சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான முறைகளின் எடுத்துக்காட்டுகள். சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான முறைகள், அவற்றின் வகைப்பாடு மற்றும் சுருக்கமான பண்புகள். தெர்மோடைனமிக் பார்வையில் இருந்து சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான எந்த முறை மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்? காண்டேயைப் பயன்படுத்தி சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுதல்

சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான முறைகள்

கூழ் தீர்வுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான முறைகள் இரண்டு குழுக்களாக பிரிக்கப்படலாம்: ஒடுக்கம் மற்றும் சிதறல் முறைகள் (பெப்டைசேஷன் முறை, பின்னர் விவாதிக்கப்படும், இது ஒரு தனி குழு). சோல்களைப் பெறுவதற்கான மற்றொரு அவசியமான நிபந்தனை, துகள் அளவைக் கூழ் நிலைக்குக் கொண்டுவருவதுடன், நிலைப்படுத்திகளின் அமைப்பில் இருப்பது - கூழ் துகள்களின் தன்னிச்சையான விரிவாக்க செயல்முறையைத் தடுக்கும் பொருட்கள்.

அரிசி. சிதறல் அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான முறைகளின் வகைப்பாடு

(அமைப்புகளின் வகை அடைப்புக்குறிக்குள் குறிக்கப்படுகிறது)

சிதறல் முறைகள்

சிதறல் முறைகள் திடப்பொருட்களை கூழ் அளவு துகள்களாக நசுக்குவதை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, இதனால் கூழ் தீர்வுகள் உருவாகின்றன. சிதறல் செயல்முறை பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது: என்று அழைக்கப்படும் பொருளின் இயந்திர அரைத்தல். கூழ் ஆலைகள், உலோகங்களை மின் வில் தெளித்தல், அல்ட்ராசவுண்ட் பயன்படுத்தி பொருட்களை நசுக்குதல்.

சிதறல் தன்னிச்சையாகவும், தன்னிச்சையாகவும் இருக்க வேண்டும். தன்னிச்சையான சிதறல் லியோபிலிக் அமைப்புகளின் சிறப்பியல்பு மற்றும் அமைப்பின் சீர்குலைவு அதிகரிப்புடன் தொடர்புடையது (ஒரு பெரிய துண்டிலிருந்து பல சிறிய துகள்கள் உருவாகும்போது). ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில் சிதறும்போது, ​​என்ட்ரோபியின் அதிகரிப்பு என்டல்பியின் மாற்றத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.

லியோபோபிக் அமைப்புகளைப் பொறுத்தவரை, தன்னிச்சையான சிதறல் விலக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வேலை அல்லது அதற்கு சமமான வெப்பத்தை செலவழிப்பதன் மூலம் மட்டுமே சிதறல் சாத்தியமாகும், இது குறிப்பாக என்டல்பி மூலம் அளவிடப்படுகிறது.

ஒரு ஐசோபரிக்-ஐசோதெர்மல் செயல்பாட்டில் என்டல்பியில் ஏற்படும் மாற்றம் W k மற்றும் ஒட்டுதல் W a இன் வேலைக்கும் இடையே உள்ள உறவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒருங்கிணைப்பு W k இன் ஆற்றல் (வேலை) உடலின் உள்ளே உள்ள தொடர்பை வகைப்படுத்துகிறது, மேலும் W a ஒட்டுதலின் ஆற்றல் (வேலை) சுற்றுச்சூழலுடனான அதன் தொடர்பை வகைப்படுத்துகிறது.

ஒரு புதிய மேற்பரப்பை உருவாக்கும் ஆற்றலை என்டல்பியின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தலாம், இது வடிவம் கொண்டது

சமன்பாடு சிதறலின் விளைவாக என்டல்பியில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் காட்டுகிறது. தன்னிச்சையான சிதறல் திறன் கொண்ட லியோபிலிக் அமைப்புகளுக்கு, ΔS > 0 ஆக இருக்கும் போது, ​​இது ΔH என்ற நிபந்தனையிலிருந்து பின்பற்றப்படுகிறது.< 0 и

இந்த நிபந்தனையின் நிறைவேற்றம் என்பது ஒரு பெரிய துண்டு பல சிறிய துண்டுகளாக தன்னிச்சையாக சிதைவதைக் குறிக்கிறது. IUD தீர்வுகள், களிமண் துகள்கள் மற்றும் சில போன்ற லியோபிலிக் அமைப்புகளுக்கு இதேபோன்ற செயல்முறை காணப்படுகிறது.

லியோபிலிக் அமைப்புகளுக்கு மாறாக, லியோபோபிக் அமைப்புகளில் W ஒருங்கிணைப்பு இடைநிலை தொடர்புகளின் ஆற்றலை அதிகரிக்கிறது, ᴛ.ᴇ. ஒட்டுதல் W a. என்டல்பியின் அதிகரிப்பு (ΔH > 0) கிப்ஸ் ஆற்றலின் அதிகரிப்புக்கு ஒத்திருக்கிறது

ΔH > TΔS; ΔG > 0.

இந்த வழக்கில் சிதறல் செயல்முறை பொதுவாக தன்னிச்சையானது அல்ல மற்றும் வெளிப்புற ஆற்றல் காரணமாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

சிதறல் பரவல் அளவு வகைப்படுத்தப்படும். இது ஆரம்ப உற்பத்தியின் அளவுகளின் விகிதம் மற்றும் விளைந்த அமைப்பின் சிதறிய கட்டத்தின் துகள்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சிதறலின் அளவை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

α 1 = d n / d k; α 2 = B n / B k; α 3 = V n / V k,

எங்கே d n; d க்கு; பிஎன்; பி முதல்; V n; V முதல் - முறையே விட்டம், பரப்பளவு, சிதறலுக்கு முன்னும் பின்னும் துகள்களின் அளவு.

இருப்பினும், சிதறலின் அளவு (α 1), பரப்பளவு (α 2) அல்லது சிதறிய கட்டத்தின் துகள்களின் அளவு (α 3) அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்பட வேண்டும், ᴛ.ᴇ. நேரியல், மேற்பரப்பு அல்லது அளவு இருக்க வேண்டும்.

ஒரு திடமான அல்லது திரவத்தை சிதறடிப்பதற்கு தேவையான W வேலை W d உடலை சிதைப்பதற்கும் W a புதிய கட்ட இடைமுகத்தை உருவாக்குவதற்கும் செலவிடப்படுகிறது, இது ஒட்டுதல் வேலை மூலம் அளவிடப்படுகிறது. சிதைப்பது என்பது உடலின் அழிவுக்கு மிக முக்கியமான முன்நிபந்தனையாகும். பி.ஏ. ரீபைண்டரின் கூற்றுப்படி, சிதறலின் வேலை சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

W =W a + W d = σ*ΔB + kV,

σ* என்பது சிதறிய கட்டத்திற்கும் சிதறல் ஊடகத்திற்கும் இடையே உள்ள இடைமுகத்தில் மேற்பரப்பு பதற்றத்திற்கு விகிதாசார அல்லது சமமான மதிப்பு; ΔB - சிதறலின் விளைவாக கட்ட இடைமுகத்தில் அதிகரிப்பு; V என்பது சிதறலுக்கு முன் அசல் உடலின் அளவு; k என்பது உடலின் ஒரு யூனிட் வால்யூமுக்கு சிதைக்கும் வேலைக்குச் சமமான குணகம்.

ஒடுக்க முறைகள்

சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒடுக்க முறைகளில் ஒடுக்கம், தேய்மானம் மற்றும் படிகமாக்கல் ஆகியவை அடங்கும். Οʜᴎ ஒரு வாயு அல்லது திரவ ஊடகத்தில் ஒரு பொருளின் மிகைப்படுத்தப்பட்ட நிலையின் கீழ் ஒரு புதிய கட்டத்தை உருவாக்குவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த வழக்கில், அமைப்பு ஒரே மாதிரியாக இருந்து பன்முகத்தன்மைக்கு செல்கிறது. ஒடுக்கம் மற்றும் தேய்மானம் என்பது வாயு ஊடகத்தின் சிறப்பியல்பு மற்றும் படிகமயமாக்கல் ஒரு திரவ ஊடகத்தின் சிறப்பியல்பு ஆகும்.

ஒடுக்கம் மற்றும் படிகமயமாக்கலுக்கு அவசியமான நிபந்தனையானது, சிதறல் ஊடகத்தில் (செறிவு ஏற்ற இறக்கம்) பொருளின் சூப்பர்சாச்சுரேஷன் மற்றும் சீரற்ற விநியோகம், அத்துடன் ஒடுக்க மையங்கள் அல்லது கருக்கள் உருவாக்கம் ஆகும்.

கரைசல் மற்றும் நீராவிக்கான சூப்பர்சாச்சுரேஷன் β அளவை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

β f = s/s s, β P = r/p s,

இதில் p, c என்பது மிகைநிறைவுற்ற நீராவி அழுத்தம் மற்றும் அதிநிறைவுற்ற கரைசலில் உள்ள பொருளின் செறிவு; p s என்பது ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பில் நிறைவுற்ற நீராவியின் சமநிலை அழுத்தம்; c s என்பது ஒரு புதிய கட்டத்தின் உருவாக்கத்துடன் தொடர்புடைய சமநிலை செறிவு ஆகும்.

படிகமயமாக்கலை மேற்கொள்ள, தீர்வு அல்லது வாயு கலவை குளிர்விக்கப்படுகிறது.

சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான ஒடுக்க முறைகளின் மூலத்தில் கிப்ஸ் ஆற்றலில் (ΔG) குறைவதால் ஏற்படும் படிகமயமாக்கல், டீசப்ளிமேஷன் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகியவற்றின் செயல்முறைகள் உள்ளன.< 0) и протекают самопроизвольно.

ஒரு சூப்பர்சாச்சுரேட்டட் கரைசல் அல்லது வாயு ஊடகத்திலிருந்து அணுக்கரு மற்றும் துகள்களின் உருவாக்கத்தின் போது, ​​இரசாயன ஆற்றல் µ மாறுகிறது, ஒரு இடைமுகம் தோன்றுகிறது, இது அதிகப்படியான இலவச மேற்பரப்பு ஆற்றலின் கேரியராக மாறுகிறது.

துகள்களின் உருவாக்கத்திற்கு செலவழித்த வேலை மேற்பரப்பு பதற்றம் σ மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் சமமாக இருக்கும்

W 1 = 4πr 2 σ,

இதில் 4πr 2 என்பது r ஆரம் கொண்ட கோளத் துகள்களின் மேற்பரப்பாகும்.

வேதியியல் சாத்தியம் பின்வருமாறு மாறுகிறது

Δμ = μi // – μi /< 0; μ i // >μi /,

இதில் μi / மற்றும் μi // என்பது ஹோமோ மற்றும் பன்முக அமைப்புகளின் இரசாயன ஆற்றல்கள் (சிறிய சொட்டுகளிலிருந்து பெரியதாக மாறும்போது).

இரசாயன ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் ஒரு பொருளின் குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான மோல்களை ஒரு கட்டத்தில் இருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாற்றுவதை வகைப்படுத்துகிறது; இந்த எண் n மோல்களின் அளவு 4πr 3/3 மோலார் தொகுதி Vm ஆல் வகுக்கப்படும்.

ஒடுக்கம் செயல்பாட்டின் போது ஒரு புதிய மேற்பரப்பை உருவாக்கும் வேலை W k க்கு சமம்

W 1 மற்றும் W 2 ஆகியவை முறையே, துகள் மேற்பரப்பை உருவாக்குவதற்கு செலவழிக்கப்பட்ட வேலை மற்றும் ஒரே மாதிரியான ஊடகத்திலிருந்து ஒரு பன்முகத்தன்மைக்கு மாற்றும் வேலை.

சிதறிய அமைப்புகளின் உருவாக்கம் உடல் மற்றும் இரசாயன ஒடுக்கத்தின் விளைவாக ஏற்படலாம், அதே போல் கரைப்பான் மாற்றும் போது.

பல்வேறு பொருட்களின் நீராவிகளைக் கொண்ட வாயு ஊடகத்தின் வெப்பநிலை குறையும் போது உடல் ஒடுக்கம் ஏற்படுகிறது. தேவையான நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட்டால், சிதறிய கட்டத்தின் துகள்கள் அல்லது சொட்டுகள் உருவாகின்றன. இதேபோன்ற செயல்முறை வாயுவின் அளவிலும், குளிர்ந்த திடமான மேற்பரப்பிலும் நடைபெறுகிறது, இது வெப்பமான வாயு சூழலில் வைக்கப்படுகிறது.

இரசாயன ஆற்றல்களில் உள்ள வேறுபாட்டால் ஒடுக்கம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது (μi // – μi /)< 0, которая изменяется в результате замены растворителя. В отличие от обычной физической конденсации при கரைப்பான் மாற்றுசிதறல் ஊடகத்தின் கலவை மற்றும் பண்புகள் நிலையானதாக இருக்காது. சல்பர், பாஸ்பரஸ், ரோசின் மற்றும் வேறு சில கரிமப் பொருட்களின் ஆல்கஹால் அல்லது அசிட்டோன் கரைசல்களை தண்ணீரில் ஊற்றினால், கரைசல் மிகைப்படுத்தப்பட்டு, ஒடுக்கம் ஏற்படுகிறது மற்றும் சிதறிய கட்ட துகள்கள் உருவாகின்றன. கரைப்பான் மாற்று முறை சோல்களைப் பெறக்கூடிய சிலவற்றில் ஒன்றாகும்.

