SlideShare a Scribd company logo
1 of 8
Сэдэв. Коллоид химийн үндэс
Химийн урвалууд нь физикийн янз бүрийн процессуудтай үргэлж холбоотой байдаг.
Тухайлбал: Дулаан дамжуулалт, дулаан шингээх буюу ялгаруулах, гэрэл цацруулах буюу
шингээх, цахилгааны үзэгдэл, эзэлхүүний өөрчлөлт зэрэг үзэгдлийг нэрлэж болно.
       Коллоид хими. Бодисын коллоид төлөв байдлын шинж чанар, батжил, адсорбци ба
гадаргуугийн үзэгдлүүд, том молекулт нэгдлийн уусмалын термодинамик шинж чанарыг
судлах ба энэ нь биеэ даасан томоохон салбар ухаан болон хөгжиж байна. Физик-химийн судлах
зүйлийг ийнхүү ялгах боловч өөр хоорондоо нягт холбоотой бөгөөд аль нэгийг нь нөгөө
салбаргүйгээр судалж болохгүй юм. Орчин үеийн коллоид химийн ухаан-дисперс төлөвт байгаа
шинж чанар ба дисперс системийн фаз хоорондын зааг дээрх гадаргуугийн үзэгдлийг судална.
Коллоид хими гэдэг нэр томъѐо, ойлголтыг анх шинжлэх ухаанд английн эрдэмтэн Т.Грем 1861
онд анх оруулж ирсэн. Коллоид гэдэг нь колла – цавуу гэсэн утгатай грек үг. Коллоид химийн
судалгааны объект нь дисперс систем юм. 2 ба түүнээс дээш системээс тогтсон системийг
дисперс систем гэнэ. Иймээс дисперс систем нь олон фазат гетероген систем юм. Дисперс
систем нь дисперс фаз ба дисперс орчин 2-оос тогтоно. Гэхдээ дисперс фазын үүрэг гүйцэтгэж
байгаа бодис дисперсжлэгдсэн (жижиглэгдсэн) байдалтай байдаг онцлог шинж чанартай. Иймд
дисперс системийн дисперс фаз үүсгэж байгаа бодисын жижиг хэсгүүд (шингэн бодисын дусал,
хатуу жижигхэсгүүд, хийн цэврүүнүүд) дисперс орчны дотор тарж түгсэн байна.
       Дисперс систем нь гетероген систем учир фазуудын нийлсэн гадаргуугийн талбай нь /м2/
нь асар их хэмжээтэй байдаг бөгөөд үүнээс болж фазуудын гадаргуугийн энерги мөн их
хэмжээтэй байдаг.
       Дисперс фазын жижиг хэсгүүдийг агуулж буй бодисыг дисперс орчин гэнэ. Ийтээс
коллоид химийн объект болж буй дисперс систем гетероген систем байхаас гадна дисперс фаз нь
жижиглэгдсэн байдаг. Дисперс систем гетероген систем учир фазуудын нийлсэн зааг дээрх
молекул хоорондын үйлчлэлцлийн хүчин дисперс системийн тогтворжилт зэрэг ерөнхий
/эзэлхүүний/ шинж чанарт хүчтэй нөлөөлнө.
       Дисперсжилт /жижиглэлт/ дисперс системийн чухал шинж мөн бөгөөд энэ ойлголт
дисперс фазын жижиг хэсгийн том багын хэмжээтэй нягт холбоотой байдаг. /диаметртэй/
Дисперсжилтийн их багын хэмжээг 3 янзаар илэрхийлж болно.
       1. Жижиг хэсгийн диаметрээр а
       2. Жижиг хэсгийн диаметрийн урвуу хэмжигдэхүүнээр 1/а
       3. Дисперс фазын хувийн гадаргуугийн хэмжээгээр S0




S12 – дисперс фаз (1) ба дисперс орчны (2) нийлсэн нийт гадаргуу (м2)
V1 – дисперс фазын эзэлхүүн (м3)

                                                                                          1
Дисперс системийг дисперсжилтийн зэргээр нь дараах байдлаар ангилна.
   I. Том ширхэгт дисперс систем. Энэ бүлэгт багтдаг          дисперс системийн жижиг
     хэсгийн диаметр (бөөрөнхий хэлбэртэй) 10~ 7 м-аас их (100 ммк-оос их) хэмжээтэй
     байдаг. Ийм системд төрөл бүрийн эмульс, суспенз, хөөс багтдаг.
Том ширхэгт дисперс системийн жижиг хэсгүүд:
      Цаасан шүүлтүүрээр шүүгдэнэ
      Амархан тунадасждаг ба диффүзлэхгүй
      Жижиг хэсгүүдийг ердийн микроскопоор харж болно
      Тусаж буй гэрлийг ойлгоно
      Тогтворжилт муутай систем юм.
Жижиг хэсгийн диаметр нь 10~ 5—10~7 м байдаг дисперс системийг микрогетероген
систем гэж нэрлэх явдал байдаг. Энэ тохиолдолд 10-5 м-ээс их диаметртэй жижиг
хэсгүүд бүхий системийг том ширхэгт дисперс гэж нэрлэнэ.
II.Коллоид-дисперс систем. Коллоид-дисперс системийн дисперс фазыг үүсгэж буй жижиг
хэсгүүдийн хэмжээ (диаметр)≈10 -7 —10 -9 м (100 -1 ммк) байна. Коллоид-дисперс систем
бол коллоид химийн судалгааны гол объект юм. Энэ бүлэгт багтдаг системийг коллоидууд
эсвэл коллоид систем гэж нэрлэх явдал практикт дэлгэрчээ. Коллоид-дисперс системийн
дисперс фаз үүсгэгч жижиг хэсгийг коллоид жижиг хэсэг буюу мицелл гэж нэрлэнэ.
Коллоид жижиг хэсэг бол дангаараа оршиж байгаа молекул буюу атом, ион биш харин
хэдэн арваас хэдэн зуун молекул, атом, ионоос тогтсон агрегат буюу комплекс байдалтай
«бодисын тасархай» эсвэл «хэсэгхэн» гэж ойлгох ѐстой. Коллоид системийг заримдаа
ультра микрогетероген систем гэж нэрлэдэг.
Коллоид жижиг хэсэг ердийн цаасан шүүлтүүрийг чөлөөтэй нэвтэрч чаддаг боловч
пергамент болон целлофан мэтийн ультра шүүлтүүрээр шүүгдэж тэднийг нэвтэрч
чаддаггүй; гравитацийи орны үйлчлэлээр тунадасжихгуй (мөн хөвж ялгарахгүй) бөгөөд
ердийн микроскопоор нүдэнд харагдахгүй харин ультрамикроскоп ба электронон
микроскоп ашиглаж коллоид жижиг хэсгийн диаметр ба концентрацийг олж болно;
коллоид систем бага зэрэг диффүзлэх чанартай мөн тусаж буй гэрлийг хүчтэй
сарниулдаг; том ширхэгт дисперс системийг бодвол тогтворжилт сайтай гэвч
яваандаа «хөгширч» дисперс фаз ялгардаг байна.
     Коллоид системийн дисперсжилтийн доод хязгаар -10 -9 м орчим байдаг. Жижиг
хэсэг үүнээс бага диаметртэй байж ирэхэд дисперс фаз ба дисперс орчны
хоорондох зааг арилж систем маань гомоген фаз болж хувирна. а≈10- 9 м ба түүнээс
цааших дисперсжилтийн диапазонд (<10- 9 м) жинхэнэ уусмал оршдог. Гэвч жинхэнэ
уусмал ба коллоид дисперс системийн доод хязгаарт оршиж буй дпсперс системийг
маш тодорхой ялгаж зааглахад төвөгтэй байдаг. Энэ зааг дисперс фаз ба дисперс

