17. Қандай заттарды баз және баез заттар дейді?

Беттік активті заттар -OH, -COOH, -O функционалды топтары мен гидрофильді және гидрофобты компоненттері бар органикалық заттар. Беттік активті заттар—фаза (орта) бөлімінің бетінде оның бос энергиясын (беттік керілуді) төмендетіп, жинақталуға қабілетті заттар. Беттік активті заттарөнеркәсіпте (мысалы, флотация кезінде) қолданылады, жуғыш заттардың, лактар мен бояқтардың, пестицидтердің, тамақ өнімдерінің құрамына кіреді.

Беттік активті заттарорта қасиетін күшті өзгертеді, тіршілік процестеріне теріс әсер етеді.

Сонымен қатар беттік активті заттар дегеніміз еру кезінде еріткіштің беттік керілуін төмендететін заттар. БАЗ молекулаларының дифильділігі, яғни оларда полярлы (гидрофильді) және полярлы емес (липофильді, гидрофобты) бөлшектердің болуы – бұл молекулаларға ерекше қасиет беретін молекула құрылысының өзіндік ерекшелігі. Осы дифильділіктің қарапайым шегінде түрлердің, топтардың саны мен өлшемдерінің мыңдаған функционалды комбинациялары болуы мүмкін, ол БАЗ – ды топтау қажеттілігін туғызады. Маңызды болып гидрофильді топтардың ионогенді қасиеттері бойынша топтау табылады, ол БАЗ-дың 5 түрін көрсетеді:

1)Анионды (анион-активті)-полярлы еріткіште беттік активті анионды түзе отырып, диссоциацияланатын БАЗ;

2)Катионды (катион-активті) беттік активті катиондарды түзе отырып, диссоциацияланатын БАЗ;

3)Амфотерлі БАЗ (амфолитті) олардың молекулалары бірнеше полярлы топтарды құрайды және диссоциация кезінде сыртқы жағдайға байланысты беттік активті аниондар мен катиондар беруге қабілетті;

4)Цвиттер ионды БАЗ- олардың полярлы топтарыцвиттер иондар болып табылады;

5)Ионды емес БАЗ (ионогенді емес).

Алғашқы 3 түрі көбінде ионды (ионогенді) БАЗ деген ортақ атпен біріктіріледі. Цвиттер ионды БАЗ ионды және ионды емес БАЗ-дың арасындағы аралық орынды алады: бірақ, жалпы олардағы полярлы топ электробейтарап, оның қарама-қарсы зарядтары кеңістікте молекуланың басқа құрылымдық элементтерімен алшақтатылған.

Эффективті БАЗ тек дифильді қосылыс болып қана қоймай , сонымен қатар оптимальдыгидрофильді – липофильді балансты қосылыстар да болуы керек (ГЛБ), сондай-ақ белгілі бір баланс жасаумен қатар, гидрофильді және липофильді күштер шамасы да маңызды. БАЗ молекулаларының құрылысының мұндай ерекшеліктері БАЗ-дың ерітінділерінде мицелла түзу қабілетімен анықталады.

18. Адсорбцияның қандай жіктеулерін білесіздер?

1.Ион алмастырғыш адсорбция. Ерітіндідегі күшті электролиттер толығымен дерлік диссоциация әсерінен иондарға ыдырайтындықтан, оларға кәдімгі адсорбциялық және әр түрлі электр күштері әсер ету нәтижесінде осы электролиттерді қатты адсорбент бетінде адсорбциялаудың өз ерекшеліктері болады. Қүшті электролит иондарын адсорбциялау екі тектегі күштің әсері арқылы жүреді. Олар адсорбенттің беттік молекулалық және иондар адсорбцияланғанда пайда болатын электр күші.

Электролит адсорбциясынын, үш түрі бар: эквивалентті; ауыс-палы; ерекше немесе таңдамалы.

2.Эквивалетті адсорбция кезінде электролит молекуласы түгелдей сіңіріледі. Оны былай түсіндіруге болады. Берілген электролиттің жақсы адсорбцияланатынионы өзінің екінші нашар адсорбцияланатын ион жұбын адсорбент бетіне тартады. Мұнда екінші ионның адсорбцияланғыш қабілеті артады да, ерітіндідегі адсорбциялайтын басқа иондар бірінші ионнынадсорбциялануын төмендетеді. Сөйтіп екі ион да бірдей (эквиваленттілік жағдайында) адсорбцияланады, сондықтан да эквивалентті адсорбцияны молекулалық деп те атай береді. Ол әлсіз электролиттерге тән. Эквивалентті адсорбция жағдайында, фазалардың жанасу шегіндегі электр нейтралдылық сақталады.

3.Ал ауыспалы адсорбция құбылысында электролит иондарының біреуі іріктеле келіп, адсорбент бетіне жақындағанда қатты адсорбенттен осы мәндегі зарядтас басқа ион ерітіндіге алмасады. Сөйтіп электролит ерітіндісіндегі және қатты адсорбенттегі аттас иондар бірімен-бірі орын алмасады екен. Мұндай ион алмастыру құбылысы тепе-теңдік жағдайында, яғни эквивалентті түрде алмасқандықтан, екі фазаның жанасу шегі әркез электр нейтралды болады. Әдетте ауыспалы адсорбция басқа адсорбциядан баяу жүреді және оны хемосорбция процесі ретінде де қарастыруға болады.

Егер ауыспалы адсорбция кезінде адсорбентөзіне сіңірген ион орнына ерітіндіге сутектің немесе гидроксидтің эквивалентті ионын берсе, онда мұндай адсорбцияныгидролиттік деп айтады. Мысалы, натрий хлориді, калий хлориді немесе нитраты секілді нейтрал тұздардың ерітіндісін активтелген көмір арқылы өткізсе, онда активтелген көмір осы ерітіндіден өзіне аниондардыадсорбциялап, олардың орнына гидроксил тобын береді, сөйтіп ерітінді әлсіз сілтілік орта көрсетеді. Олай болса, гидролиттік ауыспалы адсорбция кезінде активті бетте; жанасу шегінде болатын көптеген ауыспалы не басқа да құбылыстарға қарамастан сутек және гидроксил иондары алмасады.

Енді ауыспалы адсорбцияның бірер мысалына тоқталайық. Көлдер мен өзендерде, су қоймалары мен тоғандарда кездесетін суды техникалық су дейді. Олардың құрамында көбіне кальций, магний, натрий, калий сияқты химиялық элементтердің иондары болады. Ондай суды кермек су дейді. Онда әсіресе, кальций мен магний тұзы зиянды. Оны тазалау, яғни тұщылау үшін адсорбциядағы ион алмасуды пайдаланады. Мысалы, техникалық суды тұщылау үшін табиғи силикаттар — цеолиттер мен глаукониттер қолданылады. Қейде жасанды әдіспен синтезделген сілтілік металдардың алюмосшшкаттары пайдаланылады. Мұндай техникалық суды тазалауға арналған күрделі силикатты қосылыстарды пермутиттер деп атайды. Осындай пермутиттің суды тазарту, тұщылау схемасын қысқаша төмендегіше көрсетуге болады:

пермутит-2Nа’*’| + Са2+ + S0 |пермутит-Са+2NaSO