emulsiyalar - Z. A. Sulaymonova, D. A. Hazratova, S. A. Karomatov kolloid kimyo

emulsiyalar deyiladi.
Dispers sistemalarning alohida bir turiga yarim kolloidlar mansubdir.
Yarim kolloiddarning asosiy xususiyati shundaki, bu sistemalar ko‘p
suyultirilganda chin eritma xossalariga ega bo‘lib qoladi, lekin moddaning
kontsentratsiyasi ortib xarorat pasaytirilsa, eritmada mitsellalar hosil bo‘ladi.
Yarim kolloidlar, molekulalar va turli disperslik darajasiga ega bo‘lgan
mitsellalar borligi uchun polidispers sistemalar hisoblanadi.
Ko‘pchilik yarim kolloidlar elektrolitlar bo‘lib, ular yakka ionlarga va
assotsilangan (murakkab) ionlarga ajrala oladi. Agar yarim kolloidlarning
assotsilangan ioni anion bo‘lsa, bunday yarim kolloidlar anion-faol yarim
kolloidlar deyiladi. Agar assotsilangan ion kation bo‘lsa u holda kation-faol
yarim kolloidga ega bo‘lamiz. Masalan, sovun eritmasi anion-faol yarim kolloid,
alkolloidlarning eritmalari esa kation-faol yarim kolloidlardir. YArim kolloidlar
nixoyatda yaxshi emul’gatorlar xisoblanadi.
Suyuqlik yoki qattiq jism zarrachalarining gaz muhitida (masalan,
havoda) tarqalishi natijasida hosil bo‘lgan mikrogeterogen dispers sistemalar
aerozollar deb ataladi. Barcha aerozollar tabiiy va texnik aerozollar deb ikkiga
bo‘linadi. Tabiiy aerozollar yer atmosferasida sodir bo‘ladigan turli tuman
jarayonlar natijasida kelib chiqadi. Texnik aerozollar insonning ishlab chiqarish
faoliyati tufayli paydo bo‘ladi. Sanoatda paydo bo‘ladigan aerozollar, ko‘pincha
inson salomatligiga salbiy ta`sir ko‘rsatadi va tabiatga ham zarar etkazadi. Shu
123
sababli texnik aerozollarni yo‘qotish ilm va fan hamda jamiyat oldida turgan
aktual masalalardan biri bo‘lib xisoblanadi. Lekin qishloq xo‘jaligida ekinlarga
sepiladigan, sanoatda bo`yoq sifatida ishlatiladitan sun`iy aerozollar ko‘pchilik
holda mehnat unumdorligini oshiradi. Masalan, sun`iy aerozollar ba`zi
kasalliklarni ingalyatsiyalash yo`li bilan davolashda qariyib 100 yildan beri
ishlatilib kelinadi.
Aerozollar ham xuddi boshqa dispers sistemalar singari disperslash va
kondensatlash usullari bilan hosil qilinadi.
Aerozollarni suyuq kolloid sistemalardan ajratib turadigan asosiy
ko‘rsatkichi shundan iboratki, gaz muhitda molekulalarning erkin harakat
uzunligi aerozol dispers faza zarrachalari diametridan katta bo‘lishi mumkin.
Aerozollar ham ma`lum elektrokinetik xossalarga ega. Chunki qutbli
suyuqlik havoda sachratilganida uning mayda tomchilari havodagi manfiy yoki
musbat ionlarni ham o‘ziga olib, tomchi musbat yoki manfiy zaryadli bo‘lib
qoladi.
Aerozollar optik hossalari jihatidan liozollar bo‘ysungan qonunlarga
bo‘ysunadi. Aerozollarning dispersion muhiti bilan liozollarning dispersion
muhiti zichligi va yorug’likni sindirish koeffitsenti jihatidan bir-biridan keskin
farq qiladi.
Aerozollar zarrachalarining issiq jism atrofida sodir bo‘ladigan harakati
termoforez deb ataladi.