                                                                                    2
орчныг үүсгэж буй бодисын мөн чанараас ихээхэн шалтгаална. Гэвч тухайн
коллоид систем гетероген төлөвтэй байснаа гомоген төлөвтэй болж хувирах шинж
байдлаар нь коллоид систем жинхэнэ уусмалд шплжих дисперсжилтийн заагийг
төвөггүй тогтоож болно.
     Коллоид системийн дисперсжилтийн дээд хязгаар буюу коллоид систем том
ширхэгт дисперс системд шилжих зааг ≈10-6 — 10-7 м орчимд ажиглагдана. Энэ дээд
хязгаарыг, мөн л тухайн системийн хувьд ямар дисперсжилтээс эхэлж жижиг
хэсгийн давших хөдөлгөөн алга болж буйг (броуны хөдөлгөөн ажиглагдахгүй болж
байгаа) туршлагаар хэмжих замаар тогтоож болно. Зарим бодисын хувьд дээд
хязгаарын дисперсжилт ≈10-5 – 10-4 м орчимд ч ажиглагдаж болно. Ер нь дээд
хязгаарын заагийг тогтооход тийм амар биш байдаг ажээ.
     Дисперс фазын жижиг хэсэг зөвхөн гурван хэмжээстэй байх албатай биш,
зарим тохиолдолд жижиг хэсэг хоѐр хэмжээстэ й (нимгэн хальс), мөн ганц
хэмжээстэй (нарийхан утсан ширхэг хэлбэртэй) ч байж болдог.
     Орчин үеийн коллоид химийн судалгааны объектэд коллоид-дисперс систем ба
том ширхэгт дисперс системийн бүлэг хоѐулаа багтдаг байна.
III. Молекулан - (ионон) дисперс систем. Энд багтдаг дисперс системийн доторх
структурын буюу кинетикийн нэгж болж байгаа жижиг хэсгүүд нь дангаараа оршиж
байгаа молекул, атом, ион байдаг тул үнэндээ эдгээр систем бол молекулан (ионон)
дисперс систем байдаг. Эдгээр систем физик химийн судалгааны объект юм. Молекулан
(ионон) дисперс систем бүх төрлийн шүүлтүүрийг чөлөөтэй нэвтэрч чадна; өөрөө
аяндаа тунадасжих үзэгдэл ажиглагддаггүй бөгөөд термодинамикийн хууль зүйн
үүднээс тэнцвэрт систем мөн бөгөөд тогтворжилт сайтай байдаг; диффүзлэх нь сайн
байдаг мөн ультрамикроскопоор молекул, атом, ионыг илрүүлж чаддаггүй байна.
Молекулан - (ионон) дисперс систем нь өөрөө аяндаа үүсэж бий болдог онцлогтой.
     Дисперс орчны агрегат төлөв байдлыг харгалзан дисперс системийг гурван
хэсэгт хувааж үзэх нь үндэслэл илүүтэй байдаг. Хоѐр фазаас тогтсон гетероген
дисперс систем авъя. Дисперс фазыг (1) гэсэн индексээр, дисперс орчинг (2) гэсэн
индексээр тэмдэглэе.
    I. Хийн орчинтой дисперс систем. Ийм дисперс системийг нийтэд нь аэрозоль
гэж нэрлэдэг. Аэрозоль үндсэндээ хоѐр төрөл байдаг:
    1) Хт  х 2 (хатуу байдалтай жижиг хэсэг хийн орчинд түгсэн систем).
    2) Ш 1 —>х 2 (шингэний дусал хийн орчинд түгсэн систем). Бодит жишээ гэвэл
ийм системд мананг нэрлэж болно. Гэхдээ энэ бол том ширхэгт дисперс систем
болно.
    Хоѐр хийн хольцын молекулууд голдуу жигд тархсан байх учир дисперс

                                                                                 3
систем үүсгэдэггүй.
    //. Шингэн дисперс орчинтой систем. Ийм системийг нийтэд нь лиозоль гэж
нэрлэнэ. Лиозоль дотроо гурван төрөл. Үүнд:
    1) хт1—ш2 (хатуу байдалтай жижиг хэсэг шингэн орчинд түгсэн систем) хэрэв
жижиг хэсгууд коллоид-дисперс системийн булэгт багтах дисперсжнлттэй байвал
түүнийг золь гэж нэрлэдэг.
    Харин энэхүү хт1—ш 2 төрлийн систем том ширхэгт дисперс системд багтаж
байвал тэднийг суспензи гэж нэрлэнэ.
    2) Ш1—>ш2 (ямар нэгэн шингэн бодисын дуслууд өөр шингэн орчинд түгсэн
систем). Ийм дисперс системийг эмульс гэдэг. Сүү, латекс, түүхий нефть зэрэг
систем эмульсийн жишээ болж чадна.
     3) х1 —>ш 2 (шингэн орчинд түгсэн хийн цэврүү агуулсан систем). Дисперс фазын
концентраци бага байвал ийм системийг хийн эмульс гэдэг. Харин дисперс фазын
(цэврүүннй) концентраци асар их байвал ийм системийг хөөс гэж нэрлэдэг. Хөөст
системпйн дпсперс орчин өвөрмөц байдалтай байдаг. Ийм систем нь шингэн орчны
нимгэн хальсаар тусгаарлагдсан сүвэрхэг структуртэй холбоот систем юм.
  ///. Хатуу дисперс орчинтой систем. Эдгээр системийг нийтэд нь хатуу золь
гэж нэрлэдэг. Хат уу золийг м өн гурван төрөлд х увааж болно.
    1) хт 1 хт2 (ямар нэгэн хатуу биетийн жижиг хэсгүүд өөр нэгэн хатуу орчинд
түгсэн систем). Бодит жишээ болгож ган, ширэм, хайлш, зохиомол аргаар гаргаж
авсан эрдэнэсийн чулуу, өнгөт шил, хуванцар, уулын чулуулаг, барилгын зарим
материал зэргийг нэрлэж болно.
    2) шг—>хт2 (шингэний дуслууд хатуу орчинд тугсэн систем) Чийгтэй хөрс, шавар
болон амьд организмын эд, эс нь Ш 1.—>хт2 төрлийн систем мен.
    3) X!—>хт 2 (хийн цэврүү хатуу орчинд түгсэн систем). Ийм төрлийн системд
байгальд оршдог буюу зохиомол аргаар гаргаж авсан сүвэрхэг материал багтана.
Жишээ нь: хөөст бетон, хөөст хуванцар, синтезийн аргаар гаргаж авсан төрөл бүрийн
сорбент, катализаторыг нэрлэж болно.
    Фазуудын нийлсэн гадаргуугийн үеүдэд оршиж буй молекулуудын хоорондын
үйлчлэлцлийн эрчмийг харгалзан дисперс системийг лиофиль ба лиофоб дисперс
систем гэж хоѐр том бүлэгт хуваан үзэж болно. Энэ нэр томьѐо грек үгнээс
гаралтай. Лио-уусгаж байна, фило-дурлах, хайрлах, фобос-айх эмээх гэсэн
утгатай үгс ажээ. Иймд лио-филь-уусгах дуртай, лиофоб-уусахаас айх гэсэн
санааг илтгэнэ.
    Дисперс фазын гадаргуугийн молекул ба дисперс орчны молекултай эрчимтэй
үйлчлэлцэж байвал тийм дисперс системийг лиофиль дисперс систем гэж нэрлэнэ.