மணிக்கு இரசாயன ஒடுக்கம்ஒரு பொருளின் உருவாக்கம் அதன் ஒரே நேரத்தில் மிகைப்படுத்தல் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகியவற்றுடன் நிகழ்கிறது.

டிஸ்பர்ஸ் சிஸ்டம்ஸ் பெறுவதற்கான முறைகள் - கருத்து மற்றும் வகைகள். 2017, 2018 "சிதறல் அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான முறைகள்" வகையின் வகைப்பாடு மற்றும் அம்சங்கள்.

1.2 சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான முறைகள்

சிதறல் அமைப்புகளை உருவாக்க இரண்டு அறியப்பட்ட முறைகள் உள்ளன. அவற்றில் ஒன்றில், திட மற்றும் திரவப் பொருட்கள் பொருத்தமான சிதறல் ஊடகத்தில் நன்றாக அரைக்கப்படுகின்றன (சிதறப்படுகின்றன), மற்றொன்றில், தனிப்பட்ட மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகளில் இருந்து சிதறிய கட்டத் துகள்களின் உருவாக்கம் ஏற்படுகிறது.

பெரிய துகள்களை அரைப்பதன் மூலம் சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உருவாக்கும் முறைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன சிதறடிக்கும். படிகமயமாக்கல் அல்லது ஒடுக்கத்தின் விளைவாக துகள்கள் உருவாவதை அடிப்படையாகக் கொண்ட முறைகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஒடுக்கம்.

சிதறல் முறை

இந்த முறை, முதலில், இயந்திர முறைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது, இதில் இடைக்கணிப்பு சக்திகளைக் கடப்பது மற்றும் சிதறல் செயல்பாட்டின் போது இலவச மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் குவிப்பது கணினியில் வெளிப்புற இயந்திர வேலை காரணமாக ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக, திடப்பொருட்கள் நசுக்கப்படுகின்றன, சிராய்ப்பு, நசுக்கப்படுகின்றன அல்லது பிளவுபடுகின்றன.

ஆய்வக மற்றும் தொழில்துறை நிலைமைகளில், பரிசீலனையில் உள்ள செயல்முறைகள் நொறுக்கி, மில்ஸ்டோன்கள் மற்றும் பல்வேறு வடிவமைப்புகளின் ஆலைகளில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. பந்து ஆலைகள் மிகவும் பொதுவானவை. இவை வெற்று சுழலும் சிலிண்டர்கள், அதில் நொறுக்கப்பட்ட பொருள் மற்றும் எஃகு அல்லது பீங்கான் பந்துகள் ஏற்றப்படுகின்றன. உருளை சுழலும் போது, ​​உருண்டைகள் உருளும், நசுக்கப்பட்ட பொருள் சிராய்ப்பு. பந்து தாக்கங்களின் விளைவாக துண்டாக்குதல் ஏற்படலாம். 2-3 முதல் 50-70 மைக்ரான் வரையிலான துகள் அளவுகள் மிகவும் பரந்த அளவில் இருக்கும் அமைப்புகளை பந்து ஆலைகள் உருவாக்குகின்றன. பந்துகளுடன் ஒரு வெற்று உருளை ஒரு வட்ட ஊசலாட்ட இயக்கமாக அமைக்கப்படலாம், இது நொறுக்கப்பட்ட உடல்களின் சிக்கலான இயக்கத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் ஏற்றப்பட்ட பொருட்களின் தீவிர நசுக்குதலை ஊக்குவிக்கிறது. இந்த சாதனம் அதிர்வு ஆலை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

பல்வேறு வடிவமைப்புகளின் கூழ் ஆலைகளில் நுண்ணிய சிதறல் அடையப்படுகிறது, இதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது அதிவேகத்தில் சுழலும் ரோட்டருக்கும் நிலையான பகுதிக்கும் இடையில் ஒரு குறுகிய இடைவெளியில் மையவிலக்கு விசையின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒரு இடைநீக்கம் அல்லது குழம்பில் உடைக்கும் சக்திகளின் வளர்ச்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சாதனத்தின் - ஸ்டேட்டர். இடைநிறுத்தப்பட்ட பெரிய துகள்கள் குறிப்பிடத்தக்க உடைக்கும் சக்தியை அனுபவிக்கின்றன, இதனால் அவை சிதறடிக்கப்படுகின்றன.

உயர் சிதறல் அடைய முடியும் மீயொலி சிதறல். அல்ட்ராசவுண்டின் பரவலான விளைவு குழிவுறுதல் தொடர்புடையது - ஒரு திரவத்தில் ஒரு குழியின் உருவாக்கம் மற்றும் சரிவு. குழிவுகளின் ஸ்லாமிங் குழிவுறுதல் அதிர்ச்சி அலைகளின் தோற்றத்துடன் சேர்ந்துள்ளது, இது பொருளை அழிக்கிறது. மீயொலி அதிர்வுகளின் அதிர்வெண்ணில் சிதறல் நேரடியாக சார்ந்துள்ளது என்று சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டது. பொருள் முன்பு நன்றாக தரையில் இருந்தால் மீயொலி சிதறல் குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும். மீயொலி முறை மூலம் பெறப்பட்ட குழம்புகள் சிதறிய கட்டத்தின் ஒரு சீரான துகள் அளவு வகைப்படுத்தப்படும்.

நசுக்குதல் மற்றும் அரைக்கும் போது, ​​பொருட்கள் அழிக்கப்படுகின்றன, முதலில், வலிமை குறைபாடுகள் (மேக்ரோ- மற்றும் மைக்ரோகிராக்ஸ்) இடங்களில். எனவே, அரைக்கும் முன்னேற்றம், துகள்களின் வலிமை அதிகரிக்கிறது, இது பொதுவாக வலுவான பொருட்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது. அதே நேரத்தில், பொருட்கள் நசுக்கப்படுவதால் அவற்றின் வலிமை அதிகரிப்பது மேலும் சிதறலுக்கான அதிக ஆற்றல் நுகர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது. ரீபைண்டர் விளைவைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் அழிவை எளிதாக்கலாம் - திடப்பொருட்களின் வலிமையில் உறிஞ்சுதல் குறைப்பு. இந்த விளைவு சர்பாக்டான்ட்களின் உதவியுடன் மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் குறைப்பதாகும், இதன் விளைவாக திடப்பொருளின் சிதைவு மற்றும் அழிவு எளிதானது. கடினத்தன்மையைக் குறைப்பவர்கள் சிறிய அளவுகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அவை ரீபைண்டர் விளைவு மற்றும் செயலின் தனித்தன்மையை ஏற்படுத்துகின்றன. பொருளை ஈரமாக்கும் சேர்க்கைகள் ஊடகத்தை குறைபாடுகளுக்குள் ஊடுருவ உதவுகின்றன, மேலும் தந்துகி சக்திகளின் உதவியுடன் திடப்பொருளை அழிக்கவும் உதவுகின்றன. சர்பாக்டான்ட்கள் பொருளின் அழிவுக்கு பங்களிப்பது மட்டுமல்லாமல், சிதறடிக்கப்பட்ட நிலையை உறுதிப்படுத்துகின்றன, ஏனெனில், துகள்களின் மேற்பரப்பை மறைப்பதன் மூலம், அவை மீண்டும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்வதைத் தடுக்கின்றன. இது மிகவும் சிதறிய நிலையை அடைய உதவுகிறது.

பொதுவாக சிதறல் முறையைப் பயன்படுத்தி அதிக சிதறலை அடைவது சாத்தியமில்லை. மாவு, தவிடு, மாவு, தூள் சர்க்கரை, கோகோ (நிப்ஸ், தூள்), சாக்லேட், பிரலைன், மர்சிபான் மாஸ்ஸ், பழம் மற்றும் பெர்ரி ப்யூரிகள், சஸ்பென்ஷன்கள், குழம்புகள், நுரை வெகுஜனங்கள் ஆகியவை சிதறல் முறைகளால் பெறப்படுகின்றன.

ஒடுக்க முறை

ஒடுக்க முறையானது மூலக்கூறுகள், அயனிகள் அல்லது அணுக்களை இணைப்பதன் மூலம் ஒரே மாதிரியான அமைப்பிலிருந்து ஒரு பன்முகக் கட்டத்தின் தோற்றத்தின் செயல்முறைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இரசாயன மற்றும் இயற்பியல் ஒடுக்கம் இடையே ஒரு வேறுபாடு செய்யப்படுகிறது.

இரசாயன ஒடுக்கம் இரசாயன எதிர்வினையின் விளைவாக சிறிது கரையக்கூடிய பொருளின் வெளியீட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சிதறலின் கூழ் பட்டத்தின் புதிய கட்டத்தைப் பெற, வினைகளில் ஒன்றின் அதிகப்படியான அளவு, நீர்த்த தீர்வுகளின் பயன்பாடு மற்றும் அமைப்பில் ஒரு நிலைப்படுத்தி இருப்பது அவசியம்.

இயற்பியல் ஒடுக்கத்தின் போது, ​​ஒரு புதிய கட்டம் ஒரு வாயு அல்லது திரவ ஊடகத்தில் பொருளின் மிகைப்படுத்தப்பட்ட நிலையின் கீழ் உருவாகிறது. ஒடுக்கம் என்பது தற்போதுள்ள பரப்புகளில் (ஒரு பாத்திரத்தின் சுவர்கள், வெளிநாட்டுப் பொருட்களின் துகள்கள் - ஒடுக்க கருக்கள்) அல்லது அமைப்பில் உள்ள பொருளின் அடர்த்தி மற்றும் செறிவு ஆகியவற்றின் ஏற்ற இறக்கங்களின் விளைவாக தன்னிச்சையாக எழும் கருக்களின் மேற்பரப்பில் ஒரு புதிய கட்டத்தை உருவாக்குவதை உள்ளடக்குகிறது. . முதல் வழக்கில், ஒடுக்கம் பன்முகத்தன்மை என்று அழைக்கப்படுகிறது, இரண்டாவது - ஒரே மாதிரியானது. ஒரு விதியாக, ஒடுக்கம் கருக்கள் அல்லது மிக சிறிய அளவிலான கருக்களின் மேற்பரப்பில் நிகழ்கிறது, எனவே அமுக்கப்பட்ட பொருளின் வினைத்திறன் தந்துகி ஒடுக்கத்தின் கெல்வின் சமன்பாட்டிற்கு ஏற்ப மேக்ரோபேஸ்களை விட அதிகமாக உள்ளது. எனவே, அமுக்கப்பட்ட பொருள் அசல் நிலைக்குத் திரும்பாமல் இருக்கவும், ஒடுக்கம் தொடரவும், கணினியில் மிகைப்படுத்தல் இருக்க வேண்டும்.

1.3 சிதறல் அமைப்புகளின் வகைப்பாடு

சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் பின்வரும் அளவுகோல்களின்படி வகைப்படுத்தப்படுகின்றன:

சிதறல் பட்டம்;

சிதறடிக்கப்பட்ட கட்டம் மற்றும் சிதறல் ஊடகத்தின் ஒருங்கிணைப்பு நிலை;

கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகள்;

சிதறிய கட்டத்திற்கும் சிதறல் ஊடகத்திற்கும் இடையிலான தொடர்புகளின் தன்மை.

பரவல் அளவு மூலம் வகைப்படுத்தல்

துகள் அளவைப் பொறுத்து, மிகவும் சிதறிய, நடுத்தர சிதறிய மற்றும் கரடுமுரடான சிதறிய அமைப்புகள் வேறுபடுகின்றன (அட்டவணை 1.1).

அட்டவணை 1.1

	துகள்கள், மீ	சிதறல்
மிகவும் சிதறடிக்கப்பட்டது (கூழ் அமைப்புகள்)			ஹைட்ரோசோல்கள், ஏரோசோல்கள்
நடுத்தர சிதறடிக்கப்பட்டது			உடனடி காபி, தூள் சர்க்கரை
கரடுமுரடான	10 -5க்கு மேல்
உண்மையான தீர்வுகள்	10 -9 க்கும் குறைவானது

சிதறடிக்கப்பட்ட கட்டத்தின் துகள்களின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு நடுத்தர மற்றும் கரடுமுரடான அமைப்புகளுக்கு நகரும் போது அதிகபட்சமாக இருக்கும் (படம் 1.3). துகள் அளவு 10 -9 மீட்டருக்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​துகள் மற்றும் நடுத்தர இடைமுகம் மறைந்து, மூலக்கூறு அல்லது அயனி தீர்வுகள் (உண்மையான தீர்வுகள்) உருவாகின்றன.

சிதறிய கட்டத்தின் துகள் அளவின் அடிப்படையில், ஒன்று மற்றும் ஒரே தயாரிப்பு வெவ்வேறு சிதறல் அமைப்புகளுக்கு சொந்தமானது. எடுத்துக்காட்டாக, பிரீமியம் கோதுமை மாவின் துகள்களின் அளவு (1-30)10 -6 மீ, அதாவது இந்த தரத்தின் மாவு ஒரே நேரத்தில் நடுத்தர-சிதறல் மற்றும் கரடுமுரடான அமைப்புகளுக்கு சொந்தமானது.

