ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
Дисперс системийн молекул
       кинетикийн шинж чанар
 Молекулын дулааны хөдөлгөөн (диффузи) ба Броуны
 хөдөлгөөн
 Жинхэн уусмал ба коллоид систем дотор явагдах
 диффузи
 (Эйнштейн – Смолуковскийн тэгшитгэл)
  Коллоид системийн осмос даралт
 Дисперс систем дэх седментацийн үзэгдэл.
  Седментаци

Суспензийн седиментацийн анализ
Robert Brown (1773–1858)
Молекулын дулааны хөдөлгөөн
     (диффузи) ба Броуны хөдөлгөөн
80


70                                                        B

60


50


40


30       A

20


10


0
     0       10   20   30   40   50   60   70   80   90       100   110
                                 x
Einstein in 1947
Marian Ritter von Smolan Smoluchowski
( ∆x )
      2 1/ 2
               =
                   ∑x  2
                       i

                   N


          RT
∆x =
  2
                   ⋅τ
     N A 3π ⋅ r ⋅η
дс физик хими шинж 13
Жинхэнэ уусмал ба коллоид систем дотор
явагдах диффузи
(Эйнштейн – Смолуковскийн тэгшитгэл)
                dc
        dm = − D ⋅ Sdτ
                dx
 m-диффузилэж байгаа бодисын хэмжээ, масс
 dc/dx-концентрацийн градеинт утга, өөрөөр
 хэлбэл х тэнхлэгийн дагуу концентрацийн
 өөрчилөлт
 S-диффузи явж буй талбай
 τ-диффузийн хугацаа
 - тэмдэг dc/dx-д хамаарна.
Adolf Eugen Fick
1  dm       dc
iä =       = −D
    S  dτ       dx


       dc
m = − D ⋅ Sdτ
       dx
S=1,dc/dx , τ=1 ийм тохиолдолд [м2/с] [дин м]

1908 онд Эйнштейн D∼f (T, η, τ) хамааралыг
харуулсан тэгшитгэлийг гаргажээ.


              RT         kT
      D=              =
         N A 6π ⋅ r ⋅η 6π ⋅ r ⋅η
E        E'

    c                 c1

P                          P1


            dx


f=f’
f = B ⋅U
бөмбөлөг хэлбэртэй жижиг хэсгийн хувьд:

              B = 6π ⋅ r ⋅η
             π 2 − π 1 dπ
        F=            =
                 dx     dx
            dπ           RT dc
      f =            =−        ⋅
          dx ⋅ c ⋅ N    c ⋅ N A dx
      f = B ⋅U
f=f’-үед :

                       RT dc
             A ⋅U = −        ⋅
                      c ⋅ N A dx

                  RT dc 1
         U ⋅C = −    ⋅ ⋅
                  N A dx B

                  RT dc 1
              m=−    ⋅ ⋅
                  N A dx B
dc
       m = −D ⋅
                dx
         /
        dc        /
              RT dc 1
   − D⋅    =−   ⋅ ⋅
         /
        dx        /
              N dx B

    RT     1        kT
⇒D=    ⋅         =
    N A 6π ⋅ r ⋅η 6π ⋅ r ⋅η
kT
r=
   6π ⋅ D ⋅η
M


c1                       x
                    c2




     m1=1/2c1∆x
     m2=-1/2c2∆ x
m1 =     1    c ∆x
                      2 1

         m2 =     1
                      2 c2 ∆x
m = ò 2 − ò 1 = 1 2 c2 ∆x − 1 2 c1 ∆x
= 2
  1 ∆x ( c − c )
          2    1
dc c2 − c1
−    =
  dx   ∆x

              dc
c2 − c1 = −∆x
              dx
dc
m = − 1 ∆x ⋅
          2
       2     dx


         dc
m = −D ⋅    τ
         dx
∆x     2
D=
   2τ               ∆x = 2 Dτ
              Смолуховскийн тэгшитгэл
              