                                                                                 4
Лиофиль системийн дисперс фаз ба дисперс орчны үүрэг. гүйцэтгэж байгаа
бодисуудын молекулын туйлшралт ойролцоо байдгаас болж энэ хоѐр фаз бие биедээ
муугүй   уусдаг   байна.   Лиофиль    системийн   фазуудын   нийлсэн   зааг   дээрх
гадаргуугийн чөлөөт энерги бага хэмжээтэй боловч тэгтэй тэнцүү биш байдаг.
Лиофиль дисперс систем өөрөө аяндаа үүсдэг онцлог чанартай байдгаас болж
термодинамикийн хууль зүйн үүднээс тогтвортой систем юм. Лиофиль коллоид
систем практикт цөөнгүй тохиолдоно. Лиофиль коллоид систем үүсэж болох
онолын асуудлыг академик П.А. Ребиндер, түүний шавь сургуулийн эрдэмтэд
боловсруулсан байна.
    Фазуудын нийлсэн заагийн гадаргуу дээрх молекулууд хоорондоо сулавтар
үйлчлэлцэж байвал ийм системийг лиофоб дисперс гэдэг. Ийм системийн дисперс
фазын гадаргуугийн молекул ба дисперс орчны молекулын туйлшралт ихээхэн
ялгаатай (молекулын байгуулалт ба химийн найрлага ихээхэн ялгаатай байдгаас
болж) байдаг юм. Лиофоб дисперс системийн фазуудын нийлсэн зааг дээрх чөлөөт
энергийн хэмжээ асар их байх учир термодинамикийн хууль зүйн үүднээс ийм
систем тогтвортой биш систем байдаг. Иймээс эдгээр системийн тогтвортой байх
хугацааг сунгаж өгөхийн тулд тогтворжуулагч (стабилизатор) бодис нэмж өгөх
шаардлагатай. Лиофоб дисперс систем байгаль ертөнц, практикт өргөн дэлгэр
тохиолдоно. Төрөл бүрийн аэрозоль, хөөс, эмульс суспенз ихэнхдээ лиофобон
дисперс системийн байдалтай оршдог билээ.
    Коллоид химийн судалгааны объект химийн бусад салбар ухааны судалгааны
объектоос чанарын ихээхэн ялгаатай.
    Жинхэнэ коллоид систем бол а≈10-7 – 10-9 м хэмжээтэй жижиг хэсгүүдээс тогтсон
дисперс фазтай ультрамикрогетероген систем мөн. Коллоид системийн фазуудын
нийлсэн гадаргуугийн талбай хэдэн арваас хэдэн зуун метр квадрат хэмжээтэй
байдгаас болж гадаргуугийн физик-химийн шинж чанар коллоид системийн ерөнхий
(эзэлхүүний) шинж чанарт хүчтэй нөлөөлнө. Гетероген төлөв байдал ба фазуудын
нийлсэн гадаргуу асар их хэмжээтэй байдаг явдалтай холбоотойгоор коллоид систем
физик-химийн олон өвөрмөц шинж чанар үзүүлнэ.
    Гэрэл сарниулах, гадаргуудаа өөр бодисын молекул шингээх (адсорбцлох),
катализын нөлөө үзүүлэх, бодисын уусалт (муу уусдаг бодисын хувьд) зэрэг шинж
чанар коллоид дисперсжилтийн мужид экстермаль шинж чанар үзүүлдэг онцлог
байдал ажиглагдана.
     Мөн коллоид дисперс системийн фазуудын нийлсэи гадаргуугийн талбай асар их
хэмжээтэй байдаг учир гадаргуугийн чөлөөт энерги (илүүдэл) ихтэй систем юм. Энэ
чөлөөт энергийг дараах томьѐогоор илэрхийлж болно:

                                                                                      5
==
                             F12        G12 S12
Үүнд:
G12 - нэгж талбайд оногдох чөлөөт энерги
S12 — ( 1 ) ба (2) фазын нийлсэн нийт гадаргуугийн талбай
F12— фазуудын нийлсэн заагийн гадаргуу дээрх нийт илүүдэл чөлөөт энергийн хэмжээ
         (dF»0) коллоид дисперс систем, термодинамикийн хууль зүй, тогтлын үүднээс
тогтворгүй систем байдаг. Энэ зүй тогтол лиофоб дисперс системийн хувьд яв цав
биелэгдэнэ. Гэвч өөрөө аяндаа үүсдэг зарим лиофиль дисперс систем термодинамикийн
хуулийн дагуу тогтвортой систем байж болох тухай онолын үндэслэлийг ЗХУ-ын
эрдэмтэд (П.А. Ребиндер, Е.Д. Щукин, В.А. Перцов) сүүлийн жилүүдэд боловсруулж
туршлагаар баталсан байна.
         Гадаргуугийн идэвхт бодис (ГИБ) ашиглаж коллоид системийн тогтвортой байх
хугацааг ихээхэн уртасгаж болохоос гадна дисперс фазын жижиг хэсгийн гадаргуугийн
шинж чанарыг эрс өөрчилж (ГИБ-ыг ашиглан) болдог байна. Жишээ нь: лиофиль
чанартай гадаргууг лиофоб чанартай болгож болно.
         Орчин үеийн коллоид химийн ухаан дисперс системийн гадаргуугийн физик-
химийн процессын мөн чанар, механизм, зүй тогтлыг атом-молекулын төвшинд тогтоож,
улмаар дисперс системийн шинж чанарыг удирдан жолоодох шинжлэх ухааны үндсийг
боловсруулах чиглэлээр амжилттай хөгжиж байна.
Коллоид химийн ухаан нь физик-хими, молекулын физик, материалын механик, хатуу
биетийн физик ба химийн ухаан зэрэг шинжлэх ухааны ойлголт, хууль, судалгааны
аргыг өргөн ашигладаг бөгөөд онолын физик-математикийн үндэслэл сайтай, завсар
дундын шинж чанартай       ШИНЖЛЭХ       ухаан юм. Дисперс систем ба гадаргуугийн
үзэгдлийн мөн чанарыг судлахдаа ялангуяа химийн термодинамик болон молекулын
физикийн гол хууль, тулгуур ойлголтийг өргөн дэлгэр ашиглана. Орчин үеийн
коллоид химийн ухаан төрөл бүрийн шинжлэх ухааны гол хууль, үндсэн ойлголт
дээр тулгуурладаг онцлог байдалтай уялдаж коллоид химийн шинжлэх ухааны
салбар ухаан үүсэж хөгжих явдал цөөнгүй ажиглагдах болжээ.
Жишээлбэл физик-химийн механик, физик-кимийн геомеханик зэрэг цоо шинэ салбар
ухаан, саяхнаас эхэлж, орчин үеийн коллоид химийн хүрээнд амжилттай хөгжиж
байна.
         Коллоид химийн ухаан бол материйн коллоид-дисперс төлөв байдлын тухай
шинжлэх ухааны сургаал мөн гэж үзэх бүрэн үндэстэй.
        Хүн төрөлхтний материаллаг соѐлын хөгжилд коллоид химийн ухаан чухал
үүрэг гүйцэтгэнэ.
        Коллоид химийн шинжлэх ухааны хөгжилт нь байгаль дэлхий, амьд ертенцийн