Aerozol kuchli ravishda yoritilganda sodir bo‘ladigan hodisa fotoforez
deb ataladi. Fotoforez musbat va manfiy bo‘lishi mumkin. Musbat fotoforezda
zarrachalarining harakati yorurlik manbaidan boshlanadi, manfiy fotoforezda esa
aksincha, zarrachalar harakati yorug’lik manbai tomon yo‘nalgan bo‘ladi.
Aerozol dispers fazasi zarrachalarining sovuq jismlar sirtiga qamralib
qolishi termopretsepitatsiya deb ataladi. Ana shu hodisa tufayli pech, radiator
yaqinidagi devorlarda chang-to‘zon o‘tirib qoladi.
124
Tuproq kolloidlari yerning sirt qavatida uchraydigan kolloidlar bo‘lib,
ularda dispers faza rolini diametri 1 nm dan 100-200 nm gacha bo‘lgan juda
mayda tuproq zarrachalari, dispers muhit rolini esa tuproq eritmasi bajaradi.
Tuproq kolloidlari hosil bo‘lishida tuproq eritmasining roli katta. Tuproq
eritmasi tuproqning suyuq fazasi bo‘lib, u o‘zida turli moddalarni eritgan suvdan
iborat. Tuproq eritmasining tarkibi tuproq hosil qiluvchi tog’ jinslarining
hossalariga, tuproqning tipiga, yerga o‘g’it solingan solinmaganligiga bog’liq.
Sho‘rmas tuproqlarning eritmasida kal’tsiy bikarbonat ancha miqdorda bo‘ladi,
lekin sul’fat, nitrat va fosfatlar oz miqdorda uchraydi. Bunday tuproq
eritmasining osmotik bosimi 10 atm dan oshmaydi. Sho‘r tuproqlardagi tuproq
eritmasida sul’fat, xlorid va sodaning miqdori juda ko‘p bo‘lganligi uchun
bunday eritmaning osmotik bosimi 30-40 atm. gacha yetadi. Agar tuproq
eritmasining osmotik bosimi o‘simlik organizmidagi osmotik bosimidan ortiq
bo‘lsa, tuproqdan o‘simliklarga suvning chiqishi qiyinlashadi va bunday
tuproqda ekin qurib qoladi. Tuproq eritmasidagi kolloid zarrachalarining
umumiy miqdori turli xil tuproqlarda turlicha bo‘ladi. Yengil tuproqlarda
kolloidlar kam, og’ip tuproqlarda ko‘p uchraydi.
Tuproq kolloidlari uch guruhga bo‘linadi.
1. Mineral kolloidlar (tuproqning kolloid - dispers holatdagi
mineralari).
2. Organik kolloidlar (chirish natijasida hosil bo‘ladigan gumus kislotalar)
3. Organik mineral kolloidlar (mineral organik moddalardan iborat
murakkab dispers sistemalar). Tuproq kolloidlarining agronomik ahamiyati
nihoyatda katta. Chunki tuproq kolloidlarining miqdori va tarkibi tuproqning
shimish qobiliyatiga, tuproqda qumoq-qumoq zaruriy strukturalar hosil
bo‘lishiga, hamda tuproqning boshqa xossalariga katta ta`sir ko‘rsatadi.
Tuproqning shimishi deganda tuproqning gazlarni, suyuqliklarni, erigan
moddalarni va tuproq orqali o‘tgan suvdagi qattiq zarrachalarni ushlab qolish
xususiyatini tushunish kerak. XX asrning boshlarida rivojlangan K.K.Gedroyts
125
ta`limotiga muvofiq tuproqning shimish hususiyatiga biologik, kimyoviy, fizik
kimyoviy, fizik va mexanik shimish xususiyatlari kiradi.
Tuproqning biologik shimish xususiyati tuproqdagi mikroorganizmlar
faoliyatidan kelib chiqadi. Kimyoviy shimilishda erigan modda tuproqdagi turli
komponentlar bilan kimyoviy reaktsiyalarga kirishib, yomon eruvchan moddalar
hosil qiladi, hosil bo‘lgan moddalar esa tuproqning qattiq fazasi tarkibiga o‘tadi.