ஒருங்கிணைப்பு நிலை மூலம் வகைப்படுத்தல்

சிதறிய கட்டம் மற்றும் சிதறல் ஊடகம் ஆகிய மூன்று நிலைகளில் ஒன்றாக இருக்கலாம்: திட (S), திரவம் (L) மற்றும் வாயு (G).

ஒவ்வொரு சிதறல் அமைப்புக்கும் அதன் சொந்த பெயர் மற்றும் பெயர் உள்ளது: எண் சிதறிய கட்டத்தின் மொத்த நிலையை குறிக்கிறது, மற்றும் வகுத்தல் சிதறல் ஊடகத்தைக் குறிக்கிறது. H/H அமைப்பு பன்முகத்தன்மை கொண்டதாக இருக்க முடியாது என்பதால், சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கான எட்டு விருப்பங்கள் சாத்தியமாகும் (அட்டவணை 1.2).

பொதுவாக, மிகவும் சிதறடிக்கப்பட்ட அனைத்து கூழ் அமைப்புகளும் அழைக்கப்படுகின்றன சோல்ஸ். சிதறல் ஊடகத்தை வகைப்படுத்த சோல் என்ற வார்த்தையில் முன்னொட்டு சேர்க்கப்படுகிறது. சிதறல் ஊடகம் திடமாக இருந்தால் - ஜெரோசோல்கள், திரவம் - லியோசோல்கள்(ஹைட்ரோசோல்கள்), வாயு - ஏரோசோல்கள்.

எளிமையான சிதறல் அமைப்புகளுக்கு கூடுதலாக, மூன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கட்டங்களைக் கொண்ட சிக்கலான சிதறல் அமைப்புகளும் உள்ளன.

எடுத்துக்காட்டாக, பிசைந்த பிறகு மாவை திட, திரவ மற்றும் வாயு நிலைகளைக் கொண்ட ஒரு சிக்கலான சிதறல் அமைப்பாகும். இது T, G, F/T வகையின் அமைப்பாகக் குறிப்பிடப்படலாம். ஸ்டார்ச் தானியங்கள், தானிய ஓடுகளின் துகள்கள் மற்றும் வீங்கிய கரையாத புரதங்கள் ஆகியவை திடமான கட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. கனிம மற்றும் கரிம பொருட்கள் (நீரில் கரையக்கூடிய புரதங்கள், டெக்ஸ்ட்ரின்கள், சர்க்கரைகள், உப்புகள் போன்றவை) வரம்பற்ற நீரில் கரைக்கப்படுகின்றன. காலவரையின்றி வீங்கும் சில புரதங்கள் கூழ் தீர்வுகளை உருவாக்குகின்றன. மாவில் இருக்கும் கொழுப்பு நீர்த்துளிகள் வடிவில் உள்ளது. பிசையும் போது மற்றும் நொதித்தல் செயல்பாட்டின் போது காற்று குமிழ்கள் கைப்பற்றப்படுவதால் வாயு சூழல் உருவாகிறது.

சாக்லேட் வெகுஜனத்தின் சிதறல் ஊடகம் கோகோ வெண்ணெய், மற்றும் சிதறிய கட்டத்தில் தூள் சர்க்கரை மற்றும் கோகோ வெகுஜனத்தின் துகள்கள் உள்ளன, அதாவது நிரப்பு இல்லாத சாக்லேட் நிறை ஒரு சிக்கலான சிதறல் அமைப்பு டி, டி / எஃப் ஆகும்.

சிக்கலான சிதறல் அமைப்புகளில் தொழில்துறை ஏரோசோல்கள் (புகை) அடங்கும், இது வாயு சூழலில் விநியோகிக்கப்படும் திட மற்றும் திரவ கட்டங்களைக் கொண்டுள்ளது.

அட்டவணை 1.2

சிதறடிக்கும்	சிதறியது	சிதறியது	அமைப்பின் பெயர்,
			கூழ் நிலை சாத்தியமற்றது
			திரவ ஏரோசோல்கள்: மூடுபனி, டியோடரன்ட்
			திட ஏரோசல்கள், பொடிகள்: தூசி, புகை, தூள் சர்க்கரை, கொக்கோ தூள், பால் பவுடர்
			நுரைகள், வாயு குழம்புகள்: கார்பனேற்றப்பட்ட நீர், பீர், நுரை (பீர், சோப்பு)
			குழம்புகள்: பால், மயோனைசே
			சோல்ஸ், சஸ்பென்ஷன்கள்: மெட்டல் சோல்ஸ், இயற்கை நீர்த்தேக்கங்கள், கோகோ மாஸ், கடுகு
			திட நுரைகள்: பியூமிஸ், பாலிஸ்டிரீன் நுரை, பாலாடைக்கட்டி, ரொட்டி, காற்றோட்டமான சாக்லேட், மார்ஷ்மெல்லோஸ்
			தந்துகி அமைப்புகள்: எண்ணெய், பழம் நிரப்புதல்
			உலோக கலவைகள், விலைமதிப்பற்ற கற்கள்

கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகளின் படி வகைப்பாடு

வேறுபடுத்தி சுதந்திரமாக சிதறடிக்கப்பட்டதுமற்றும் ஒருங்கிணைந்து சிதறியதுஅமைப்புகள்.

சுதந்திரமாக சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில், சிதறிய கட்டத்தின் துகள்கள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படவில்லை மற்றும் அமைப்பின் முழு அளவு முழுவதும் சுதந்திரமாக நகரும் (லியோசோல்கள், நீர்த்த இடைநீக்கங்கள் மற்றும் குழம்புகள், ஏரோசோல்கள், கிட்டத்தட்ட அனைத்து மொத்த பொடிகள் போன்றவை).

ஒருங்கிணைந்த முறையில் சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில், சிதறிய கட்டத்தின் துகள்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன, இந்த அமைப்புகளுக்கு கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகளை வழங்கும் ஒரு கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது - வலிமை, நெகிழ்ச்சி, பிளாஸ்டிசிட்டி (ஜெல்ஸ், ஜெல்லிகள், திட நுரைகள், செறிவூட்டப்பட்ட குழம்புகள் போன்றவை). ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட உணவுப் பொருட்கள் இடைநிலை பொருட்கள் (மாவை, துண்டு துண்தாக வெட்டப்பட்ட இறைச்சி) அல்லது முடிக்கப்பட்ட உணவுப் பொருட்கள் (பாலாடைக்கட்டி, வெண்ணெய், ஹால்வா, மர்மலாட், பதப்படுத்தப்பட்ட சீஸ் போன்றவை) வடிவத்தில் இருக்கலாம்.

தொடர்புகளின் தன்மையால் வகைப்படுத்துதல்

சிதறிய கட்டம் மற்றும் சிதறல் ஊடகம்

அனைத்து சிதறல் அமைப்புகளும் இரண்டு பெரிய குழுக்களை உருவாக்குகின்றன - லியோபிலிக் மற்றும் லியோபோபிக்:

லியோபிலிக் (ஹைட்ரோஃபிலிக்) சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் ஒருங்கிணைந்த சக்திகளின் மீது சிதறிய மற்றும் சிதறிய கட்டங்களின் மேற்பரப்பு தொடர்புகளின் சக்திகளின் குறிப்பிடத்தக்க மேலாதிக்கத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இந்த அமைப்புகள் சிதறிய கட்டம் மற்றும் சிதறல் ஊடகத்தின் உயர் தொடர்பு மற்றும் அதன் விளைவாக குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றல் மதிப்புகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. ஜி pov அவை தன்னிச்சையாக உருவாகின்றன மற்றும் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக நிலையானவை. லியோபிலிக் சிதறல் அமைப்புகளின் பண்புகளை கூழ் சர்பாக்டான்ட்கள் (சோப்புகள்), உயர் மூலக்கூறு எடை கலவைகளின் தீர்வுகள் (புரதங்கள், பாலிசாக்கரைடுகள்), முக்கியமான குழம்புகள், நுண்ணுயிர் குழம்புகள் மற்றும் சில சோல்களின் தீர்வுகள் மூலம் வெளிப்படுத்தலாம்.

லியோபோபிக் (ஹைட்ரோபோபிக்) - துகள் மற்றும் நடுத்தர இடையே மூலக்கூறு இடைவினை சிறியதாக இருக்கும் அமைப்புகள். இத்தகைய அமைப்புகள் வெப்ப இயக்கவியல் நிலையற்றதாகக் கருதப்படுகின்றன. அவற்றின் உருவாக்கம் சில நிபந்தனைகள் மற்றும் வெளிப்புற செல்வாக்கு தேவைப்படுகிறது. நிலைத்தன்மையை அதிகரிக்க, நிலைப்படுத்திகள் அவற்றில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. பெரும்பாலான உணவுப் பரவல் அமைப்புகள் லியோபோபிக் ஆகும்.

பொருளை வலுப்படுத்துவதற்கான கேள்விகள் மற்றும் பணிகள்

சிதறல் அமைப்புகளின் சிறப்பியல்பு அம்சங்களைக் குறிப்பிடவும். பால், ரொட்டி, மயோனைசே, வெண்ணெய், மாவு: பின்வரும் அமைப்புகளில் சிதறிய கட்டம் மற்றும் சிதறல் ஊடகம் என்ன?

சிதறல் அமைப்புகளின் துண்டு துண்டான அளவை என்ன அளவுருக்கள் வகைப்படுத்துகின்றன? சிதறடிக்கப்பட்ட கட்டம் நசுக்கப்படும் போது குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு எவ்வாறு மாறுகிறது?

210 -3 மீ விளிம்பு நீளம் கொண்ட கன சர்க்கரை படிகங்களின் குறிப்பிட்ட பரப்பளவை (m2/m3 இல்) கணக்கிடவும்.

சாஸ்களில் எண்ணெய் துளிகளின் விட்டம் அவற்றின் தயாரிப்பின் முறையைப் பொறுத்தது. கைமுறையாக அசைப்பதன் மூலம் இது 210 -5 மீ, மற்றும் இயந்திர கலவையுடன் - 410 -6 மீ. குறிப்பிட்ட பரப்பளவில் துகள் அளவின் விளைவைப் பற்றி ஒரு முடிவை வரையவும்.

3.2% கொழுப்பு உள்ளடக்கம் கொண்ட 1 கிலோ பாலில் கொழுப்பு குளோபுல்களின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்பு மற்றும் அவற்றின் அளவை தீர்மானிக்கவும். கொழுப்பு குளோபுல்களின் விட்டம் 8.510 -7 மீ, பால் கொழுப்பின் அடர்த்தி
900 கிலோ/மீ3.

அதிகப்படியான மேற்பரப்பு ஆற்றலுக்கு என்ன காரணம்?

மேற்பரப்பு பதற்றம் என்றால் என்ன? எந்த அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது? மேற்பரப்பு பதற்றத்தை பாதிக்கும் காரணிகளை பெயரிடவும்.

சிதறல் அமைப்புகளை தயாரிப்பதற்கான அறியப்பட்ட முறைகள் யாவை?

எந்த அளவுகோல்களின்படி சிதறல் அமைப்புகள் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன? சிதறலின் அளவு மற்றும் கட்டங்களின் ஒருங்கிணைப்பின் நிலைக்கு ஏற்ப சிதறல் அமைப்புகளின் வகைப்பாட்டைக் கொடுங்கள்.

எந்த அடிப்படையில் சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் லியோபோபிக் மற்றும் லியோபிலிக் என பிரிக்கப்படுகின்றன? இந்த அமைப்புகளுக்கு என்ன பண்புகள் உள்ளன? உதாரணங்கள் கொடுங்கள்.

அத்தியாயம்2 . லியோபிலைஸ் செய்யப்பட்ட சிதறல் அமைப்புகள்

உணவுத் தொழிலில் மிகவும் பொதுவான மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் லியோபிலிக் அமைப்புகள் கூழ் சர்பாக்டான்ட்கள் மற்றும் உயர்-மூலக்கூறு சேர்மங்களின் தீர்வுகள் ஆகும்.

2.1 கூழ் சர்பாக்டான்ட்களின் தீர்வுகள்

கூழ்கரைசல்களில் மைக்கேல்களை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட சர்பாக்டான்ட்கள் (லத்தீன் மைக்காவிலிருந்து - சிறியது) - அதிக எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் (20 முதல் 100 வரை) கொண்ட கூட்டாளிகள். 10-20 கார்பன் அணுக்கள் கொண்ட நீண்ட ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலி கொண்ட சர்பாக்டான்ட்கள் மைக்கேல்களை உருவாக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளன.

மைக்கேல் மற்றும் சிதறல் ஊடகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள மூலக்கூறுகளின் அதிக அளவு தொடர்பு காரணமாக, ஒரு இடைமுகம் தோன்றுகிறது,
அதாவது மைக்கேலர் சர்பாக்டான்ட் தீர்வுகள் பன்முக அமைப்புகளாகும். ஆனால், பன்முகத்தன்மை மற்றும் பெரிய இடைமுக மேற்பரப்பு இருந்தபோதிலும், அவை வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக நிலையானவை. மைக்கேல்களில் உள்ள சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகள் துருவ நடுத்தரத்தை நோக்கி துருவ குழுக்களால் நோக்குநிலை கொண்டவை, இது குறைந்த இடைமுக பதற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. எனவே, இத்தகைய அமைப்புகளின் மேற்பரப்பு ஆற்றல் குறைவாக உள்ளது, இவை வழக்கமான லியோபிலிக் அமைப்புகளாகும்.