                                                                                     6
хүрээнд ихээхэн дэлгэрсэн төрөл бүрийн бодит дисперс системийг судлах онолын
угтвар   нөхцөлийг   бүрдүүлж     өгнө.   Мөн   коллоид   химийн   ухаан   олон   чухал
үйлдвэрлэлпйн технологийн процессыг удирдан жолоодох шинжлэх ухааны үндэс нь
болж өгнө.
     Коллоид химийн ухааны үндсэн ойлголт, судалгааны арга барилыг астрономи,
метеорологи, биологи, хөрс судлал, агрохими, силикатын хими, геологи зэрэг
байгалийн шинжлэх ухаан ихээхэн ашиглана.
     Биологийн шинжлэх ухаанд коллоид хими чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Булчингийн
ба мэдрэлийн эс, ширхэг, мөн ген, вирус, цитоплазм зэрэг нь бүгд коллоид систем
байдаг. Иймээс биологийн мэргэжлийг эзэмшиж байгаа хүмүүс коллоид химийн
ухааны ойлголт, хууль, зүй тогтлыг тун сайн эзэмшсэн байх шаардлагатай.
     Хөрсний ион солилцох зүй тогтол, ион шингээгч комплексийн бүтэц, шинж
чанар, хөрсийг элэгдлээс хамгаалах, бордох зэрэг асуудал коллоид-химийн процесстэй
ихээхэн холбоотой байдаг. Хөрсний ашиг шим түүний коллоид шинж чанартай
холбоотой байдгийг эрдэмтэд тогтоожээ.
     Ургамлыг элдэв хортон шавьж хорхой ба хогийн ургамлаас химийи аргаар
хамгаалах оновчтой аргыг боловсруулахад коллоид химийн сургаал чухал ач
холбогдолтой.
     Геологи ба геохимийн ухаан, сүүлийн үед, коллоид химийн судалгааны арга
барил, онолын үндэслэлийг өргөн дэлгэр ашиглах болж байна. Ялангуяа тунамал
чулуулгийн шинж чанар, структур, гарал үүслийг тогтоохдоо коллоид химийн үндсэн
ойлголт, зүй тогтлыг ашигладаг.
     Коллоид химийн шинжлэх ухаан химийн технологид чухал ач холбогдолтой. Дисперс
систем ба гадаргуугийн үзэгдэл шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэггүй тийм химийн
технологийн салбар байхгүй гэж итгэлтэй хэлж болно.
     Төрөл бүрийн хүнсний бүтээгдэхүүн, арьс шир, нэхмэл, резин, керамик, лакан
будаг үйлдвэрлэх зэрэг улс ардын аж ахуйн олон чухал үйлдвэрийн үндсэн технологи,
үйл ажиллагаа нь коллоид химийн шинжлэх ухааны хууль, зүй тогтолд тулгуурлана.
     Адсорбент ба катализаторууд нь хатуу дисперс орчин бүхий дисперс систем байдаг
бөгөөд эдгээр систем химийн зарим технологийн процесст онцгой ач холбогдолтой
байдаг. Ашигт малтмалыг баяжуулах уулын             үйлдвэрт: жижиглэх, нунтаглах,
флотацлах, хөөсрүүлэх, адсорбцлох зэрэг коллоид химийн процесс шийдвэрлэх үүрэг
гүйцэтгэнэ. Барилгын үйлдвэрлэлд суспенз, хөөс, нунтаг байдалтай дисперс системийг
өргөн хэрэглэдэг. Цемент, бетон, барилгын зуурмаг үйлдвэрлэх технологийн үйл
ажиллагаанд дисперс фазын химийн найрлага, дисперсжилтийн зэрэг, нэмэлт бодис
хүчтэй нөлөө үзүүлдэг бөгөөд эдгээр материалын чанарыг коллоид химийн ойлголт,

                                                                                      7
хууль, зүй тогтлыг ашиглан удирдан жолоодож болно.
    Эцэст нь дүгнэж хэлэхэд, дисперс систем ба гадаргуугийн физик-химийн
процессын тухай шинжлэх ухааны сургаал нь өгөгдсөн шинж чанар бүхий шинэ
материал, бодисыг синтезлэн гаргаж авах онолын үндэс болж чаддагийн хувьд
шинжлэх ухааан, техникийн хөгжилд асар их ач холбогдолтой байдаг.




                                                                            8

More Related Content

What's hot

биоценоз
биоценозбиоценоз
биоценозdavaa627
 
Хими - Спирт
Хими - СпиртХими - Спирт
Хими - СпиртGerlee IP
 
101 9-termohimiin vndes
101 9-termohimiin vndes101 9-termohimiin vndes
101 9-termohimiin vndesXaz Bit
 
цахилгаан хими 8
цахилгаан хими 8цахилгаан хими 8
цахилгаан хими 8davaa627
 
амьд биеийн үржлийн хэлбэр
амьд биеийн үржлийн хэлбэрамьд биеийн үржлийн хэлбэр
амьд биеийн үржлийн хэлбэрDolgormaa Doogii
 
эсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүд
эсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүдэсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүд
эсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүдOidov Tungaa
 
популяци
популяципопуляци
популяциdavaa627
 
сэрэмтгий эсийн физиологи
сэрэмтгий эсийн физиологисэрэмтгий эсийн физиологи
сэрэмтгий эсийн физиологиkhashkhorol mashbat
 
ялгаруулах тогтолцоо 2 1
ялгаруулах  тогтолцоо 2 1ялгаруулах  тогтолцоо 2 1
ялгаруулах тогтолцоо 2 1otgonburenubuns
 
гфа гурван фосфорт аденозин
гфа  гурван фосфорт аденозингфа  гурван фосфорт аденозин
гфа гурван фосфорт аденозинPuntsag Dolgor
 
хромосомын тоо
хромосомын тоохромосомын тоо
хромосомын тооOidov Tungaa
 
Сэрэмтгий эдийн физиологи
Сэрэмтгий эдийн физиологиСэрэмтгий эдийн физиологи
Сэрэмтгий эдийн физиологиnight owl
 
карбон хүчил
карбон хүчилкарбон хүчил
карбон хүчилdavaa627
 
101 11-elektrolit ba bish
101 11-elektrolit ba bish101 11-elektrolit ba bish
101 11-elektrolit ba bishXaz Bit
 

What's hot (20)

биоценоз
биоценозбиоценоз
биоценоз
 
Хими - Спирт
Хими - СпиртХими - Спирт
Хими - Спирт
 
Lects2
Lects2Lects2
Lects2
 
101 9-termohimiin vndes
101 9-termohimiin vndes101 9-termohimiin vndes
101 9-termohimiin vndes
 
эсийн бүтэц
эсийн бүтэцэсийн бүтэц
эсийн бүтэц
 
цахилгаан хими 8
цахилгаан хими 8цахилгаан хими 8
цахилгаан хими 8
 
амьд биеийн үржлийн хэлбэр
амьд биеийн үржлийн хэлбэрамьд биеийн үржлийн хэлбэр
амьд биеийн үржлийн хэлбэр
 
эсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүд
эсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүдэсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүд
эсийн дан мембрант эрхтэ нцэрүүд
 
Эволюцийн онол
Эволюцийн онолЭволюцийн онол
Эволюцийн онол
 
популяци
популяципопуляци
популяци
 
сэрэмтгий эсийн физиологи
сэрэмтгий эсийн физиологисэрэмтгий эсийн физиологи
сэрэмтгий эсийн физиологи
 
ялгаруулах тогтолцоо 2 1
ялгаруулах  тогтолцоо 2 1ялгаруулах  тогтолцоо 2 1
ялгаруулах тогтолцоо 2 1
 
Биологийн төрөл зүйл
Биологийн төрөл зүйлБиологийн төрөл зүйл
Биологийн төрөл зүйл
 
гфа гурван фосфорт аденозин
гфа  гурван фосфорт аденозингфа  гурван фосфорт аденозин
гфа гурван фосфорт аденозин
 
хромосомын тоо
хромосомын тоохромосомын тоо
хромосомын тоо
 
Сэрэмтгий эдийн физиологи
Сэрэмтгий эдийн физиологиСэрэмтгий эдийн физиологи
Сэрэмтгий эдийн физиологи
 
карбон хүчил
карбон хүчилкарбон хүчил
карбон хүчил
 
Уургийн бионийлэгжил
Уургийн бионийлэгжилУургийн бионийлэгжил
Уургийн бионийлэгжил
 