          RT ⋅ 2τ             RT ⋅ τ
 ∆x =                  =
        N A 6π ⋅ r ⋅ η     N A 3π ⋅ r ⋅ η
Сведберг , Перрен , Де -Броиль

    ∆x = k1τ (k1 = RT / 3πη ⋅ r )
Ажигласан    1      2          3       4
цаг
∆x -ийн утга
Туршлагийн   4.3    5.8        6.6     8.3
Онолын       4.1    5.8        7.6     8.2
∆x = k 2η (k 2 = RTτ / 3π ⋅ r )
                                     6.8*1023
∆x = k3T / η (k3 = Rτ / 3π ⋅ r )
Коллоид системийн осмос даралт
дс физик хими шинж 13
m/M      c
     π=     RT =   RT
         V       M
m0=M/ гэдгийг ашиглавал :
    N

             m/ò 0
          π=       RT ⇒
              VN

            π = νkT
π = ν 1 RT   π1 ν1
           ⇒   =
π = ν 2 RT   π2 ν2
c
π 1 ν 1 3 π ⋅ r1 ρ ⋅ N r2
         4       3          3
   =   =                = 3
π2 ν2           c        r1
           π ⋅ r2 ρ ⋅ N
         4       3
         3
Дисперс систем дэх седментацийн ү зэгдэл .
     Седментаци
     
Дисперс фазын жижиг хэсгийн нягт -ρ
Дисперс орчины нягт -ρ 0


                  F=V(ρ-ρ0)⋅g

       V = π ⋅r
              4
              3
                      3


     V(ρ-ρ0)=m
F=       4
                 3   π ⋅r 3
                        (ρ-ρ0)⋅g


    4
    3   π   ⋅r 3
             (ρ-ρ0)⋅g= 6π ⋅ r ⋅ η ⋅ U


   π ⋅ r (ρ − ρ0 ) g 2 ⋅ r g
    4        3                     2
U=  3
                    =        (ρ − ρ0 )
      6π ⋅ r ⋅ η       9η
9η
       r=                ⋅U
          2( ρ − ρ 0 ) g


           9η
   K=                = const
      2( ρ − ρ 0 ) g


           r=K U
   H                          H
U=                        r=K
   τ                          τ
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
 dp 
 Pi = qi +   ⋅ τ i
            dτ τ i


       dp     CC1
tgϕ =   =
       dτ τ 3 Q 3 C1
CC1 = tgϕ ⋅ Q 3C1 = tgϕ ⋅ τ 3

                 dp 
          CC1 =   ⋅ τ 3
                 dτ τ 3
OQ3/ОРЕ -харьцаа нь судалж байгаа суспенз
доторх rmax>r>r3 радиусын интервальд багтах
фракцийн харьцангуй жин буюу эзлэх хувийг
илэрхийлнэ. Үүний нэгэн адил OQ2/ОРЕ
                  r2 = K h / τ 2
харьцаа нь
радиусаас rmax хүртэлх радиустай фракцийн
эзлэх хувийг илэрхийлнэ.
Q(r),% =OQ2/OPE⋅100%




                 F(r)=∆Q/(r1- r2)=∆Q/∆r
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
Дисперс системд   Седиментаци-Диффузийн
тэнцвэр тогтох

           dc                  mg
  iä = − D        iñ = U ⋅ c =    ⋅c
           dh                  β

  β = 6π ⋅ r ⋅η        iä = i c
ò
               ⋅c
iä   6π ⋅ r ⋅η       mg   c
   =              =−    ⋅
iñ − kT ⋅ dc         kT dc dh
     6π ⋅ r ⋅η dh


ic iä >> 1   ic iä << 1   ic i ä ≈ 1
mg   c
  −    ⋅     =1
    kT dc dh


  dc mg             c0 mg
−   =    dh       ln =    ⋅h
  c   kT            ch kT

                mgh 
    ch = c0 exp     
                kT 
 mgh 
Ph = P0 exp     
            kT 