2.1.1. கூழ் சர்பாக்டான்ட்களின் வகைப்பாடு

துருவ குழுக்களால்

சர்பாக்டான்ட்கள் மீதான III சர்வதேச காங்கிரஸில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட மற்றும் 1960 இல் தரநிலைப்படுத்தலுக்கான சர்வதேச அமைப்பு (ஐஎஸ்ஓ) பரிந்துரைத்த வகைப்பாட்டின் படி, கூழ் சர்பாக்டான்ட்கள் அயோனிக், கேஷனிக், அயோனிக் மற்றும் ஆம்போடெரிக் என பிரிக்கப்படுகின்றன. சில நேரங்களில் அதிக மூலக்கூறு எடை (பாலிமர்), பெர்ஃப்ளூரினேட்டட் மற்றும் ஆர்கனோசிலிகான் சர்பாக்டான்ட்களும் தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன, இருப்பினும், மூலக்கூறுகளின் வேதியியல் தன்மையின் அடிப்படையில், இந்த சர்பாக்டான்ட்களை மேலே உள்ள வகுப்புகளில் ஒன்றாக வகைப்படுத்தலாம்.

அயோனிக் சர்பாக்டான்ட்கள் மூலக்கூறில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட துருவக் குழுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன மற்றும் நீண்ட-சங்கிலி அயனிகளை உருவாக்குவதற்கு நீர்வாழ் கரைசலில் பிரிந்து, அவற்றின் மேற்பரப்பு செயல்பாட்டை தீர்மானிக்கிறது. தொடர்பு பரப்புகளில் இருந்து அழுக்கை அகற்றுவதில் சர்பாக்டான்ட்களின் மற்ற அனைத்து குழுக்களையும் விட அவை சிறந்தவை, இது பல்வேறு சவர்க்காரங்களில் அவற்றின் பயன்பாட்டை தீர்மானிக்கிறது.

அயோனிக் சர்பாக்டான்ட்களில் உள்ள துருவ குழுக்கள் கார்பாக்சில், சல்பேட், சல்போனேட் மற்றும் பாஸ்பேட் ஆகும்.

அயோனிக் சர்பாக்டான்ட்களின் ஒரு பெரிய குழு கார்பாக்சிலிக் அமிலங்களின் (சோப்புகள்) வழித்தோன்றல்கள் ஆகும். விலங்கு கொழுப்புகள் அல்லது தாவர எண்ணெய்களில் இருந்து பெறப்பட்ட 12-18 கார்பன் அணுக்கள் கொண்ட நிறைவுற்ற மற்றும் நிறைவுறா கொழுப்பு அமிலங்களின் கார உலோக உப்புகள் மிக முக்கியமானவை. உகந்த சூழ்நிலையில் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​சோப்புகள் சிறந்த சர்பாக்டான்ட் ஆகும். அவற்றின் முக்கிய குறைபாடு கடின நீருக்கு உணர்திறன் ஆகும், இது செயற்கை அயோனிக் சர்பாக்டான்ட்களை உருவாக்க வேண்டியதன் அவசியத்தை தீர்மானித்தது - அல்கைல்சல்போனேட்டுகள், அல்கைல்பென்சென்சல்போனேட்டுகள் போன்றவை.

உலகின் சர்பாக்டான்ட் உற்பத்தியின் பெரும்பகுதியை அயோனிக் பொருட்கள் உருவாக்குகின்றன. இந்த சர்பாக்டான்ட்களின் பிரபலத்திற்கு முக்கிய காரணம் அவற்றின் எளிமை மற்றும் குறைந்த உற்பத்தி செலவுகள் ஆகும்.

கேட்டேனிக் சர்பாக்டான்ட்கள், அதன் மூலக்கூறுகள் நீர்வாழ் கரைசலில் பிரிந்து ஒரு நீண்ட ஹைட்ரோபோபிக் சங்கிலி மற்றும் ஒரு அயனியுடன் ஒரு சர்பாக்டான்ட் கேஷனை உருவாக்குகின்றன - பொதுவாக ஒரு ஹாலைடு, சில நேரங்களில் கந்தக அல்லது பாஸ்போரிக் அமிலத்தின் அயனி. இவற்றில் மாறுபட்ட அளவு மாற்றுகளின் அமின்கள், குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் தளங்கள் மற்றும் பிற நைட்ரஜன் கொண்ட தளங்கள், குவாட்டர்னரி பாஸ்போனியம் மற்றும் மூன்றாம் நிலை சல்போனியம் தளங்கள் ஆகியவை அடங்கும். கேஷனிக் சர்பாக்டான்ட்கள் மேற்பரப்பு பதற்றத்தை அயனிகளைப் போல குறைக்காது, ஆனால் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மேற்பரப்புகளில் உறிஞ்சும் நல்ல திறனைக் கொண்டுள்ளன - உலோகங்கள், தாதுக்கள், பிளாஸ்டிக், இழைகள், செல் சவ்வுகள், அவை அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் ஆண்டிஸ்டேடிக் முகவர்கள், சிதறல்கள், கண்டிஷனர்கள், பாக்டீரிசைடு மற்றும் சேர்க்கைகள் உரங்களை பிடுங்குவதை குறைக்கின்றன.

அயோனிக் சர்பாக்டான்ட்கள் தண்ணீரில் உள்ள அயனிகளாக பிரிக்க வேண்டாம். அவற்றின் கரைதிறன் ஹைட்ரோஃபிலிக் ஈதர் மற்றும் ஹைட்ராக்சில் குழுக்களின் மூலக்கூறுகளில் இருப்பதால், பெரும்பாலும் பாலிஎதிலீன் கிளைகோல் சங்கிலி. இது சர்பாக்டான்ட்களின் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய மற்றும் வேகமாக வளரும் வகுப்பாகும்.

அயோனிக் மற்றும் கேஷனிக் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அயோனிக் சர்பாக்டான்ட்கள், நீர் கடினத்தன்மையை ஏற்படுத்தும் உப்புகளுக்கு குறைவான உணர்திறன் கொண்டவை. இந்த வகை சர்பாக்டான்ட் சவர்க்காரத்தை மென்மையாகவும், பாதுகாப்பானதாகவும், சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாகவும் ஆக்குகிறது (அயோனிக் சர்பாக்டான்ட்களின் மக்கும் தன்மை 100% ஆகும்). அயோனிக் அல்லாத சர்பாக்டான்ட்கள் திரவ அல்லது பேஸ்ட் வடிவத்தில் மட்டுமே உள்ளன, எனவே திடமான சவர்க்காரங்களில் (சோப்புகள், பொடிகள்) இருக்க முடியாது.

ஆம்போடெரிக் (அம்போலிடிக்) சர்பாக்டான்ட்கள் மூலக்கூறில் இரண்டு வகையான குழுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன: அமிலம் (பெரும்பாலும் கார்பாக்சைல்) மற்றும் அடிப்படை (பொதுவாக வெவ்வேறு அளவு மாற்றுகளின் அமினோ குழு). சுற்றுச்சூழலின் pH ஐப் பொறுத்து, அவை கேஷனிக் சர்பாக்டான்ட்களாக (pH இல்) பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.< 4), так и анионактивных (при рН 9-12). При
pH 4-9 அவை அயனி அல்லாத சேர்மங்களாக செயல்படலாம்.

இந்த வகை சர்பாக்டான்ட் அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் புரதங்கள் உட்பட பல இயற்கை பொருட்களை உள்ளடக்கியது.

ஆம்போடெரிக் சர்பாக்டான்ட்கள் மிகவும் நல்ல தோல் பண்புகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, அயோனிக் சுத்திகரிப்பு பொருட்களின் விளைவை மென்மையாக்குகின்றன, எனவே அவை பெரும்பாலும் உயர்தர ஷாம்புகள் மற்றும் அழகுசாதனப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சர்பாக்டான்ட்களின் வகைப்பாடு மற்றும் ஒவ்வொரு வகுப்பின் முக்கிய பிரதிநிதிகள் பற்றிய கூடுதல் விவரங்களைக் காணலாம்.

2.1.2. முக்கியமான மைக்கேல் செறிவு.
சர்பாக்டான்ட் மைக்கேல்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள். கரைதல்

கரைசலில் மைக்கேல்கள் தோன்றும் சர்பாக்டான்ட் செறிவு என்று அழைக்கப்படுகிறது முக்கியமான மைக்கேல் செறிவு(கேகேஎம்). சர்பாக்டான்ட் மைக்கேல்களின் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள் அமைப்பின் கூறுகளுக்கு இடையில் உள்ள மூலக்கூறு இடைவினைகளால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.

பெரும்பாலான சோதனைத் தரவுகள் CMC க்கு அருகில் நீர்வாழ் கரைசல்களில், மைக்கேல்கள் கோள வடிவங்கள் என்று குறிப்பிடுகின்றன. ஒரு துருவ கரைப்பானில் மைக்கேல்கள் உருவாகும்போது, ​​எடுத்துக்காட்டாக, நீர், சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளின் ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலிகள் ஒரு கச்சிதமான மையமாக இணைக்கப்படுகின்றன, மேலும் நீர் நிலைகளை எதிர்கொள்ளும் நீரேற்றப்பட்ட துருவ குழுக்கள் ஒரு ஹைட்ரோஃபிலிக் ஷெல்லை உருவாக்குகின்றன (படம் 2.1, ஏ) அத்தகைய மைக்கேலின் விட்டம் சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறின் இரண்டு மடங்கு நீளத்திற்கு சமமாக இருக்கும், மேலும் திரட்டல் எண் (மைக்கேலில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை) 30 முதல் 2000 மூலக்கூறுகள் வரை இருக்கும். நீரில் உள்ள சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளின் ஹைட்ரோகார்பன் பகுதிகளின் கவர்ச்சிகரமான சக்திகளை ஹைட்ரோபோபிக் இடைவினைகள் மூலம் அடையாளம் காணலாம்; துருவக் குழுக்களின் விரட்டல் மைக்கேல்களின் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. துருவமற்ற கரைப்பான்களில், சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளின் நோக்குநிலை எதிர்மாறாக உள்ளது, அதாவது ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கல் துருவமற்ற திரவத்தை எதிர்கொள்கிறது (படம் 2.1, பி).

உறிஞ்சும் அடுக்கு மற்றும் கரைசலில் உள்ள சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் ஒரு மாறும் சமநிலை உள்ளது, அதே போல் மைக்கேல்களில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் உள்ளது (படம் 2.2).

மைக்கேல்களின் வடிவம் மற்றும் அவற்றின் அளவுகள் மிகவும் பரந்த செறிவு வரம்பில் மாறாது. இருப்பினும், கரைசலில் சர்பாக்டான்ட் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம், மைக்கேல்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு தோன்றத் தொடங்குகிறது மற்றும் CMC ஐ விட 10 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மடங்கு செறிவுகளில், அவை பெரியதாகி, முதலில் உருளை மைக்கேல்களை உருவாக்குகின்றன, பின்னர் அதிக செறிவுகளில் - தடி வடிவ, வட்டு வடிவ மற்றும் உச்சரிக்கப்படும் அனிசோமெட்ரி கொண்ட தட்டு வடிவ மைக்கேல்கள். தீர்வுகளில் அதிக சர்பாக்டான்ட் செறிவுகளில், இடஞ்சார்ந்த நெட்வொர்க்குகள் தோன்றும் மற்றும் அமைப்பு கட்டமைக்கப்படுகிறது.

CMC மதிப்பு என்பது பல காரணிகளைப் பொறுத்து ஒரு சர்பாக்டான்ட்டின் மிக முக்கியமான பண்பு: ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கலின் நீளம் மற்றும் அளவு, அசுத்தங்களின் இருப்பு, கரைசலின் pH, சர்பாக்டான்ட்டின் ஹைட்ரோஃபிலிக் மற்றும் ஹைட்ரோபோபிக் பண்புகளுக்கு இடையிலான விகிதம் . நீண்ட ஹைட்ரோகார்பன் ரேடிக்கல் மற்றும் பலவீனமான துருவ குழு, குறைந்த CMC மதிப்பு. CMC உடன் தொடர்புடைய முக்கியமான ஒன்றை விட சர்பாக்டான்ட் செறிவு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் தீவிரமாக மாறுகின்றன, மேலும் சொத்து-கலவை வளைவில் ஒரு கின்க் தோன்றும். எனவே, CMC ஐ நிர்ணயிப்பதற்கான பெரும்பாலான முறைகள் எந்தவொரு இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளையும் அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டவை - மேற்பரப்பு பதற்றம், மின் கடத்துத்திறன், ஒளிவிலகல் குறியீடு, ஆஸ்மோடிக் அழுத்தம் போன்றவை.

இதனால், மேற்பரப்பு பதற்றம் சமவெப்பங்கள்  கூழ் சர்பாக்டான்ட்களின் தீர்வுகள், ஷிஷ்கோவ்ஸ்கி சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்பட்ட வழக்கமான மென்மையான இயக்கத்திற்கு பதிலாக, CMC இல் ஒரு கின்க் கண்டறியப்பட்டது (படம் 2.3). CMC க்கு மேல் செறிவு மேலும் அதிகரிப்பதால், மேற்பரப்பு பதற்றம் மதிப்புகள் நடைமுறையில் மாறாமல் இருக்கும்.