Lekts 2
Lekts 2Lekts 2
Lekts 2
 
101 11-elektrolit ba bish
101 11-elektrolit ba bish101 11-elektrolit ba bish
101 11-elektrolit ba bish
 

Similar to коллоид хими 10

дс тогтворжилт 14
дс тогтворжилт 14дс тогтворжилт 14
дс тогтворжилт 14davaa627
 
коллоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэсколлоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэсdavaa627
 
коллоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэсколлоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэсdavaa627
 
Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14davaa627
 
Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14davaa627
 
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13davaa627
 
каогуляци
каогуляцикаогуляци
каогуляциdavaa627
 
гадаргуун үзэгдэл 11
гадаргуун үзэгдэл 11гадаргуун үзэгдэл 11
гадаргуун үзэгдэл 11davaa627
 

Similar to коллоид хими 10 (15)

дс тогтворжилт 14
дс тогтворжилт 14дс тогтворжилт 14
дс тогтворжилт 14
 
коллоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэсколлоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэс
 
коллоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэсколлоид химийн үндэс
коллоид химийн үндэс
 
Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14
 
Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14Ds togtworjilt 14
Ds togtworjilt 14
 
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
 
каогуляци
каогуляцикаогуляци
каогуляци
 
Lecture5
Lecture5Lecture5
Lecture5
 
гадаргуун үзэгдэл 11
гадаргуун үзэгдэл 11гадаргуун үзэгдэл 11
гадаргуун үзэгдэл 11
 
Cem6
Cem6Cem6
Cem6
 
Synerjia
SynerjiaSynerjia
Synerjia
 
Zaah hicheel
Zaah hicheelZaah hicheel
Zaah hicheel
 
Zaah hicheel
Zaah hicheelZaah hicheel
Zaah hicheel
 
Biologi 10
Biologi 10Biologi 10
Biologi 10
 
лекц-3
лекц-3лекц-3
лекц-3
 

More from davaa627

экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээнэкологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээнdavaa627
 
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээнэкологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээнdavaa627
 
эрлийзжилт
эрлийзжилтэрлийзжилт
эрлийзжилтdavaa627
 
эрлийзжилт
эрлийзжилтэрлийзжилт
эрлийзжилтdavaa627
 
органик химийн урвал
органик химийн урвалорганик химийн урвал
органик химийн урвалdavaa627
 
Or.reaction
Or.reaction Or.reaction
Or.reaction davaa627
 
физик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээнфизик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээнdavaa627
 
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудфизик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудdavaa627
 
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудфизик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудdavaa627
 
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудфизик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудdavaa627
 
Ecology book
Ecology bookEcology book
Ecology bookdavaa627
 
хичээлийн тодорхойлолт Or
хичээлийн тодорхойлолт Orхичээлийн тодорхойлолт Or
хичээлийн тодорхойлолт Ordavaa627
 
хичээлийн тодорхойлолт
хичээлийн тодорхойлолтхичээлийн тодорхойлолт
хичээлийн тодорхойлолтdavaa627
 
хичээлийн тодорхойлолт Pk
хичээлийн тодорхойлолт Pkхичээлийн тодорхойлолт Pk
хичээлийн тодорхойлолт Pkdavaa627
 
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүдгол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүдdavaa627
 
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүдгол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүдdavaa627
 
органик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээнорганик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээнdavaa627
 
органик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээнорганик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээнdavaa627
 
физик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээнфизик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээнdavaa627
 
бие даалт
бие даалтбие даалт
бие даалтdavaa627
 

More from davaa627 (20)

экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээнэкологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
 
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээнэкологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
 
эрлийзжилт
эрлийзжилтэрлийзжилт
эрлийзжилт
 
эрлийзжилт
эрлийзжилтэрлийзжилт
эрлийзжилт
 
органик химийн урвал
органик химийн урвалорганик химийн урвал
органик химийн урвал
 
Or.reaction
Or.reaction Or.reaction
Or.reaction
 
физик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээнфизик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээн
 
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудфизик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
 
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудфизик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
 
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогуудфизик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
 
Ecology book
Ecology bookEcology book
Ecology book
 
хичээлийн тодорхойлолт Or
хичээлийн тодорхойлолт Orхичээлийн тодорхойлолт Or
хичээлийн тодорхойлолт Or
 
хичээлийн тодорхойлолт
хичээлийн тодорхойлолтхичээлийн тодорхойлолт
хичээлийн тодорхойлолт
 
хичээлийн тодорхойлолт Pk
хичээлийн тодорхойлолт Pkхичээлийн тодорхойлолт Pk
хичээлийн тодорхойлолт Pk
 
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүдгол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
 
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүдгол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
 
органик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээнорганик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээн
 
органик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээнорганик химийн тэмцээн
органик химийн тэмцээн
 
физик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээнфизик коллоид химийн тэмцээн
физик коллоид химийн тэмцээн
 