  ν 0 mg
ln =     ⋅h
  ν h kT
          c0
    kT ln
          ch
 h=
      mg
II
III
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13
дс физик хими шинж 13

More Related Content

Similar to дс физик хими шинж 13 (20)

PPT
Dispers 13
davaa627
PPT
Dispers 13
davaa627
PPT
Optics 13
davaa627
PPT
Stabilization&coagulation 16
davaa627
PPT
Stabilization&coagulation
davaa627
PDF
семинар4
oyunbileg06
PDF
Барилгын механик II-ын 3-р бие даалт буюу "Шилжилтийн аргаар статик тодорхой ...
Ninjbadam Dorjsuren
PPT
тер кийн I хууль.
davaa627
PDF
Áîäèò ýñýðã¿¿öýë r, áàãòààìæ C,
zaluu_medleg
PDF
Lecture 6
Nd_twinkle
PPT
P.k.ter i-3
davaa627
PPT
P.k.ter i-3
davaa627
PPT
каогуляци
davaa627
PPT
каогуляци
davaa627
PDF
800.mn - 2010 Физик ЭЕШ by byambaa avirmed
Бямбаа Авирмэд
PPTX
10angiin molekulqizik
NTsets
DOCX
Lekts 3
udwal555 bhus
PDF
Салбарласан цахилгаан хэлхээг Омын хуулиар тооцох
zaluu_medleg
PDF
Lecture 7
Nd_twinkle
DOCX
Fem frame analysis
Gantulga Tserendendev
Dispers 13
davaa627
Dispers 13
davaa627
Optics 13
davaa627
Stabilization&coagulation 16
davaa627
Stabilization&coagulation
davaa627
семинар4
oyunbileg06
Барилгын механик II-ын 3-р бие даалт буюу "Шилжилтийн аргаар статик тодорхой ...
Ninjbadam Dorjsuren
тер кийн I хууль.
davaa627
Áîäèò ýñýðã¿¿öýë r, áàãòààìæ C,
zaluu_medleg
Lecture 6
Nd_twinkle
P.k.ter i-3
davaa627
P.k.ter i-3
davaa627
каогуляци
davaa627
каогуляци
davaa627
800.mn - 2010 Физик ЭЕШ by byambaa avirmed
Бямбаа Авирмэд
10angiin molekulqizik
NTsets
Салбарласан цахилгаан хэлхээг Омын хуулиар тооцох
zaluu_medleg
Lecture 7
Nd_twinkle
Fem frame analysis
Gantulga Tserendendev

More from davaa627 (20)

DOCX
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
davaa627
DOCX
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
davaa627
DOCX
эрлийзжилт
davaa627
DOCX
эрлийзжилт
davaa627
PPT
органик химийн урвал
davaa627
PPT
Or.reaction
davaa627
DOCX
физик коллоид химийн тэмцээн
davaa627
DOCX
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
davaa627
DOCX
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
davaa627
DOCX
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
davaa627
DOCX
Ecology book
davaa627
DOCX
хичээлийн тодорхойлолт Or
davaa627
DOCX
хичээлийн тодорхойлолт
davaa627
DOCX
хичээлийн тодорхойлолт Pk
davaa627
DOCX
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
davaa627
DOCX
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
davaa627
DOCX
органик химийн тэмцээн
davaa627
DOCX
органик химийн тэмцээн
davaa627
DOCX
физик коллоид химийн тэмцээн
davaa627
DOCX
бие даалт
davaa627
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
davaa627
экологи, байгаль хамгаалал хичээлийн тэмцээн
davaa627
эрлийзжилт
davaa627
эрлийзжилт
davaa627
органик химийн урвал
davaa627
Or.reaction
davaa627
физик коллоид химийн тэмцээн
davaa627
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
davaa627
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
davaa627
физик коллоид химийн хичээлийн бие даалтаар бодох бодлогууд
davaa627
Ecology book
davaa627
хичээлийн тодорхойлолт Or
davaa627
хичээлийн тодорхойлолт
davaa627
хичээлийн тодорхойлолт Pk
davaa627
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
davaa627
гол органик химийн урвалын тэгшитгэлүүд
davaa627
органик химийн тэмцээн
davaa627
органик химийн тэмцээн
davaa627
физик коллоид химийн тэмцээн
davaa627
бие даалт
davaa627
Ad