குறிப்பிட்ட மின் கடத்துத்திறன் æ செறிவு வளைவு உடன்சிஎம்சியுடன் கூடிய அயனி கூழ் சர்பாக்டான்ட்கள் கூர்மையான இடைவெளியைக் கொண்டுள்ளன (படம் 2.4).

அவற்றின் மைக்கேலர் அமைப்புடன் தொடர்புடைய கூழ் சர்பாக்டான்ட்களின் தீர்வுகளின் சிறப்பியல்பு பண்புகளில் ஒன்று கரைதல்- கொடுக்கப்பட்ட திரவத்தில் பொதுவாக கரையாத பொருட்களின் கூழ் சர்பாக்டான்ட்களின் கரைசல்களில் கரைதல். கரையாதலின் பொறிமுறையானது, சர்பாக்டான்ட் கரைசலில் சேர்க்கப்பட்ட பொருட்களின் துருவமற்ற மூலக்கூறுகளை மைக்கேலின் துருவமற்ற மையத்தில் (படம் 2.5) ஊடுருவி அல்லது நேர்மாறாகக் கொண்டுள்ளது. அதே நேரத்தில், ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலிகள் ப பிரிந்து செல்ல, மைக்கேலின் அளவு அதிகரிக்கிறது. கரையாதலின் விளைவாக, ஹைட்ரோகார்பன் திரவங்கள் அக்வஸ் சர்பாக்டான்ட் கரைசல்களில் கரைகின்றன: பெட்ரோல், மண்ணெண்ணெய், அத்துடன் தண்ணீரில் கரையாத கொழுப்புகள். பித்த உப்புகள் - சோடியம் சோலேட் மற்றும் சோடியம் டிஆக்ஸிகோலேட், இது குடலில் உள்ள கொழுப்புகளை கரைத்து, குழம்பாக்குகிறது - விதிவிலக்காக சிறந்த கரையும் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது.

சர்பாக்டான்ட்களின் சோப்பு செயல்பாட்டில் கரைதிறன் ஒரு முக்கிய காரணியாகும். பொதுவாக, மாசுபடுத்தும் துகள்கள் ஹைட்ரோபோபிக் மற்றும் தண்ணீரால் ஈரப்படுத்தப்படுவதில்லை. எனவே, அதிக வெப்பநிலையில் கூட, நீரின் சுத்திகரிப்பு விளைவு மிகவும் சிறியது மற்றும் அதை அதிகரிக்க கூழ் சர்பாக்டான்ட்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன. ஒரு சவர்க்காரம் அசுத்தமான மேற்பரப்புடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​​​சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகள் அழுக்குத் துகள்கள் மற்றும் மேற்பரப்பு சுத்தம் செய்யப்படும் ஒரு உறிஞ்சுதல் அடுக்கை உருவாக்குகின்றன. சர்பாக்டான்ட் மூலக்கூறுகள் அழுக்கு துகள்கள் மற்றும் மேற்பரப்புக்கு இடையில் படிப்படியாக ஊடுருவி, அழுக்கு துகள்களின் பற்றின்மையை ஊக்குவிக்கிறது (படம் 2.6). அசுத்தமானது மைக்கேலுக்குள் நுழைகிறது மற்றும் கழுவப்பட வேண்டிய மேற்பரப்பில் இனி குடியேற முடியாது.

சிதறல் அமைப்புகளை உருவாக்க இரண்டு அறியப்பட்ட முறைகள் உள்ளன. அவற்றில் ஒன்றில், திடமான மற்றும் திரவப் பொருட்கள் பொருத்தமான சிதறல் ஊடகத்தில் நன்றாக அரைக்கப்படுகின்றன (சிதறப்படுகின்றன), மற்றொன்றில், தனிப்பட்ட மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகளில் இருந்து சிதறல் கட்ட துகள்களின் உருவாக்கம் ஏற்படுகிறது.

பெரிய துகள்களை அரைப்பதன் மூலம் சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உருவாக்கும் முறைகள் சிதறல் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. படிகமயமாக்கல் அல்லது ஒடுக்கத்தின் விளைவாக துகள்களின் உருவாக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட முறைகள் ஒடுக்கம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

சிதறல் முறைகள்

இந்த முறைகளின் குழு, முதலில், இயந்திர முறைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது, இதில் இடைக்கணிப்பு சக்திகளைக் கடப்பது மற்றும் சிதறல் செயல்பாட்டின் போது இலவச மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் குவிப்பது கணினியில் வெளிப்புற இயந்திர வேலை காரணமாக ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக, திடமான உடல்கள் நசுக்கப்படுகின்றன, சிராய்ப்பு, நசுக்கப்படுகின்றன அல்லது பிளவுபடுகின்றன, மேலும் இது ஆய்வக அல்லது தொழில்துறை நிலைமைகளுக்கு மட்டுமல்ல, இயற்கையில் நிகழும் சிதறல் செயல்முறைகளுக்கும் பொதுவானது (சர்ஃப் செயல்பாட்டின் கீழ் கடினமான பாறைகளை நசுக்குதல் மற்றும் சிராய்ப்பு ஆகியவற்றின் விளைவாகும். படைகள், அலை நிகழ்வுகள், செயல்முறைகள் வானிலை மற்றும் கசிவு போன்றவை).

ஆய்வக மற்றும் தொழில்துறை நிலைமைகளில், பரிசீலனையில் உள்ள செயல்முறைகள் நொறுக்கி, மில்ஸ்டோன்கள் மற்றும் பல்வேறு வடிவமைப்புகளின் ஆலைகளில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. பந்து ஆலைகள் மிகவும் பொதுவானவை. இவை வெற்று சுழலும் சிலிண்டர்கள், அதில் நொறுக்கப்பட்ட பொருள் மற்றும் எஃகு அல்லது பீங்கான் பந்துகள் ஏற்றப்படுகின்றன. உருளை சுழலும் போது, ​​உருண்டைகள் உருளும், நசுக்கப்பட்ட பொருள் சிராய்ப்பு. பந்து தாக்கங்களின் விளைவாக துண்டாக்குதல் ஏற்படலாம். 2 - 3 முதல் 50 - 70 மைக்ரான் வரையிலான துகள் அளவுகள் மிகவும் பரந்த வரம்பிற்குள் இருக்கும் அமைப்புகளை பந்து ஆலைகள் உருவாக்குகின்றன. பந்துகளுடன் ஒரு வெற்று உருளை ஒரு வட்ட ஊசலாட்ட இயக்கமாக அமைக்கப்படலாம், இது அரைக்கும் உடல்களின் சிக்கலான இயக்கத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஏற்றப்பட்ட பொருட்களின் தீவிர நசுக்குதலை ஊக்குவிக்கிறது. இந்த சாதனம் அதிர்வு ஆலை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

பல்வேறு வடிவமைப்புகளின் கூழ் ஆலைகளில் நுண்ணிய சிதறல் அடையப்படுகிறது, இதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது அதிவேகத்தில் சுழலும் ரோட்டருக்கும் நிலையான பகுதிக்கும் இடையில் ஒரு குறுகிய இடைவெளியில் மையவிலக்கு விசையின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒரு இடைநீக்கம் அல்லது குழம்பில் உடைக்கும் சக்திகளின் வளர்ச்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சாதனத்தின் - ஸ்டேட்டர். இடைநிறுத்தப்பட்ட பெரிய துகள்கள் குறிப்பிடத்தக்க உடைக்கும் சக்தியை அனுபவிக்கின்றன, இதனால் அவை சிதறடிக்கப்படுகின்றன. இன்று பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் கொலாய்டு மில் வகை படம். 1 (பின் இணைப்பு பார்க்கவும்). இந்த ஆலை ஒரு ரோட்டரைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு கூம்பு வட்டு 1, ஒரு தண்டு 2, மற்றும் ஒரு ஸ்டேட்டர் 3. ரோட்டார் ஒரு சிறப்பு செங்குத்தாக அமைந்துள்ள மோட்டார் மூலம் சுழற்சியில் இயக்கப்படுகிறது, வழக்கமாக சுமார் 9000 ஆர்பிஎம் செயல்திறன் கொண்டது. ரோட்டார் மற்றும் ஸ்டேட்டர் 4 இன் வேலை மேற்பரப்புகள் ஒருவருக்கொருவர் தரையில் உள்ளன மற்றும் அவற்றுக்கிடையே உள்ள இடைவெளியின் தடிமன் சுமார் 0.05 மிமீ ஆகும். கரடுமுரடான இடைநீக்கம் சுழலியின் சுழற்சியின் விளைவாக உருவாக்கப்பட்ட மையவிலக்கு விசையால் சுழலும் வட்டின் கீழ் குழாய் 5 மூலம் ஆலைக்குள் ஊற்றப்படுகிறது, ஸ்லாட் வழியாக தள்ளப்பட்டு, பின்னர் ஆலையிலிருந்து குழாய் வழியாக அகற்றப்படுகிறது 6. திரவம் உள்ளே செல்லும் போது ஸ்லாட் வழியாக ஒரு மெல்லிய படத்தின் வடிவம், திரவத்தில் இடைநிறுத்தப்பட்ட துகள்கள் குறிப்பிடத்தக்க வெட்டு சக்திகளை அனுபவிக்கின்றன மற்றும் நசுக்கப்படுகின்றன. விளைந்த அமைப்பின் சிதறலின் அளவு இடைவெளியின் தடிமன் மற்றும் ரோட்டரின் சுழற்சி வேகத்தைப் பொறுத்தது: சிறிய இடைவெளி மற்றும் அதிக வேகம், அதிக வெட்டு விசை மற்றும், எனவே, அதிக சிதறல்.

மீயொலி சிதறல் மூலம் உயர் சிதறல் அடைய முடியும். அல்ட்ராசவுண்டின் பரவலான விளைவு குழிவுறுதல் தொடர்புடையது - ஒரு திரவத்தில் துவாரங்களின் உருவாக்கம் மற்றும் ஸ்லாமிங். குழிவுகளின் ஸ்லாமிங் குழிவுறுதல் அதிர்ச்சி அலைகளின் தோற்றத்துடன் சேர்ந்துள்ளது, இது பொருளை அழிக்கிறது. மீயொலி அதிர்வுகளின் அதிர்வெண்ணில் சிதறல் நேரடியாக சார்ந்துள்ளது என்று சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டது. பொருள் முன்பு நன்றாக தரையில் இருந்தால் மீயொலி சிதறல் குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும். மீயொலி முறை மூலம் பெறப்பட்ட குழம்புகள் சிதறிய கட்டத்தின் துகள் அளவுகளின் சீரான தன்மையால் வேறுபடுகின்றன.

சோல்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான பரவலான முறைகளில் ப்ரெட்டிக் முறை அடங்கும், இது தண்ணீரில் வைக்கப்படும் ஒரு சிதறிய உலோகத்தின் மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு மின்னழுத்த வில் உருவாவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. முறையின் சாராம்சம் வில் மின்முனை உலோகத்தை தெளிப்பது, அதே போல் அதிக வெப்பநிலையில் உருவாகும் உலோக நீராவிகளின் ஒடுக்கம் ஆகும். எனவே, மின் முறையானது சிதறல் மற்றும் ஒடுக்க முறைகளின் அம்சங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே முறை 1898 இல் பிரெடிக்கால் முன்மொழியப்பட்டது. 5-10 A சக்தி மற்றும் 30-110 V மின்னழுத்தம் கொண்ட ஒரு நேரடி மின்னோட்ட சுற்றுவட்டத்தில் ஒரு அம்மீட்டர், ஒரு ரியோஸ்டாட் மற்றும் இரண்டு சிதறக்கூடிய உலோக மின்முனைகளை பிரெடிக் உள்ளடக்கியது. அவர் மின்முனைகளை ஒரு பாத்திரத்தில் தண்ணீரில் மூழ்கடித்தார், வெளியில் இருந்து பனிக்கட்டியால் குளிர்வித்தார். ப்ரெட்டிக் பயன்படுத்தும் சாதனத்தின் திட்ட அமைப்பு படம். 2 (இணைப்பைப் பார்க்கவும்). நீரின் கீழ் உள்ள மின்முனைகள் வழியாக மின்னோட்டம் செல்லும் போது, ​​ஒரு மின்னழுத்த வில் ஏற்படுகிறது. இந்த வழக்கில், மின்முனைகளுக்கு அருகில் மிகவும் சிதறிய உலோகத்தின் மேகம் உருவாகிறது. மேலும் நிலையான சோல்களைப் பெற, எலக்ட்ரோட்கள் மூழ்கியிருக்கும் தண்ணீரில் கார உலோக ஹைட்ராக்சைடுகள் போன்ற நிலைப்படுத்தும் எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் தடயங்களை அறிமுகப்படுத்துவது நல்லது.

ஸ்வெட்பெர்க் முறை மிகவும் பொதுவானது, இது உயர் மின்னழுத்த ஊசலாட்ட வெளியேற்றத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இதனால் மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு தீப்பொறி குதிக்கிறது. இந்த முறை ஹைட்ரோசோல்களை மட்டுமல்ல, பல்வேறு உலோகங்களின் ஆர்கனோசோல்களையும் பெற பயன்படுகிறது.