бие даалт
бие даалтбие даалт
бие даалт
 

коллоид хими 10

  • 1. Сэдэв. Коллоид химийн үндэс Химийн урвалууд нь физикийн янз бүрийн процессуудтай үргэлж холбоотой байдаг. Тухайлбал: Дулаан дамжуулалт, дулаан шингээх буюу ялгаруулах, гэрэл цацруулах буюу шингээх, цахилгааны үзэгдэл, эзэлхүүний өөрчлөлт зэрэг үзэгдлийг нэрлэж болно. Коллоид хими. Бодисын коллоид төлөв байдлын шинж чанар, батжил, адсорбци ба гадаргуугийн үзэгдлүүд, том молекулт нэгдлийн уусмалын термодинамик шинж чанарыг судлах ба энэ нь биеэ даасан томоохон салбар ухаан болон хөгжиж байна. Физик-химийн судлах зүйлийг ийнхүү ялгах боловч өөр хоорондоо нягт холбоотой бөгөөд аль нэгийг нь нөгөө салбаргүйгээр судалж болохгүй юм. Орчин үеийн коллоид химийн ухаан-дисперс төлөвт байгаа шинж чанар ба дисперс системийн фаз хоорондын зааг дээрх гадаргуугийн үзэгдлийг судална. Коллоид хими гэдэг нэр томъѐо, ойлголтыг анх шинжлэх ухаанд английн эрдэмтэн Т.Грем 1861 онд анх оруулж ирсэн. Коллоид гэдэг нь колла – цавуу гэсэн утгатай грек үг. Коллоид химийн судалгааны объект нь дисперс систем юм. 2 ба түүнээс дээш системээс тогтсон системийг дисперс систем гэнэ. Иймээс дисперс систем нь олон фазат гетероген систем юм. Дисперс систем нь дисперс фаз ба дисперс орчин 2-оос тогтоно. Гэхдээ дисперс фазын үүрэг гүйцэтгэж байгаа бодис дисперсжлэгдсэн (жижиглэгдсэн) байдалтай байдаг онцлог шинж чанартай. Иймд дисперс системийн дисперс фаз үүсгэж байгаа бодисын жижиг хэсгүүд (шингэн бодисын дусал, хатуу жижигхэсгүүд, хийн цэврүүнүүд) дисперс орчны дотор тарж түгсэн байна. Дисперс систем нь гетероген систем учир фазуудын нийлсэн гадаргуугийн талбай нь /м2/ нь асар их хэмжээтэй байдаг бөгөөд үүнээс болж фазуудын гадаргуугийн энерги мөн их хэмжээтэй байдаг. Дисперс фазын жижиг хэсгүүдийг агуулж буй бодисыг дисперс орчин гэнэ. Ийтээс коллоид химийн объект болж буй дисперс систем гетероген систем байхаас гадна дисперс фаз нь жижиглэгдсэн байдаг. Дисперс систем гетероген систем учир фазуудын нийлсэн зааг дээрх молекул хоорондын үйлчлэлцлийн хүчин дисперс системийн тогтворжилт зэрэг ерөнхий /эзэлхүүний/ шинж чанарт хүчтэй нөлөөлнө. Дисперсжилт /жижиглэлт/ дисперс системийн чухал шинж мөн бөгөөд энэ ойлголт дисперс фазын жижиг хэсгийн том багын хэмжээтэй нягт холбоотой байдаг. /диаметртэй/ Дисперсжилтийн их багын хэмжээг 3 янзаар илэрхийлж болно. 1. Жижиг хэсгийн диаметрээр а 2. Жижиг хэсгийн диаметрийн урвуу хэмжигдэхүүнээр 1/а 3. Дисперс фазын хувийн гадаргуугийн хэмжээгээр S0 S12 – дисперс фаз (1) ба дисперс орчны (2) нийлсэн нийт гадаргуу (м2) V1 – дисперс фазын эзэлхүүн (м3) 1
  • 2. Дисперс системийг дисперсжилтийн зэргээр нь дараах байдлаар ангилна. I. Том ширхэгт дисперс систем. Энэ бүлэгт багтдаг дисперс системийн жижиг хэсгийн диаметр (бөөрөнхий хэлбэртэй) 10~ 7 м-аас их (100 ммк-оос их) хэмжээтэй байдаг. Ийм системд төрөл бүрийн эмульс, суспенз, хөөс багтдаг. Том ширхэгт дисперс системийн жижиг хэсгүүд: Цаасан шүүлтүүрээр шүүгдэнэ Амархан тунадасждаг ба диффүзлэхгүй Жижиг хэсгүүдийг ердийн микроскопоор харж болно Тусаж буй гэрлийг ойлгоно Тогтворжилт муутай систем юм. Жижиг хэсгийн диаметр нь 10~ 5—10~7 м байдаг дисперс системийг микрогетероген систем гэж нэрлэх явдал байдаг. Энэ тохиолдолд 10-5 м-ээс их диаметртэй жижиг хэсгүүд бүхий системийг том ширхэгт дисперс гэж нэрлэнэ. II.Коллоид-дисперс систем. Коллоид-дисперс системийн дисперс фазыг үүсгэж буй жижиг хэсгүүдийн хэмжээ (диаметр)≈10 -7 —10 -9 м (100 -1 ммк) байна. Коллоид-дисперс систем бол коллоид химийн судалгааны гол объект юм. Энэ бүлэгт багтдаг системийг коллоидууд эсвэл коллоид систем гэж нэрлэх явдал практикт дэлгэрчээ. Коллоид-дисперс системийн дисперс фаз үүсгэгч жижиг хэсгийг коллоид жижиг хэсэг буюу мицелл гэж нэрлэнэ. Коллоид жижиг хэсэг бол дангаараа оршиж байгаа молекул буюу атом, ион биш харин хэдэн арваас хэдэн зуун молекул, атом, ионоос тогтсон агрегат буюу комплекс байдалтай «бодисын тасархай» эсвэл «хэсэгхэн» гэж ойлгох ѐстой. Коллоид системийг заримдаа ультра микрогетероген систем гэж нэрлэдэг. Коллоид жижиг хэсэг ердийн цаасан шүүлтүүрийг чөлөөтэй нэвтэрч чаддаг боловч пергамент болон целлофан мэтийн ультра шүүлтүүрээр шүүгдэж тэднийг нэвтэрч чаддаггүй; гравитацийи орны үйлчлэлээр тунадасжихгуй (мөн хөвж ялгарахгүй) бөгөөд ердийн микроскопоор нүдэнд харагдахгүй харин ультрамикроскоп ба электронон микроскоп ашиглаж коллоид жижиг хэсгийн диаметр ба концентрацийг олж болно; коллоид систем бага зэрэг диффүзлэх чанартай мөн тусаж буй гэрлийг хүчтэй сарниулдаг; том ширхэгт дисперс системийг бодвол тогтворжилт сайтай гэвч яваандаа «хөгширч» дисперс фаз ялгардаг байна. Коллоид системийн дисперсжилтийн доод хязгаар -10 -9 м орчим байдаг. Жижиг хэсэг үүнээс бага диаметртэй байж ирэхэд дисперс фаз ба дисперс орчны хоорондох зааг арилж систем маань гомоген фаз болж хувирна. а≈10- 9 м ба түүнээс цааших дисперсжилтийн диапазонд (<10- 9 м) жинхэнэ уусмал оршдог. Гэвч жинхэнэ уусмал ба коллоид дисперс системийн доод хязгаарт оршиж буй дпсперс системийг маш тодорхой ялгаж зааглахад төвөгтэй байдаг. Энэ зааг дисперс фаз ба дисперс 2