дс физик хими шинж 13

  • 1. Дисперс системийн молекул кинетикийн шинж чанар Молекулын дулааны хөдөлгөөн (диффузи) ба Броуны хөдөлгөөн Жинхэн уусмал ба коллоид систем дотор явагдах диффузи (Эйнштейн – Смолуковскийн тэгшитгэл) Коллоид системийн осмос даралт Дисперс систем дэх седментацийн үзэгдэл. Седментаци Суспензийн седиментацийн анализ
  • 3. Молекулын дулааны хөдөлгөөн (диффузи) ба Броуны хөдөлгөөн 80 70 B 60 50 40 30 A 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 x
  • 5. Marian Ritter von Smolan Smoluchowski
  • 6. ( ∆x ) 2 1/ 2 = ∑x 2 i N RT ∆x = 2 ⋅τ N A 3π ⋅ r ⋅η
  • 8. Жинхэнэ уусмал ба коллоид систем дотор явагдах диффузи (Эйнштейн – Смолуковскийн тэгшитгэл) dc dm = − D ⋅ Sdτ dx m-диффузилэж байгаа бодисын хэмжээ, масс dc/dx-концентрацийн градеинт утга, өөрөөр хэлбэл х тэнхлэгийн дагуу концентрацийн өөрчилөлт S-диффузи явж буй талбай τ-диффузийн хугацаа - тэмдэг dc/dx-д хамаарна.
  • 10. 1  dm  dc iä =   = −D S  dτ  dx dc m = − D ⋅ Sdτ dx
  • 11. S=1,dc/dx , τ=1 ийм тохиолдолд [м2/с] [дин м] 1908 онд Эйнштейн D∼f (T, η, τ) хамааралыг харуулсан тэгшитгэлийг гаргажээ. RT kT D= = N A 6π ⋅ r ⋅η 6π ⋅ r ⋅η
  • 12. E E' c c1 P P1 dx f=f’
  • 13. f = B ⋅U бөмбөлөг хэлбэртэй жижиг хэсгийн хувьд: B = 6π ⋅ r ⋅η π 2 − π 1 dπ F= = dx dx dπ RT dc f = =− ⋅ dx ⋅ c ⋅ N c ⋅ N A dx f = B ⋅U
  • 14. f=f’-үед : RT dc A ⋅U = − ⋅ c ⋅ N A dx RT dc 1 U ⋅C = − ⋅ ⋅ N A dx B RT dc 1 m=− ⋅ ⋅ N A dx B
  • 15. dc m = −D ⋅ dx / dc / RT dc 1 − D⋅ =− ⋅ ⋅ / dx / N dx B RT 1 kT ⇒D= ⋅ = N A 6π ⋅ r ⋅η 6π ⋅ r ⋅η
  • 16. kT r= 6π ⋅ D ⋅η
  • 17. M c1 x c2 m1=1/2c1∆x m2=-1/2c2∆ x
  • 18. m1 = 1 c ∆x 2 1 m2 = 1 2 c2 ∆x m = ò 2 − ò 1 = 1 2 c2 ∆x − 1 2 c1 ∆x = 2 1 ∆x ( c − c ) 2 1
  • 19. dc c2 − c1 − = dx ∆x dc c2 − c1 = −∆x dx
  • 20. dc m = − 1 ∆x ⋅ 2 2 dx dc m = −D ⋅ τ dx