நசுக்குதல் மற்றும் அரைக்கும் போது, ​​பொருட்கள் முதன்மையாக வலிமை குறைபாடுகள் (மேக்ரோ- மற்றும் மைக்ரோகிராக்ஸ்) இடங்களில் அழிக்கப்படுகின்றன. எனவே, அரைக்கும் முன்னேற்றம், துகள்களின் வலிமை அதிகரிக்கிறது, இது பொதுவாக வலுவான பொருட்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது. அதே நேரத்தில், பொருட்கள் நசுக்கப்படுவதால் அவற்றின் வலிமை அதிகரிப்பது மேலும் சிதறலுக்கான அதிக ஆற்றல் நுகர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது. ரெஹ்பைண்டர் விளைவைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் அழிவை எளிதாக்கலாம் - திடப்பொருட்களின் வலிமையில் உறிஞ்சுதல் குறைவு. இந்த விளைவு சர்பாக்டான்ட்களின் உதவியுடன் மேற்பரப்பு ஆற்றலைக் குறைப்பதைக் கொண்டுள்ளது, இதன் விளைவாக திடப்பொருளின் சிதைவு மற்றும் அழிவு எளிதானது. இந்த வழக்கில் கடினத்தன்மையைக் குறைப்பவர்கள் என்று அழைக்கப்படும் சர்பாக்டான்ட்களைப் பயன்படுத்தலாம், எடுத்துக்காட்டாக, திட உலோகங்களை அழிக்க திரவ உலோகங்கள், கரிம ஒற்றை படிகங்களின் வலிமையைக் குறைக்க கரிம பொருட்கள். கடினத்தன்மையைக் குறைப்பவர்கள் சிறிய அளவுகளால் ரீபைண்டர் விளைவு மற்றும் செயலின் தனித்தன்மையை ஏற்படுத்தும். பொருளை ஈரமாக்கும் சேர்க்கைகள் ஊடகத்தை குறைபாடுகளுக்குள் ஊடுருவ உதவுகின்றன, மேலும் தந்துகி சக்திகளின் உதவியுடன் திடப்பொருளை அழிக்கவும் உதவுகின்றன. சர்பாக்டான்ட்கள் பொருளின் அழிவுக்கு பங்களிப்பது மட்டுமல்லாமல், சிதறடிக்கப்பட்ட நிலையை உறுதிப்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் துகள்களின் மேற்பரப்பை மறைப்பதன் மூலம், அவை மீண்டும் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்வதையோ அல்லது ஒன்றிணைப்பதையோ (திரவங்களுக்கு) தடுக்கின்றன. இது மிகவும் சிதறிய நிலையை அடைய உதவுகிறது.

சிதறல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி, பொதுவாக மிக உயர்ந்த சிதறலை அடைய முடியாது. 10-6 - 10-7 செமீ வரிசையின் துகள் அளவுகள் கொண்ட அமைப்புகள் ஒடுக்க முறைகள் மூலம் பெறப்படுகின்றன.

சிதறிய அமைப்பு ஒரே மாதிரியான சூழல்

சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான முறைகள்

விரிவுரை 20. எலக்ட்ரோகினெடிக் நிகழ்வுகள்

சுய பரிசோதனை கேள்விகள்

1. திடமான மேற்பரப்பில் உறிஞ்சுதலுக்கும் திரவ மேற்பரப்பில் உறிஞ்சுதலுக்கும் என்ன வித்தியாசம்?

2. உடல் மற்றும் வேதியியல் உறிஞ்சுதல் என்றால் என்ன, அவற்றின் சாராம்சம் என்ன?

4. லாங்முயரின் மோனோமாலிகுலர் உறிஞ்சுதல் கோட்பாடு என்ன கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது?

5. லாங்முயர் உறிஞ்சும் சமவெப்பத்திற்கான சமன்பாட்டைக் கொடுங்கள். உறிஞ்சுதலை கட்டுப்படுத்துவது என்ன?

6. Freundlich சமன்பாட்டைக் கவனியுங்கள். எந்த நிபந்தனைகளின் கீழ் மற்றும் எந்த அமைப்புகளுக்கு இது பொருந்தும்?

7. Freundlich சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி உறிஞ்சுதல் மாறிலிகளை வரைபடமாக தீர்மானிக்கும் கொள்கையை விளக்குக?

20.1 சிதறிய அமைப்புகளைப் பெறுவதற்கான முறைகள்

20.2 எலக்ட்ரோபோரேசிஸ், எலக்ட்ரோஸ்மோசிஸ், வண்டல் மற்றும் ஊடுருவல் திறன்கள்

20.3 மின் இயக்க ஆற்றல் மற்றும் அதன் வரையறை

பின்வரும் நிபந்தனைகளின் கீழ் ஒரு வேதியியல் பொருளை ஒரு கூழ் நிலையில் பெறலாம்:

1) கொடுக்கப்பட்ட பொருளின் துகள் அளவு கூழ் அளவுகளுக்கு (10−5-10−7 செமீ) கொண்டு வரப்பட வேண்டும், இது இரண்டு முறைகளால் செய்யப்படலாம்: a) பொருளின் துகள்களை ஒரு கூழ் அளவு அளவுக்கு நசுக்குதல் சிதறல் (சிதறல் முறைகள்); b) மூலக்கூறுகள், அணுக்கள், அயனிகள் கூழ் அளவு துகள்களுக்கு விரிவாக்கம் (ஒடுக்க முறைகள்);

2) ஒரு நிலைப்படுத்தியின் இருப்பு, எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரோலைட் அயனிகள், இது கூழ் துகள்களின் மேற்பரப்பில் ஒரு அயனி ஹைட்ரேட் ஷெல்லை உருவாக்குகிறது மற்றும் ஒரு கரைசலில் மோதும்போது துகள்கள் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொள்வதைத் தடுக்கும் கட்டணத்தை உருவாக்குகிறது;

3) கூழ் துகள்கள் (சிதறப்பட்ட கட்டம்) குறைந்த பட்சம் அவை தயாரிக்கும் நேரத்திலாவது சிதறல் ஊடகத்தில் மோசமான கரைதிறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

இந்த நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட்டால், கூழ் துகள்கள் மின் கட்டணம் மற்றும் ஒரு நீரேற்றம் ஷெல் ஆகியவற்றைப் பெறுகின்றன, இது மழைப்பொழிவைத் தடுக்கிறது.

கூழ் அமைப்புகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான சிதறல் முறைகள், இயந்திர, மின், இரசாயன மற்றும் மீயொலி சிதறல் மூலம் சிதறிய கட்டப் பொருளின் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய துகள்களை கூழ் அளவுகளுக்கு அரைப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சிதறல் இரசாயன முறைகள் என்று அழைக்கப்படும் அடங்கும். தன்னிச்சையான சிதறல் முறை. உதாரணமாக, தண்ணீரில் கரைவதன் மூலம், ஸ்டார்ச், ஜெலட்டின், அகர்-அகர் போன்றவற்றின் கூழ் தீர்வுகள் வெளிப்புற இயந்திர தாக்கங்கள் இல்லாமல் தன்னிச்சையான சிதறலைப் பெறலாம். திட பாலிமர்களில் இருந்து அதிக மூலக்கூறு எடை பொருட்களின் தீர்வுகளைப் பெற இந்த முறை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒடுக்கம் முறைகள், சிதறிய கட்டப் பொருளின் துகள்களின் விரிவாக்கம் காரணமாக மூலக்கூறு அல்லது அயனி தீர்வுகளை கூழ் தீர்வுகளாக மாற்றுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஒடுக்க முறைகளில் கரைப்பான் மாற்று முறை, ஆக்சிஜனேற்றம், குறைப்பு, பரிமாற்ற சிதைவு, நீராற்பகுப்பு போன்றவற்றின் எதிர்வினைகளைப் பயன்படுத்தி கூழ் தீர்வுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான இரசாயன முறைகள் மற்றும் பெப்டைசேஷன் முறை ஆகியவை அடங்கும். அனைத்து இரசாயன எதிர்வினைகளின் விளைவாக, மூலக்கூறு அல்லது அயனி கரைசல்கள் கரைந்த பொருட்களை கரையாத நிலையாக மாற்றுவதன் மூலம் கூழ்மமாக மாறும். ஒடுக்க முறைகள், இரசாயன செயல்முறைகளுக்கு கூடுதலாக, இயற்பியல் செயல்முறைகளின் அடிப்படையிலும் இருக்கலாம், முக்கியமாக நீராவி ஒடுக்கத்தின் நிகழ்வு. சிதறடிக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான வேதியியல் முறைகளில், தொடக்கப் பொருட்களில் ஒன்று நிலைப்படுத்தியாக செயல்படுகிறது, மேலும் அதிகமாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது.

ஆக்சிஜனேற்ற முறை. இது ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதன் விளைவாக ஒரு பொருள் கூழ் நிலையில் பெறப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, வளிமண்டல ஆக்ஸிஜன் அல்லது சல்பர் டை ஆக்சைடுடன் ஹைட்ரஜன் சல்பைடை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதன் மூலம், ஒரு சல்பர் சோலைப் பெறலாம்:

2H 2 S + O 2 → 2H 2 O + 2S

2H 2 S + SO 2 → 2H 2 O + 3S

மீட்பு முறை. உதாரணமாக, ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு அல்லது ஃபார்மால்டிஹைடுடன் அதன் உப்பைக் குறைப்பதன் மூலம் தங்க சோலைப் பெறுவதற்கான எதிர்வினையை நாங்கள் தருகிறோம்:

2HAuCI 4 + 3H 2 O 2 → 2Au + 8HCI + 3O 2

2HAuCI 4 + 3HCHO + 11KOH → 2Au + 3HCOOK + 8KCI + 8H 2 O

குறைப்பு எதிர்வினை பல உலோகங்களை ஒரு கூழ் நிலையில் உருவாக்கியது, எடுத்துக்காட்டாக, Au, Ag, Pt, Pd, Os, Hg போன்றவை.

பரிமாற்ற சிதைவு முறை. பேரியம் சல்பேட் சோல் உற்பத்திக்கான எதிர்வினை ஒரு எடுத்துக்காட்டு:

BaCI 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 + 2KCI

அல்லது வெள்ளி குளோரைடு

AgNO 3 + KCI → AgCI + KNO 3.

நீராற்பகுப்பு முறை. இரும்பு(III) குளோரைட்டின் நீராற்பகுப்பின் போது சிறிது கரையக்கூடிய Fe(III) ஹைட்ராக்சைடு உருவாகிறது:

FeCI 3 + 3HOH → Fe(OH) 3 + 3HCI,

Fe(OH) 3 + HCI → FeOCI + 2H 2 O

இந்த எதிர்வினைகளின் விளைவாக உருவான ஃபெரிக் ஆக்ஸிகுளோரைடு பகுதியளவு அயனிகளாகப் பிரிகிறது:

FeOCI ↔ FeO + + CI -

இந்த அயனிகள் Fe(OH) 3 துகள்களைச் சுற்றி ஒரு அயனி அடுக்கை வழங்குகின்றன, அவற்றை இடைநிறுத்துகின்றன.

பெப்டைசேஷன் முறை. பெப்டைசேஷன் என்பது உறைதலின் போது உருவாகும் வீழ்படிவுகளை கூழ் கரைசலாக மாற்றுவதாகும். எலக்ட்ரோலைட்டுகளைப் பயன்படுத்தும் பெப்டிசிங் முகவர்களின் செல்வாக்கின் கீழ் வண்டல்களைக் கழுவும்போது இது நிகழலாம். வண்டல் துகள்களின் சிதறல் அளவில் எந்த மாற்றமும் இல்லை, ஆனால் அவை மட்டுமே துண்டிப்பு.

இந்த காரணத்திற்காக, பெப்டைசேஷன் முறை, ஆரம்ப நிலைகளில் ஒடுக்கம், மற்றும் இறுதி நிலைகளில் சிதறல், ஒடுக்கம் மற்றும் சிதறல் இடையே ஒரு இடைநிலை நிலையை ஆக்கிரமிக்கிறது. பெப்டைசேஷன் மூலம் பெறப்பட்ட சோலின் ஒரு உதாரணம் பிரஷியன் ப்ளூ சோலின் தொகுப்பு ஆகும்.

சிதறல்

சிதறல் தன்னிச்சையாகவோ அல்லது தன்னிச்சையாகவோ இருக்கலாம். தன்னிச்சையான சிதறல் லியோபிலிக் அமைப்புகளுக்கு பொதுவானது. லியோபோபிக் அமைப்புகள் தொடர்பாக, தன்னிச்சையான சிதறல் சில வேலைகளின் செலவினத்தின் மூலம் சாத்தியமாகும்.

சிதறல் வகைப்படுத்தப்படுகிறது சிதறல் அளவு ( அ ) . இது ஆரம்ப உற்பத்தியின் அளவுகளின் விகிதம் மற்றும் விளைந்த அமைப்பின் சிதறிய கட்டத்தின் துகள்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

அ = ஈ n/ ஈகே,(7.1)

ஈ n, ஈ k - அரைப்பதற்கு முன்னும் பின்னும் துகள் விட்டம்.

