -विभव के मान को नहीं बदलते हैं। फैलाना परत के संपीड़न के कारण जमावट होती है, अर्थात। सोखना परत में काउंटरों का विस्थापन या समाधान की आयनिक शक्ति में वृद्धि।

सोखना जमावट-क्षमता में कमी के परिणामस्वरूप होता है। इस प्रकार का जमाव इलेक्ट्रोलाइट्स के कारण होता है, जिसके आयन कणों की सतह पर सोख सकते हैं (सक्षम होते हैं) और कणिका के विपरीत चार्ज रखते हैं। सोखना परत में घुसकर, वे क्षमता-निर्धारण आयनों को बेअसर कर देते हैं और -क्षमता को कम कर देते हैं।

यदि माइक्रोक्रिस्टल की सतह पर मुक्त केंद्र हैं, तो क्रिस्टल जाली पूरी हो गई है। उदाहरण के लिए, x K + sol के मामले में, KI के जुड़ने से आयोडाइड आयनों के सोखने के कारण जमाव होता है। इस मामले में, सबसे पहले - और -क्षमताएं बढ़ती हैं। केंद्रों के संतृप्त होने के बाद, सोखना बंद हो जाता है। KI की सांद्रता में और वृद्धि से विसरित परत के संपीड़न (सोखने की परत में पोटेशियम आयनों का विस्थापन) के कारण -क्षमता में कमी आती है। जब एक निश्चित सांद्रता तक पहुँच जाता है, तो सॉल जमना शुरू हो जाता है।

यदि सतह पर कोई मुक्त केंद्र नहीं हैं, तो सोखना नहीं देखा जाता है और -क्षमता नहीं बढ़ती है, लेकिन विसरित परत का संपीड़न होता है।

जब AgNO3 मिलाया जाता है, तो सिल्वर आयन Ag+ उदासीन होते हैं। चूँकि विभव-निर्धारक आयन आयोडाइड आयन होते हैं, सिल्वर आयनों के जुड़ने से अल्प घुलनशील यौगिक AgI का निर्माण होता है। परिणामस्वरूप, क्षमता-निर्धारण करने वालों की संख्या धीरे-धीरे कम हो जाती है, जिससे - और -क्षमताओं में कमी आती है। -क्षमता के एक महत्वपूर्ण मूल्य पर, सॉल सोखना तंत्र के अनुसार जम जाता है। AgNO 3 को और जोड़ने से एक नए DES: x NO 3 ─ के निर्माण के साथ सिल्वर आयनों के चयनात्मक सोखना के कारण ग्रेन्युल के सकारात्मक चार्ज को रिचार्ज और बढ़ाया जाता है। AgNO 3 को और जोड़ने पर, सॉल नाइट्रेट आयनों के प्रभाव में सांद्रण तंत्र के अनुसार जम जाता है।