  • 21. ∆x 2 D= 2τ ∆x = 2 Dτ Смолуховскийн тэгшитгэл RT ⋅ 2τ RT ⋅ τ ∆x = = N A 6π ⋅ r ⋅ η N A 3π ⋅ r ⋅ η
  • 22. Сведберг , Перрен , Де -Броиль ∆x = k1τ (k1 = RT / 3πη ⋅ r ) Ажигласан 1 2 3 4 цаг ∆x -ийн утга Туршлагийн 4.3 5.8 6.6 8.3 Онолын 4.1 5.8 7.6 8.2 ∆x = k 2η (k 2 = RTτ / 3π ⋅ r ) 6.8*1023 ∆x = k3T / η (k3 = Rτ / 3π ⋅ r )
  • 25. m/M c π= RT = RT V M m0=M/ гэдгийг ашиглавал : N m/ò 0 π= RT ⇒ VN π = νkT
  • 26. π = ν 1 RT π1 ν1 ⇒ = π = ν 2 RT π2 ν2
  • 27. c π 1 ν 1 3 π ⋅ r1 ρ ⋅ N r2 4 3 3 = = = 3 π2 ν2 c r1 π ⋅ r2 ρ ⋅ N 4 3 3
  • 28. Дисперс систем дэх седментацийн ү зэгдэл . Седментаци Дисперс фазын жижиг хэсгийн нягт -ρ Дисперс орчины нягт -ρ 0 F=V(ρ-ρ0)⋅g V = π ⋅r 4 3 3 V(ρ-ρ0)=m
  • 29. F= 4 3 π ⋅r 3 (ρ-ρ0)⋅g 4 3 π ⋅r 3 (ρ-ρ0)⋅g= 6π ⋅ r ⋅ η ⋅ U π ⋅ r (ρ − ρ0 ) g 2 ⋅ r g 4 3 2 U= 3 = (ρ − ρ0 ) 6π ⋅ r ⋅ η 9η
  • 30. r= ⋅U 2( ρ − ρ 0 ) g 9η K= = const 2( ρ − ρ 0 ) g r=K U H H U= r=K τ τ
  • 36.  dp  Pi = qi +   ⋅ τ i  dτ τ i  dp  CC1 tgϕ =   =  dτ τ 3 Q 3 C1
  • 37. CC1 = tgϕ ⋅ Q 3C1 = tgϕ ⋅ τ 3  dp  CC1 =   ⋅ τ 3  dτ τ 3 OQ3/ОРЕ -харьцаа нь судалж байгаа суспенз доторх rmax>r>r3 радиусын интервальд багтах фракцийн харьцангуй жин буюу эзлэх хувийг илэрхийлнэ. Үүний нэгэн адил OQ2/ОРЕ r2 = K h / τ 2 харьцаа нь радиусаас rmax хүртэлх радиустай фракцийн эзлэх хувийг илэрхийлнэ.
  • 38. Q(r),% =OQ2/OPE⋅100% F(r)=∆Q/(r1- r2)=∆Q/∆r
  • 42. Дисперс системд Седиментаци-Диффузийн тэнцвэр тогтох dc mg iä = − D iñ = U ⋅ c = ⋅c dh β β = 6π ⋅ r ⋅η iä = i c
  • 43. ò ⋅c iä 6π ⋅ r ⋅η mg c = =− ⋅ iñ − kT ⋅ dc kT dc dh 6π ⋅ r ⋅η dh ic iä >> 1 ic iä << 1 ic i ä ≈ 1
  • 44. mg c − ⋅ =1 kT dc dh dc mg c0 mg − = dh ln = ⋅h c kT ch kT  mgh  ch = c0 exp   kT 
  • 45.  mgh  Ph = P0 exp   kT  ν 0 mg ln = ⋅h ν h kT c0 kT ln ch h= mg
  • 46. II
  • 47. III