வேலை டபிள்யூ, ஒரு திடமான அல்லது திரவத்தை சிதறடிப்பதற்கு தேவையானது, உடலை சிதைப்பதில் செலவிடப்படுகிறது டபிள்யூ d மற்றும் ஒரு புதிய கட்ட இடைமுகத்தை உருவாக்குவது டபிள்யூ a, இது ஒட்டுதல் வேலை மூலம் அளவிடப்படுகிறது. சிதைப்பது உடலின் அழிவுக்கு அவசியமான ஒரு முன்நிபந்தனை. சிதறல் வேலை சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

டபிள்யூ = டபிள்யூஏ + டபிள்யூஈ = * டிபி + கேவி (7.2)

* - இடைமுகத்தில் மேற்பரப்பு பதற்றத்திற்கு விகிதாசார அல்லது சமமான மதிப்பு,

டிபி- சிதறலின் விளைவாக கட்டங்களுக்கு இடையிலான இடைமுகத்தில் அதிகரிப்பு,

வி- சிதறலுக்கு முன் அசல் உடலின் அளவு,

கே- உடலின் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு சிதைக்கும் வேலைக்கு சமமான குணகம்.

கூழ் வேதியியல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி, சிதறலுக்குத் தேவையான ஆற்றலைக் குறைக்கலாம். இத்தகைய முறைகளில் வலிமையின் உறிஞ்சுதல் குறைப்பு அடங்கும். ஒரு திடப்பொருளின் வெளிப்புற மற்றும் உள் பரப்புகளில் சர்பாக்டான்ட்களின் உறிஞ்சுதலின் விளைவாக, இடைநிலை மேற்பரப்பு பதற்றம் குறைக்கப்படுகிறது மற்றும் திடப்பொருளின் சிதைவை எளிதாக்குகிறது.

சிதறல் ஆற்றலைக் குறைப்பது பின்வரும் முறைகளால் அடையப்படலாம்: ஒரு திரவ ஊடகத்தில் செயல்முறையை மேற்கொள்வது, ஒரே நேரத்தில் அதிர்வுடன் அரைத்தல் மற்றும் மீயொலி முறையைப் பயன்படுத்துதல்.

ஒடுக்கம் செயல்முறைகள் காரணமாக சிதறல் அமைப்புகளைப் பெறுதல்

ஒடுக்க முறைகள் : ஒடுக்கம், தேய்மானம், படிகமாக்கல். அவை ஒரு வாயு அல்லது திரவ ஊடகத்தில் ஒரு பொருளின் மிகைப்படுத்தப்பட்ட நிலையின் நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு புதிய கட்டத்தை உருவாக்குவதை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. இந்த வழக்கில், அமைப்பு ஒரே மாதிரியாக இருந்து பன்முகத்தன்மைக்கு செல்கிறது. ஒடுக்கம் மற்றும் தேய்மானம் என்பது வாயு ஊடகத்தின் சிறப்பியல்பு மற்றும் படிகமயமாக்கல் ஒரு திரவ ஊடகத்தின் சிறப்பியல்பு ஆகும்.

ஒடுக்கம் மற்றும் படிகமயமாக்கலுக்கு தேவையான நிபந்தனை - சிதறல் ஊடகத்தில் பொருளின் மிகைப்படுத்தல் மற்றும் சீரற்ற விநியோகம் மற்றும் ஒடுக்க மையங்களின் உருவாக்கம் (கருக்கள்).

சூப்பர்சாச்சுரேஷன் பட்டம் பி தீர்வு மற்றும் நீராவிக்கு பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

பி w = s/s கள், பிப = ஆர்/ஆர் கள் (7.3)

p, c - சூப்பர்சாச்சுரேட்டட் நீராவி அழுத்தம் மற்றும் சூப்பர்சாச்சுரேட்டட் கரைசலில் உள்ள பொருளின் செறிவு, p கள்- ஒரு தட்டையான மேற்பரப்பில் நிறைவுற்ற நீராவியின் சமநிலை அழுத்தம், s கள்- ஒரு புதிய கட்டத்தின் உருவாக்கத்துடன் தொடர்புடைய சமநிலை கரைதிறன்.

ஒடுக்கம் சிறிய துகள்களால் எளிதாக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, விமான எரிபொருளின் எரிப்பு பொருட்கள், மண் துகள்கள், முதலியன நீர் நீராவி ஒடுக்கம் கருவாக செயல்படும்.

ஒடுக்க கருக்கள் இல்லாத போது, ​​நீர்த்துளிகள் ஒரு சூப்பர் கூல்டு நிலையில் இருக்கும். இந்த நிலைமைகளின் கீழ் நீராவி ஒடுங்கும்போது, ​​​​துளிகள் அல்ல, ஆனால் படிகங்கள் உருவாகும். ஒரு வாயுப் பொருளை திடப்பொருளாக மாற்றும் செயல்முறை, திரவ நிலையைத் தவிர்த்து, அழைக்கப்படுகிறது பதங்கமாதல்.

பதங்கமாதல் -ஒரு திடப்பொருளை ஒரு திரவத்தின் வழியாக செல்லாமல் வாயுவாக மாற்றுவது.

ஒடுக்க முறைகள் தன்னிச்சையான செயல்முறைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, அவை கிப்ஸ் ஆற்றலில் குறைவுடன் சேர்ந்துள்ளன.

ஒரு சூப்பர்சாச்சுரேட்டட் கரைசல் அல்லது வாயு கட்டத்தில் இருந்து துகள்களின் அணுக்கரு மற்றும் உருவாக்கத்தின் போது, ​​இரசாயன சாத்தியம் மாறுகிறதுமீ, ஒரு கட்ட இடைமுகம் தோன்றுகிறது, இது அதிகப்படியான இலவச மேற்பரப்பு ஆற்றலின் கேரியராக மாறுகிறது.

ஒடுக்கம் உடல் அல்லது இரசாயனமாக இருக்கலாம்.

உடல் ஒடுக்கம் - பல்வேறு பொருட்களின் நீராவிகளைக் கொண்ட ஒரு வாயு ஊடகத்தின் வெப்பநிலை குறையும் போது மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

சமவெப்ப வடித்தல் : சிறிய துகள்களின் அளவைக் குறைத்தல், அவை முற்றிலும் மறைந்துவிடும் வரை மற்றும் பெரிய துகள்களின் வளர்ச்சி.

சவ்வுகள் மற்றும் சவ்வு செயல்முறைகள்

சவ்வுகள்- சவ்வூடுபரவல் மேற்கொள்ளப்படும் அரை-ஊடுருவக்கூடிய பகிர்வுகள். சவ்வூடுபரவல்- ஒரு கரைப்பான் (குறைவான செறிவூட்டப்பட்ட அல்லது கூழ் கரைசல்) ஒரு சவ்வு வழியாக ஒரு கரைப்பான் (சிதறல் ஊடகம்) ஒரு கரைசலில் (அல்லது அதிக செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலுக்கு) மாற்றும் தன்னிச்சையான செயல்முறை.

சவ்வுகள் மெல்லிய நுண்துளை படங்களாகும்;

பெரும்பாலும், தலைகீழ் சவ்வூடுபரவலை (வெளிப்புற அழுத்தத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் ஒரு சவ்வு வழியாக கரைந்த அசுத்தங்களின் இயக்கம்) பயன்படுத்தி அசுத்தங்களிலிருந்து திரவங்களை சுத்தப்படுத்த சவ்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

படம்.

1. சிதறல் ஊடகம் (தூய திரவம்) திரவம், 2. கூழ் T/L அல்லது உண்மையான தீர்வு, 3. சவ்வு, 4. தூய திரவ ஓட்டம் (கரைப்பான்), 5. அசுத்தங்களின் ஓட்டம்.

சிதறிய அமைப்பு 2 இலிருந்து அழுத்தம் P பயன்படுத்தப்பட்டால், பகுதி 2 இலிருந்து திரவ ஓட்டம் பகுதி 1 க்கு நகரும். கரைப்பான் மூலக்கூறுகள் மட்டுமே சவ்வு 3 வழியாக செல்கின்றன (அவற்றின் அதிக இயக்கம் காரணமாக). பகுதி 1 இன் உள்ளடக்கங்கள் தூய திரவத்தால் செறிவூட்டப்படும், மேலும் மண்டலம் 2 இல் அசுத்தங்கள் செறிவூட்டப்படும்.

தலைகீழ் சவ்வூடுபரவலில் திரவத்தின் இயக்கத்தின் திசையானது சவ்வூடுபரவல் வழக்கில் அதன் இயக்கத்திற்கு நேர்மாறானது.

தலைகீழ் சவ்வூடுபரவலை செயல்படுத்த தேவையான வேலை துளைகள் வழியாக திரவத்தை கட்டாயப்படுத்த செலவிடப்படுகிறது:

டபிள்யூ os = டிஆர் வி (7.4)

டிp என்பது மென்படலத்தின் இருபுறமும் அழுத்தம் குறைதல்,

வி- சவ்வுகள் வழியாக செல்லும் திரவத்தின் அளவு.

டிப = பி - ப (7.5)

பி - தீர்வுக்கு மேல் அதிக அழுத்தம்,

ப- சவ்வூடுபரவற்குரிய அழுத்தம்.

சமத்துவம் 7.5 இலிருந்து பி> ப. இந்த நிலை தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் ஏற்படுவதற்கு தேவையான அதிகப்படியான அழுத்தத்தை தீர்மானிக்கிறது.

உதவியுடன் டயாலிசிஸ்(7.2, c) சிதறிய அமைப்பு அயனிகள் அல்லது மூலக்கூறுகள் வடிவில் உள்ள அசுத்தங்களிலிருந்து சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. சிதறிய அமைப்பு பாத்திரத்தின் வலது பகுதி 2 இல் வைக்கப்படுகிறது, இடது பகுதி 1 இலிருந்து சவ்வு 3 மூலம் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. சவ்வு மூலக்கூறுகள் மற்றும் அயனிகளுக்கு ஊடுருவக்கூடியது, ஆனால் சிதறிய கட்டத்தின் துகள்களைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. பரவலின் விளைவாக, அதிக செறிவு 2 உள்ள பகுதியில் இருந்து அசுத்தங்கள் தன்னிச்சையாக குறைந்த செறிவு 1 பகுதிக்கு நகரும்.

டயாலிசிஸைப் பயன்படுத்தி ஒரு கூழ் கரைசலின் சுத்திகரிப்பு வெளிப்புற அழுத்தம் p (7.2, c) ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தீவிரப்படுத்தப்படலாம். இந்த வழக்கில், செயல்முறை அல்ட்ராஃபில்ட்ரேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல், டயாலிசிஸ், அல்ட்ராஃபில்ட்ரேஷன் ஆகியவை பல்வேறு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் ஒரே மாதிரியான உபகரணங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சவ்வு செயல்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கையானது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடுருவல் ஆகும், இது துளை அளவு, சுத்தம் செய்யப்படும் அமைப்புகளின் பண்புகள் மற்றும் வெளிப்புற அழுத்தம் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

சுத்திகரிப்பு தீர்வுகளுக்கு கூடுதலாக, சவ்வுகள் துகள்கள் அல்லது அயனிகளின் முன்னிலையில் எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் சமநிலைக்கு பங்களிக்கின்றன, அவற்றின் அளவுகள் துளைகள் வழியாக ஊடுருவ அனுமதிக்காது. சவ்வு சமநிலை, இது IUD தீர்வுகளுக்கு நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, பொருட்களின் வீக்கம் மற்றும் பல்வேறு உடலியல் செயல்முறைகளில்.

சவ்வு தொழில்நுட்பம் மற்ற ஒத்த தொழில்நுட்பங்களை விட மிகவும் திறமையானது மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் செலவுகள் தேவைப்படுகிறது.

மூலக்கூறு இயக்கவியல் பண்புகளுக்கான காரணம்

அனைத்து மூலக்கூறு இயக்க பண்புகளும் சிதறல் ஊடகத்தின் மூலக்கூறுகளின் குழப்பமான வெப்ப இயக்கத்தால் ஏற்படுகின்றன, இது மூலக்கூறுகளின் மொழிபெயர்ப்பு, சுழற்சி மற்றும் அதிர்வு இயக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது.

மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு இயக்க ஆற்றல்களைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில், மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் மாறாமல் இருக்கும். ஒரு சிதறல் ஊடகத்தின் மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றல் மதிப்புகளின் ஏற்ற இறக்கம் மூலக்கூறு இயக்க பண்புகளுக்கு காரணமாகும்.

மூலக்கூறு இயக்க பண்புகள் திரவ மற்றும் வாயு சிதறல் ஊடகங்களில் வெளிப்படுகின்றன.

பிரவுனியன் இயக்கம்

சிறிய அளவிலான வெகுஜனத்தின் சிறிய துகள்கள் சிதறல் ஊடகத்தின் மூலக்கூறுகளிலிருந்து சமமற்ற தாக்கங்களை அனுபவிக்கின்றன எஃப், இது துகள்களை நகர்த்துவதற்கு காரணமாகிறது.

படம் 7.3 சிதறிய கட்டத்தின் ஒரு துகள் மீது சிதறல் ஊடகத்தின் மூலக்கூறுகளின் தாக்கம்.

இந்த விசையின் திசையும் வேகமும் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருப்பதால், துகள்கள் குழப்பமான முறையில் நகரும்.