Fizik kimyoviy shimish tuproq kolloidlari ishtirokida sodir bo‘ladi. Tuproq
kolloidlari o‘z kationlarini almashtira oladi. Bunda almashina oladigan kationlar
almashinuvchan yoki shimiluvchan kationlar deyiladi. Tarkibida shimiluvchan
kation bor mayda tuproq zarrachalarining ja`mi tuproqning shimiluvchan
kompleksi deyiladi.
Fizik shimishda erigan modda molekulalarining tuproqning mayda dispers
zarrachalarining sirtiga adsorbilanishi kiradi. Mexanik shimishga esa tuproqdan
o‘tgan suvdagi qattiq zarrachalarning tuproqda tutilib qolishiga aytiladi.
Tuproq kolloidlari tufayli tuproqda struktura agregatlar hosil bo‘ladi,
ya`ni tarkibida shimilgan kal’tsiy ioni bo‘lgan va suvda erimaydigan
(parchalanmaydigan) chirindi modda tuproq zarrachalarini qovushtirib, diametri
1-10 mm bo‘lgan qumoq-qumoq donalar hosil qiladi va suv ta`sirida yoyilib
ketmaydi. Tuproqda shunday strukturaga ega bo‘lgan agregatlarning bo‘lishi
ekinning o‘sishiga katta yordam beradi.
Bu jihatdan akad. K.S. Axmedov va uning shogirdlari taklif etgan suvda
eruvchi yuqori polimer moddalar katta ahamiyatga egadir.
Ishlab chiqarish jarayonida va tabiatni muhofaza qilishga oid
muammolarni yechishda qator dispers sistemalarga duch kelinadi. Shu sababli
dispers sistemalarning rolini bilish va ularni boshqarish masalasi ishlab
chiqarishda, qishloq xo‘jaligida uchraydigan konkret masalalarni hal qilishda va
tabitatni muhofaza qilishda katta ahamiyatga ega.
Masalan, sanoatning deyarli barcha sohalarida turli hil ishlab
chiqarishlarda aerozollar hosil bo‘ladi. Shu kabi zararli gaz va chang holidagi
126
aerozollardan havoni tozalash zarur. Bunga erishishda asosan ikki usul
ishlatilishi mumkin: 1. Tarkibida zararli qo‘shimchalar bo‘lgan aerozolning
hosil bo‘lishini tuxtatish. 2. Aerozolni yemirilishga majbur qilish.
Shu bilan birga tabiatni muhofaza qilishda atmosferadagi turli xil gaz
holatdagi chiqindilardan, chang, tutun kabi dispers sistemalardan tozalash va
ularni hosil bo‘lishini oldini olish choralarini ko‘rish katta ahamiyatga ega.
Ayniqsa suvning ifloslanishini oldini olishda dispers sistemalarning hosil
bo‘lish qonuniyatlarini bilish va undan oqilona foydalanish muhim. Suvda
uchraydigan (va uni bulg’atuvchi} moddalarning hammasini uch guruhga
bo‘lish mumkin:
1. Oksidlanadigan moddalar.
2. Oksidlanmaydigan moddalar.
3. Mikrogeterogen va ul’tramikrogeterogen dispers sistemalar ham
suvni iflos qiluvchi moddalarga kiradi.
Shuning uchun asosan vodoprovod uchun kerakli ichimlik suv
tayyorlashda oqar suvni 5 ta ketma-ket jarayon yordamida tozalanadi. Bular
mexanik fil’trlash, tindirish, shag’al va qum orqali asta-sekin fil’trlash,
aeratsiya, nihoyat xlor qo‘shib suvni sterillashdan iborat.