  • 3. орчныг үүсгэж буй бодисын мөн чанараас ихээхэн шалтгаална. Гэвч тухайн коллоид систем гетероген төлөвтэй байснаа гомоген төлөвтэй болж хувирах шинж байдлаар нь коллоид систем жинхэнэ уусмалд шплжих дисперсжилтийн заагийг төвөггүй тогтоож болно. Коллоид системийн дисперсжилтийн дээд хязгаар буюу коллоид систем том ширхэгт дисперс системд шилжих зааг ≈10-6 — 10-7 м орчимд ажиглагдана. Энэ дээд хязгаарыг, мөн л тухайн системийн хувьд ямар дисперсжилтээс эхэлж жижиг хэсгийн давших хөдөлгөөн алга болж буйг (броуны хөдөлгөөн ажиглагдахгүй болж байгаа) туршлагаар хэмжих замаар тогтоож болно. Зарим бодисын хувьд дээд хязгаарын дисперсжилт ≈10-5 – 10-4 м орчимд ч ажиглагдаж болно. Ер нь дээд хязгаарын заагийг тогтооход тийм амар биш байдаг ажээ. Дисперс фазын жижиг хэсэг зөвхөн гурван хэмжээстэй байх албатай биш, зарим тохиолдолд жижиг хэсэг хоѐр хэмжээстэ й (нимгэн хальс), мөн ганц хэмжээстэй (нарийхан утсан ширхэг хэлбэртэй) ч байж болдог. Орчин үеийн коллоид химийн судалгааны объектэд коллоид-дисперс систем ба том ширхэгт дисперс системийн бүлэг хоѐулаа багтдаг байна. III. Молекулан - (ионон) дисперс систем. Энд багтдаг дисперс системийн доторх структурын буюу кинетикийн нэгж болж байгаа жижиг хэсгүүд нь дангаараа оршиж байгаа молекул, атом, ион байдаг тул үнэндээ эдгээр систем бол молекулан (ионон) дисперс систем байдаг. Эдгээр систем физик химийн судалгааны объект юм. Молекулан (ионон) дисперс систем бүх төрлийн шүүлтүүрийг чөлөөтэй нэвтэрч чадна; өөрөө аяндаа тунадасжих үзэгдэл ажиглагддаггүй бөгөөд термодинамикийн хууль зүйн үүднээс тэнцвэрт систем мөн бөгөөд тогтворжилт сайтай байдаг; диффүзлэх нь сайн байдаг мөн ультрамикроскопоор молекул, атом, ионыг илрүүлж чаддаггүй байна. Молекулан - (ионон) дисперс систем нь өөрөө аяндаа үүсэж бий болдог онцлогтой. Дисперс орчны агрегат төлөв байдлыг харгалзан дисперс системийг гурван хэсэгт хувааж үзэх нь үндэслэл илүүтэй байдаг. Хоѐр фазаас тогтсон гетероген дисперс систем авъя. Дисперс фазыг (1) гэсэн индексээр, дисперс орчинг (2) гэсэн индексээр тэмдэглэе. I. Хийн орчинтой дисперс систем. Ийм дисперс системийг нийтэд нь аэрозоль гэж нэрлэдэг. Аэрозоль үндсэндээ хоѐр төрөл байдаг: 1) Хт  х 2 (хатуу байдалтай жижиг хэсэг хийн орчинд түгсэн систем). 2) Ш 1 —>х 2 (шингэний дусал хийн орчинд түгсэн систем). Бодит жишээ гэвэл ийм системд мананг нэрлэж болно. Гэхдээ энэ бол том ширхэгт дисперс систем болно. Хоѐр хийн хольцын молекулууд голдуу жигд тархсан байх учир дисперс 3
  • 4. систем үүсгэдэггүй. //. Шингэн дисперс орчинтой систем. Ийм системийг нийтэд нь лиозоль гэж нэрлэнэ. Лиозоль дотроо гурван төрөл. Үүнд: 1) хт1—ш2 (хатуу байдалтай жижиг хэсэг шингэн орчинд түгсэн систем) хэрэв жижиг хэсгууд коллоид-дисперс системийн булэгт багтах дисперсжнлттэй байвал түүнийг золь гэж нэрлэдэг. Харин энэхүү хт1—ш 2 төрлийн систем том ширхэгт дисперс системд багтаж байвал тэднийг суспензи гэж нэрлэнэ. 2) Ш1—>ш2 (ямар нэгэн шингэн бодисын дуслууд өөр шингэн орчинд түгсэн систем). Ийм дисперс системийг эмульс гэдэг. Сүү, латекс, түүхий нефть зэрэг систем эмульсийн жишээ болж чадна. 3) х1 —>ш 2 (шингэн орчинд түгсэн хийн цэврүү агуулсан систем). Дисперс фазын концентраци бага байвал ийм системийг хийн эмульс гэдэг. Харин дисперс фазын (цэврүүннй) концентраци асар их байвал ийм системийг хөөс гэж нэрлэдэг. Хөөст системпйн дпсперс орчин өвөрмөц байдалтай байдаг. Ийм систем нь шингэн орчны нимгэн хальсаар тусгаарлагдсан сүвэрхэг структуртэй холбоот систем юм. ///. Хатуу дисперс орчинтой систем. Эдгээр системийг нийтэд нь хатуу золь гэж нэрлэдэг. Хат уу золийг м өн гурван төрөлд х увааж болно. 1) хт 1 хт2 (ямар нэгэн хатуу биетийн жижиг хэсгүүд өөр нэгэн хатуу орчинд түгсэн систем). Бодит жишээ болгож ган, ширэм, хайлш, зохиомол аргаар гаргаж авсан эрдэнэсийн чулуу, өнгөт шил, хуванцар, уулын чулуулаг, барилгын зарим материал зэргийг нэрлэж болно. 2) шг—>хт2 (шингэний дуслууд хатуу орчинд тугсэн систем) Чийгтэй хөрс, шавар болон амьд организмын эд, эс нь Ш 1.—>хт2 төрлийн систем мен. 3) X!—>хт 2 (хийн цэврүү хатуу орчинд түгсэн систем). Ийм төрлийн системд байгальд оршдог буюу зохиомол аргаар гаргаж авсан сүвэрхэг материал багтана. Жишээ нь: хөөст бетон, хөөст хуванцар, синтезийн аргаар гаргаж авсан төрөл бүрийн сорбент, катализаторыг нэрлэж болно. Фазуудын нийлсэн гадаргуугийн үеүдэд оршиж буй молекулуудын хоорондын үйлчлэлцлийн эрчмийг харгалзан дисперс системийг лиофиль ба лиофоб дисперс систем гэж хоѐр том бүлэгт хуваан үзэж болно. Энэ нэр томьѐо грек үгнээс гаралтай. Лио-уусгаж байна, фило-дурлах, хайрлах, фобос-айх эмээх гэсэн утгатай үгс ажээ. Иймд лио-филь-уусгах дуртай, лиофоб-уусахаас айх гэсэн санааг илтгэнэ. Дисперс фазын гадаргуугийн молекул ба дисперс орчны молекултай эрчимтэй үйлчлэлцэж байвал тийм дисперс системийг лиофиль дисперс систем гэж нэрлэнэ. 4
  • 5. Лиофиль системийн дисперс фаз ба дисперс орчны үүрэг. гүйцэтгэж байгаа бодисуудын молекулын туйлшралт ойролцоо байдгаас болж энэ хоѐр фаз бие биедээ муугүй уусдаг байна. Лиофиль системийн фазуудын нийлсэн зааг дээрх гадаргуугийн чөлөөт энерги бага хэмжээтэй боловч тэгтэй тэнцүү биш байдаг. Лиофиль дисперс систем өөрөө аяндаа үүсдэг онцлог чанартай байдгаас болж термодинамикийн хууль зүйн үүднээс тогтвортой систем юм. Лиофиль коллоид систем практикт цөөнгүй тохиолдоно. Лиофиль коллоид систем үүсэж болох онолын асуудлыг академик П.А. Ребиндер, түүний шавь сургуулийн эрдэмтэд боловсруулсан байна. Фазуудын нийлсэн заагийн гадаргуу дээрх молекулууд хоорондоо сулавтар үйлчлэлцэж байвал ийм системийг лиофоб дисперс гэдэг. Ийм системийн дисперс фазын гадаргуугийн молекул ба дисперс орчны молекулын туйлшралт ихээхэн ялгаатай (молекулын байгуулалт ба химийн найрлага ихээхэн ялгаатай байдгаас болж) байдаг юм. Лиофоб дисперс системийн фазуудын нийлсэн зааг дээрх чөлөөт энергийн хэмжээ асар их байх учир термодинамикийн хууль зүйн үүднээс ийм систем тогтвортой биш систем байдаг. Иймээс эдгээр системийн тогтвортой байх хугацааг сунгаж өгөхийн тулд тогтворжуулагч (стабилизатор) бодис нэмж өгөх шаардлагатай. Лиофоб дисперс систем байгаль ертөнц, практикт өргөн дэлгэр тохиолдоно. Төрөл бүрийн аэрозоль, хөөс, эмульс суспенз ихэнхдээ лиофобон дисперс системийн байдалтай оршдог билээ. Коллоид химийн судалгааны объект химийн бусад салбар ухааны судалгааны объектоос чанарын ихээхэн ялгаатай. Жинхэнэ коллоид систем бол а≈10-7 – 10-9 м хэмжээтэй жижиг хэсгүүдээс тогтсон дисперс фазтай ультрамикрогетероген систем мөн. Коллоид системийн фазуудын нийлсэн гадаргуугийн талбай хэдэн арваас хэдэн зуун метр квадрат хэмжээтэй байдгаас болж гадаргуугийн физик-химийн шинж чанар коллоид системийн ерөнхий (эзэлхүүний) шинж чанарт хүчтэй нөлөөлнө. Гетероген төлөв байдал ба фазуудын нийлсэн гадаргуу асар их хэмжээтэй байдаг явдалтай холбоотойгоор коллоид систем физик-химийн олон өвөрмөц шинж чанар үзүүлнэ. Гэрэл сарниулах, гадаргуудаа өөр бодисын молекул шингээх (адсорбцлох), катализын нөлөө үзүүлэх, бодисын уусалт (муу уусдаг бодисын хувьд) зэрэг шинж чанар коллоид дисперсжилтийн мужид экстермаль шинж чанар үзүүлдэг онцлог байдал ажиглагдана. Мөн коллоид дисперс системийн фазуудын нийлсэи гадаргуугийн талбай асар их хэмжээтэй байдаг учир гадаргуугийн чөлөөт энерги (илүүдэл) ихтэй систем юм. Энэ чөлөөт энергийг дараах томьѐогоор илэрхийлж болно: 5