ஐன்ஸ்டீனும் ஸ்மோலுச்சோவ்ஸ்கியும் 1907 ஆம் ஆண்டில், விளைந்த விசையின் திசையைத் தீர்மானிப்பதில் வெற்றி பெற்றனர் மற்றும் 1907 ஆம் ஆண்டில், ஒருவருக்கொருவர் சுயாதீனமாக ஊடகத்தின் மூலக்கூறு இயக்கவியல் பண்புகளுடன் இணைத்தனர்.

அவற்றின் கணக்கீடுகள் துகள்களின் உண்மையான பாதையில் அல்ல, ஆனால் துகள்களின் இடப்பெயர்ச்சியின் அடிப்படையில் அமைந்தன (படம் 7.4).

துகள்களின் பாதை உடைந்த கோடு மற்றும் மாற்றத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது எக்ஸ்ஒரு குறிப்பிட்ட காலப்பகுதியில் ஒரு துகளின் ஒருங்கிணைப்பில் ஏற்படும் மாற்றத்தை வகைப்படுத்துகிறது. சராசரி மாற்றம் துகள்களின் மூல சராசரி சதுர இடப்பெயர்ச்சியை தீர்மானிக்கும்:

(7.6)

x 1, x 2, x நான்- ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் துகள் மாறுகிறது.

பிரவுனிய இயக்கத்தின் கோட்பாடு ஒரு சீரற்ற சக்தியின் தொடர்பு பற்றிய கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது f( டி) , இது மூலக்கூறுகள் மற்றும், மற்றும் படைகளின் தாக்கங்களை வகைப்படுத்துகிறது எஃப்டி, சிதறிய கட்டத்தின் துகள்கள் ஒரு வேகத்தில் சிதறல் ஊடகத்தில் நகரும் போது நேரம் மற்றும் உராய்வு விசையைப் பொறுத்து v. பிரவுனியன் இயக்கத்தின் சமன்பாடு(லாங்கேவின் சமன்பாடு) வடிவம் உள்ளது:

மீ(ஈv/ ஈடி) + மv = எஃப்டி + f( டி) (7.7)

எங்கே மீ- துகள் நிறை,ம- துகள் இயக்கத்தின் போது உராய்வு குணகம்.

பெரிய காலத்திற்கு, துகள்களின் நிலைத்தன்மை, அதாவது, கால மீ(ஈv/ ஈடி) புறக்கணிக்க முடியும். ஒருங்கிணைப்புக்குப் பிறகு 7.7. சீரற்ற சக்தியின் தூண்டுதலின் சராசரி தயாரிப்பு பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருந்தால், சராசரி மாற்றத்தைக் கண்டறியவும்:

(7.8)

எங்கே டி- நேரம், ம- சிதறல் ஊடகத்தின் பாகுத்தன்மை, ஆர்- சிதறிய கட்டத் துகள்களின் ஆரம்.

பிரவுனிய இயக்கம் மிகவும் பரவலான அமைப்புகளில் மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகிறது. காரணங்களைப் புரிந்துகொள்வதும், பிரவுனிய இயக்கக் கோட்பாட்டை உருவாக்குவதும் பொருளின் மூலக்கூறு தன்மைக்கு ஒரு சிறந்த சான்றாகும்.

பரவல்

பரவல்- அதிக செறிவு உள்ள பகுதியிலிருந்து குறைந்த செறிவு பகுதிக்கு ஒரு பொருளை தன்னிச்சையாக பரப்பும் செயல்முறை.

பரவல் வகைகள்:

1. மூலக்கூறு;

2. அயனி

3. கூழ் துகள்களின் பரவல்.

அயனி பரவல் அயனிகளின் தன்னிச்சையான இயக்கத்துடன் தொடர்புடையது. அயனி பரவலின் பொறிமுறையின் படி சிதறிய கட்ட துகள்களின் மேற்பரப்பில் எதிர்மின்களின் பரவலான அடுக்கு உருவாக்கம் ஏற்படுகிறது.

மிகவும் சிதறிய கூழ் துகள்களின் பரவல் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 7.5n 1 > n 2 . அதாவது, பரவல் கீழிருந்து மேல் செல்கிறது. குறுக்கு பிரிவு B வழியாக ஒரு பொருளின் இயக்கத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தால் பரவல் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது சமமாக இருக்கும் ஈமீ/ ஈடி.

தூரத்தில் டிx செறிவு வேறுபாடு இருக்கும்n 2 - n 1 , இந்த மதிப்பு எதிர்மறையானது.

ஈn/ ஈx என்பது செறிவு சாய்வு.

பொருளின் இயக்கத்தின் வேகம்:

ஈமீ = – டி·( ஈn/ ஈஎக்ஸ்) · பிஈடி (7.9)

டி- பரவல் குணகம்.

சமன்பாடு 7.9 - அடிப்படை பரவல் சமன்பாடுவேறுபட்ட வடிவத்தில். இது அனைத்து வகையான பரவலுக்கும் செல்லுபடியாகும் ஒருங்கிணைந்த வடிவத்தில் இது இரண்டு செயல்முறைகளுக்கு பொருந்தும்: நிலையான மற்றும் நிலையற்ற.

ஒரு நிலையான செயல்முறைக்கு, செறிவு சாய்வு நிலையானது. 7.9 ஐ ஒருங்கிணைத்து, நாம் பெறுகிறோம்:

மீ = – டி(ஈn/ ஈஎக்ஸ்) பிடி- ஃபிக்கின் முதல் விதி (7.10)

பரவல் குணகத்தின் இயற்பியல் பொருள் : என்றால்- ஈn/ ஈஎக்ஸ்= 1, V = 1, டி= 1, பின்னர் மீ = டி, அதாவது, செறிவு சாய்வு, பரவல் ஓட்டத்தின் குறுக்கு வெட்டு பகுதி மற்றும் நேரம் ஒற்றுமைக்கு சமமாக இருக்கும்போது பரவல் குணகம் எண்ணியல் ரீதியாக பரவும் பொருளின் வெகுஜனத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.

கூழ் துகள்கள் குறைந்தபட்ச பரவல் குணகத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

பரவல் அளவிடப்படுகிறது பரவல் குணகம், இது சராசரி மாற்றத்துடன் தொடர்புடையது:

x -.2 = 2 டிஆர், ஆர்= x -.2 /(2 டிடி) (7.11)

டி= கேடி/ (6 பமஆர்) (7.12)

கே= ஆர்/ என்ஏ .

இந்த சூத்திரத்திலிருந்து பரவல் குணகம் துகள்களின் வடிவத்தைப் பொறுத்தது என்பது தெளிவாகிறது, எனவே, பரவல் குணகத்தை அறிந்து, சிதறிய கட்டத்தின் துகள் அளவை நீங்கள் தீர்மானிக்க முடியும்.

ஆஸ்மோசிஸ்

வெவ்வேறு செறிவுகளின் இரண்டு தீர்வுகள் ஒரு அரை ஊடுருவக்கூடிய பகிர்வு மூலம் பிரிக்கப்படும் போது, ​​கரைப்பான் ஓட்டம் குறைந்த செறிவில் இருந்து அதிக ஒன்றுக்கு ஏற்படுகிறது. இந்த செயல்முறை சவ்வூடுபரவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

1 - ஒரு தீர்வு கொண்ட பாத்திரம், 2 - சுத்தமான திரவத்துடன் கொள்கலன், 3 - அரை ஊடுருவக்கூடிய பகிர்வு (சவ்வு).

சவ்வூடுபரவலின் வெப்ப இயக்கவியல் விளக்கம்:

ஒரு தூய திரவத்தின் இரசாயன திறன்மீ 2 கரைசலில் அதே திரவத்தின் இரசாயன திறனை மீறுகிறதுமீ 1 .வேதியியல் ஆற்றல்கள் சமன்படுத்தப்படும் வரை செயல்முறையானது குறைந்த இரசாயன ஆற்றலின் திசையில் தன்னிச்சையாக தொடர்கிறது.

கொள்கலன் 1 இல் திரவ இயக்கத்தின் விளைவாக, அதிகப்படியான அழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறதுப, அழைக்கப்பட்டது சவ்வூடுபரவல். பகுதி 1 க்குள் ஊடுருவிச் செல்லும் கரைப்பான் திரவ அளவை H உயரத்திற்கு உயர்த்துகிறது, இது தூய கரைப்பானின் அழுத்தத்தை ஈடுசெய்கிறது.

சவ்வூடுபரவற்குரிய அழுத்தம் - கரைசலுக்கு மேலே அதிகப்படியான அழுத்தம், இது சவ்வு வழியாக கரைப்பான் பரிமாற்றத்தைத் தடுக்க அவசியம்.

ஆஸ்மோடிக் அழுத்தம், அதே வெப்பநிலையில் வாயு வடிவத்தில், கூழ் அமைப்பு (தீர்வு) அதே அளவை ஆக்கிரமித்தால், சிதறிய கட்டம் உருவாக்கும் அழுத்தத்திற்கு சமம். சிதறல் ஊடகத்தின் மூலக்கூறு இயக்க பண்புகளின் விளைவாக சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் தன்னிச்சையாக எழுகிறது.

சிறந்த எலக்ட்ரோலைட் அல்லாத தீர்வுகளுக்கான ஆஸ்மோடிக் அழுத்தம்:

பவி = ஆர்டிஎல்n(1 – எக்ஸ்) (7.13)

வி- கரைப்பானின் மோலார் அளவு, கரைந்த பொருளின் x - மோல் பகுதி.

எலக்ட்ரோலைட்டுகள் அல்லாத நீர்த்த தீர்வுகளின் விஷயத்தில்:

பவி = nஆர்டி (7.14)

எங்கே n- கரைப்பான் மோல்களின் எண்ணிக்கை.

கரைப்பானின் நிறை என்றால் = கே, நிறை = M, பின்னர் n = கே/எம், பின்னர்:

ப = n(ஆர்டி/வி) = (கே/வி)(ஆர்டி/வி)(7.15)

எம்= மீஎன்ஏ, மீ = 4/3 பஆர் 3 ஆர் (7.16)

ஆர்- துகள் அடர்த்தி, மீ- சிதறிய கட்டத்தின் துகள்களின் மூலக்கூறு எடை, ஆர்- சிதறிய கட்டத் துகள்களின் ஆரம்.

பிறகு:

(7.17)

இந்த சூத்திரத்திலிருந்து, ஆஸ்மோடிக் அழுத்தம் சிதறிய கட்டத்தின் செறிவுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகவும் இந்த துகள்களின் அளவிற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகவும் இருக்கும்.

கூழ் தீர்வுகளின் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் அற்பமானது.

படிதல்

வண்டல்- சிதறிய கட்டத் துகள்களின் வண்டல், தலைகீழ் வண்டல் - துகள்களின் மிதவை.

அமைப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு துகள்களும் ஈர்ப்பு விசை மற்றும் ஆர்க்கிமிடிஸின் தூக்கும் விசையால் செயல்படுகின்றன:

எஃப் g = மீg= vgஆர்மற்றும் எஃப்ஏ = vgஆர் 0 (7.18)

எங்கே ஆர், ஆர் 0 - சிதறிய கட்டம் மற்றும் சிதறல் ஊடகத்தின் துகள்களின் அடர்த்தி, மீ- துகள் நிறை, v- துகள் அளவு, g- ஈர்ப்பு முடுக்கம்.

இந்த சக்திகள் நிலையானவை மற்றும் வெவ்வேறு திசைகளில் இயக்கப்படுகின்றன. வண்டல் படிவத்தை ஏற்படுத்தும் விசையின் விளைவாக:

எஃப் sed = எஃப் g -எஃப்ஏ = v( ஆர் - ஆர் 0 ) g (7.19)

என்றால் ஆர்> ஆர் 0 , பின்னர் துகள் குடியேறுகிறது, மாறாக, அது மேலே மிதக்கிறது.

ஒரு துகள் லேமினராக நகரும் போது, ​​எதிர்ப்பு எழுகிறது - உராய்வு விசை:

எஃப்டிஆர் = பி u (7.20)

பி - உராய்வு குணகம், u- துகள் இயக்கத்தின் வேகம்.

இயக்கத்தின் போது ஒரு துகள் மீது செயல்படும் சக்தி:

எஃப் = எஃப்விதை - எஃப் tr = vg(ஆர் - ஆர் 0) - பி u (7.21)

அதிகரிக்கும் வேகம் மற்றும் போதுமான அளவு உராய்வு குணகத்துடன், உராய்வு விசை வண்டலை ஏற்படுத்தும் சக்தியை அடையும் போது ஒரு கணம் வருகிறது மற்றும் உந்து சக்தி பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும். இதற்குப் பிறகு, துகள்களின் வேகம் நிலையானதாகிறது:

u = vg(ஆர் (7.23)

சமன்பாட்டில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள அளவுகளை அறிந்துகொள்வதன் மூலம், சிதறிய கட்டத் துகள்களின் ஆரத்தை எளிதாகக் கண்டறியலாம்.

வண்டல் திறன் மூலம் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது வண்டல் மாறிலி:

எஸ் sed = u/g (7.24)

வண்டல் நிகழ்வு பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பெரும்பாலும் சிதறிய அமைப்புகளின் பகுப்பாய்வுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.