Oqava suvlarni suv havzalariga tashlashdan avval suvga ishlov berish
lozim. Oqava suvlarga uch marta ishlov berish tavsiya etiladi. Birlamchi
ishlovda oqava suvni fil’trlab yirik axlat va qattiq moddalardan tozalanadi,
so‘ngra suv tindiriladi, bunda loyqa hosil qiluvchi moddalar suv tubiga cho‘kadi.
SHundan keyin suvga ikkilamchi ishlov berish zarur bo‘lmasa, unga xlor
ko‘shib so‘ngra oqar suvga yoki, boshqa suv havzasiga tushirilib yuboriladi.
Bundan tashqari oqava suvlarni tozalashda adsorbsiya, mexanik, texnik,
kimeviy, biokimyoviy usullar ishlatiladi.
Turli ishlab chiqarish jarayonlarida ko‘pincha dispers sistemalar hosil
bo‘ladi. Masalan, ruda boyituvchi fabrika pul’pasi asosan suspenziyadan iborat,
shuning uchun rudani boyituvchi fabrikalarning oqava suvlaridan qayta
127
foydalanishda koagulyatsiya, flokulyatsiya va peptizatsiya muhim ahamiyatga
ega.
Ishlab chiqarish jarayonida gel’ hosil bo‘lishi katta ahamiyatga ega. Gel’
hosil bo‘lishiga yordam beruvchi qo‘shimcha sifatida difil molekulalardan
tuzilgan moddalar qo‘llaniladi.
Kimyo sanoatining rivojlanishi chiqindi moddalarning miqdorini ko‘payib
borishiga, ya`ni havo, tuproq va suvning ifloslanishiga olib kelmoqda. Shuning
uchun chiqindilarni qayta ishlash va ulardan tuproqni, havoni, suvni tozalashda
yuqori molekulali koagullovchi, flokullovchi va gel’ hosil qiluvchi
moddalarning yangi yuqori unumli turlarini yaratishda O‘zbekistonda ma`lum
ishlar amalga oshirilib, ishlab chiqarishga qo‘llanilmoqda. Ya`ni O‘zbekistonda
mavjud xom ashyolar asosida har hil barqarorlashtiruvchi moddalar yaratishda
o‘zbek olimlari va muhandislarining tinimsiz izlanishlari natijasida yuqori
unumli barqarorlashtiruvchi moddalar, o‘simliklarni himoyalovchi yangi
preparatlarning yaratilishiga va ishlab chiqarishga tadbiq etilishiga olib keldi.
Kolloid kimyo fani kelajakda yanada ko‘proq rivojlanadi va uning
yutuqlari
mustaqil
O‘zbekistonning
xalq
xo‘jaligini
tarmoqlarida
qo‘llanilaveradi.
Ko‘pik gaz va suyuqlikdan iborat yuqori kontsentrlangan mikrogetorogen
sistemadir. Ko‘pikning disperslik darajasi juda past bo‘ladi va shuning uchun
ko‘piklar dag’al dispers sistemalar jumlasiga kiradi.
Kontsentrlangan ko‘piklar hosil qilish uchun xuddi emulsiyalardagi kabi
stabilizator kerak bo‘ladi. Bunda stabilizatorlar suyuqlikning sirt tarangligini
kamaytirib, mexanik jihatdan mustahkam pardalar hosil bo‘lishini ta`minlaydi.
Faqat pishiq va elastik pardalardan iborat ko‘piklar uzoq vaqt tura oladi.
Amaliy jihatdan qaraganda ko‘pikning ikki ko‘rsatkichi, ya`ni
stabillanishi va emirilish vaqti katta ahamiyatga ega. Ko‘pikka turli moddalar
ko‘shish bilan bu ikki jarayonning tezligiga katta ta`sir ko‘rsatish mumkin.
128
Ko‘pik umrining uzoq-qisqaligiga xarorat va eritmaning pH qiymati ham katta
ta`sir ko‘rsatadi.
Hozirgi vaqtda struktura to‘rlari qattiq moddalardan iborat qattiq ko‘piklar
|