  • 6. == F12 G12 S12 Үүнд: G12 - нэгж талбайд оногдох чөлөөт энерги S12 — ( 1 ) ба (2) фазын нийлсэн нийт гадаргуугийн талбай F12— фазуудын нийлсэн заагийн гадаргуу дээрх нийт илүүдэл чөлөөт энергийн хэмжээ (dF»0) коллоид дисперс систем, термодинамикийн хууль зүй, тогтлын үүднээс тогтворгүй систем байдаг. Энэ зүй тогтол лиофоб дисперс системийн хувьд яв цав биелэгдэнэ. Гэвч өөрөө аяндаа үүсдэг зарим лиофиль дисперс систем термодинамикийн хуулийн дагуу тогтвортой систем байж болох тухай онолын үндэслэлийг ЗХУ-ын эрдэмтэд (П.А. Ребиндер, Е.Д. Щукин, В.А. Перцов) сүүлийн жилүүдэд боловсруулж туршлагаар баталсан байна. Гадаргуугийн идэвхт бодис (ГИБ) ашиглаж коллоид системийн тогтвортой байх хугацааг ихээхэн уртасгаж болохоос гадна дисперс фазын жижиг хэсгийн гадаргуугийн шинж чанарыг эрс өөрчилж (ГИБ-ыг ашиглан) болдог байна. Жишээ нь: лиофиль чанартай гадаргууг лиофоб чанартай болгож болно. Орчин үеийн коллоид химийн ухаан дисперс системийн гадаргуугийн физик- химийн процессын мөн чанар, механизм, зүй тогтлыг атом-молекулын төвшинд тогтоож, улмаар дисперс системийн шинж чанарыг удирдан жолоодох шинжлэх ухааны үндсийг боловсруулах чиглэлээр амжилттай хөгжиж байна. Коллоид химийн ухаан нь физик-хими, молекулын физик, материалын механик, хатуу биетийн физик ба химийн ухаан зэрэг шинжлэх ухааны ойлголт, хууль, судалгааны аргыг өргөн ашигладаг бөгөөд онолын физик-математикийн үндэслэл сайтай, завсар дундын шинж чанартай ШИНЖЛЭХ ухаан юм. Дисперс систем ба гадаргуугийн үзэгдлийн мөн чанарыг судлахдаа ялангуяа химийн термодинамик болон молекулын физикийн гол хууль, тулгуур ойлголтийг өргөн дэлгэр ашиглана. Орчин үеийн коллоид химийн ухаан төрөл бүрийн шинжлэх ухааны гол хууль, үндсэн ойлголт дээр тулгуурладаг онцлог байдалтай уялдаж коллоид химийн шинжлэх ухааны салбар ухаан үүсэж хөгжих явдал цөөнгүй ажиглагдах болжээ. Жишээлбэл физик-химийн механик, физик-кимийн геомеханик зэрэг цоо шинэ салбар ухаан, саяхнаас эхэлж, орчин үеийн коллоид химийн хүрээнд амжилттай хөгжиж байна. Коллоид химийн ухаан бол материйн коллоид-дисперс төлөв байдлын тухай шинжлэх ухааны сургаал мөн гэж үзэх бүрэн үндэстэй. Хүн төрөлхтний материаллаг соѐлын хөгжилд коллоид химийн ухаан чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Коллоид химийн шинжлэх ухааны хөгжилт нь байгаль дэлхий, амьд ертенцийн 6
  • 7. хүрээнд ихээхэн дэлгэрсэн төрөл бүрийн бодит дисперс системийг судлах онолын угтвар нөхцөлийг бүрдүүлж өгнө. Мөн коллоид химийн ухаан олон чухал үйлдвэрлэлпйн технологийн процессыг удирдан жолоодох шинжлэх ухааны үндэс нь болж өгнө. Коллоид химийн ухааны үндсэн ойлголт, судалгааны арга барилыг астрономи, метеорологи, биологи, хөрс судлал, агрохими, силикатын хими, геологи зэрэг байгалийн шинжлэх ухаан ихээхэн ашиглана. Биологийн шинжлэх ухаанд коллоид хими чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Булчингийн ба мэдрэлийн эс, ширхэг, мөн ген, вирус, цитоплазм зэрэг нь бүгд коллоид систем байдаг. Иймээс биологийн мэргэжлийг эзэмшиж байгаа хүмүүс коллоид химийн ухааны ойлголт, хууль, зүй тогтлыг тун сайн эзэмшсэн байх шаардлагатай. Хөрсний ион солилцох зүй тогтол, ион шингээгч комплексийн бүтэц, шинж чанар, хөрсийг элэгдлээс хамгаалах, бордох зэрэг асуудал коллоид-химийн процесстэй ихээхэн холбоотой байдаг. Хөрсний ашиг шим түүний коллоид шинж чанартай холбоотой байдгийг эрдэмтэд тогтоожээ. Ургамлыг элдэв хортон шавьж хорхой ба хогийн ургамлаас химийи аргаар хамгаалах оновчтой аргыг боловсруулахад коллоид химийн сургаал чухал ач холбогдолтой. Геологи ба геохимийн ухаан, сүүлийн үед, коллоид химийн судалгааны арга барил, онолын үндэслэлийг өргөн дэлгэр ашиглах болж байна. Ялангуяа тунамал чулуулгийн шинж чанар, структур, гарал үүслийг тогтоохдоо коллоид химийн үндсэн ойлголт, зүй тогтлыг ашигладаг. Коллоид химийн шинжлэх ухаан химийн технологид чухал ач холбогдолтой. Дисперс систем ба гадаргуугийн үзэгдэл шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэггүй тийм химийн технологийн салбар байхгүй гэж итгэлтэй хэлж болно. Төрөл бүрийн хүнсний бүтээгдэхүүн, арьс шир, нэхмэл, резин, керамик, лакан будаг үйлдвэрлэх зэрэг улс ардын аж ахуйн олон чухал үйлдвэрийн үндсэн технологи, үйл ажиллагаа нь коллоид химийн шинжлэх ухааны хууль, зүй тогтолд тулгуурлана. Адсорбент ба катализаторууд нь хатуу дисперс орчин бүхий дисперс систем байдаг бөгөөд эдгээр систем химийн зарим технологийн процесст онцгой ач холбогдолтой байдаг. Ашигт малтмалыг баяжуулах уулын үйлдвэрт: жижиглэх, нунтаглах, флотацлах, хөөсрүүлэх, адсорбцлох зэрэг коллоид химийн процесс шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэнэ. Барилгын үйлдвэрлэлд суспенз, хөөс, нунтаг байдалтай дисперс системийг өргөн хэрэглэдэг. Цемент, бетон, барилгын зуурмаг үйлдвэрлэх технологийн үйл ажиллагаанд дисперс фазын химийн найрлага, дисперсжилтийн зэрэг, нэмэлт бодис хүчтэй нөлөө үзүүлдэг бөгөөд эдгээр материалын чанарыг коллоид химийн ойлголт, 7
  • 8. хууль, зүй тогтлыг ашиглан удирдан жолоодож болно. Эцэст нь дүгнэж хэлэхэд, дисперс систем ба гадаргуугийн физик-химийн процессын тухай шинжлэх ухааны сургаал нь өгөгдсөн шинж чанар бүхий шинэ материал, бодисыг синтезлэн гаргаж авах онолын үндэс болж чаддагийн хувьд шинжлэх ухааан, техникийн хөгжилд асар их ач холбогдолтой байдаг. 8