Аэрозольдер, суспензиялар және эмульсиялар. Өндірістік аэрозолдер
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ДЕНСАУЛЫҚ САҚТАУ МИНИСТРЛІГІ
ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ФАРМАЦЕВТИКА АКАДЕМИЯСЫ
ФГЗ және химия негіздері кафедрасы
СӨЖ
Тақырыбы: Аэрозольдер, суспензиялар және эмульсиялар. Өндірістік аэрозолдер.
Шымкент 2013 ж
Жоспар
- Кірспе
- Негізгі бөлім
1 Аэрозольдер . Ұнтақтар
2 Суспензия. Суспензия тұрақтылығы
3 Эмульсия.
III. Қорытынды
IV. Пайдаланған әдебиет
Аэрозоль ( немісше:
sol — ерітінді) — газды ортада
(ауада) қалықтаған сұйық не қатты
бөлшектерден тұратын дисперстік жүйелер.
Терминді алғаш1945 жылы ағылшын химигі
Ф.Дж. Доннан енгізген.
Аэрозоль - шашырату жүйесінің газдық
ортада өлшенген жағдайда болатын сұйық
тамшысы немесе қатты дененің бөлшегінен
тұрады.
Аэрозольдің мөлшері
оның массасы мен бөлшек саны бойынша
анықталады. Олардың сұйық бөлшегінің
радиусы 10-5 — 10-1 см, ал қатты бөлшектерінікі
10-8 — 10-3 см болады. Аэрозоль дисперстену
(ірі бөлшектердің ұсағырақ бөлшектерге
айналуы, мысалы, шахта шаң-тозаңы) және
конденсаттану (ұсақ бөлшектердің ірірек
бөлшектерге бірігуі, мысалы, тұманнан
бұлт пайда болуы) салдарынан түзіледі.
Дисперстену жолмен көбінде полидисперстік
және тұрпайы дисперстік аэрозоль түзіледі,
ал жоғары дисперстік және біртекті (монодисперстік)
аэрозоль конденсаттану арқылы алынады.
Көбінесе аэрозольдың түзілуі зиянды
болады. Мысалы, өндірістік процестерде
қажетті заттар тозаңмен бірге кетеді
(металлургия, цемент, химия өндірістері);
атмосферадағыаэрозольмен азық-түлік
ластанады; кейбір аэрозольдар ауамен
қосылып қопарылғыш қоспалар түзеді (көмір,
қант, ұн тозаңдары). Аэрозоль медицинада
(организмге дәрі-дәрмекенгізуде, жұқпалы
микробтарды залалсыздандыруда), метеорологияда
(тұманды сейілту, жасанды жаңбыр жауғызуда)
ауыл шаруашылығында (инсектицидтер шашуда)
тұрмыста т.б. қолданылады.
Аэрозольдер дегеніміз
дисперстік фазасы не сұйық, не қатты
дене, ал дисперстік ортасы газ, әдетте,
ауа болып келетін дисперстік
Аэрозольдердің
кинетикалық тұрактылығы
Тұмандағы сұйық бөлшектер шар тәрізді болады, ал түтін мен шаңдағылар түрлі заттар мен кристалдардың сынықтарынан тұр-ғандықтан, олар аморфты және әр түрлі пішінді. Олар конденса-ция немесе диспергация негізінде туындауы мүмкін. Конденсация-лық әдіс аэрозольдерді жоғары дисперстілікте және біркелкі етіп алуға мүмкіндік береді. Мысалы, газ күйіндегі хлорлы сутек пен аммиак қоспасынан қатты күйдегі ұнтақты аэрозольді алуға бо-лады: НС1 + NН3 = NН4С1. Күкірт (VI) оксидін су буымен аралас-тырғанда сұйық аэрозоль алынады: SОз + Н2О = Н2SО4.
Аэрозольдердің пайда болуы беттік әнергияның едәуір артуымен байланысты болғандықтан, ол біраз энергетикалық кедергілерді жеңумен сәйкес келеді. Сондықтан да конденсациялық тәсіл кезінде біршама қаныққандык, яғни тепе-тедсіздік қажет. Мұндай жағдайда буды бірден конденсациялау керек. Табиғаттағы тұман осылайша туындайды. Егер системада ұйтқы заттар болса, аэрозольдің түзілуі жеңілдейді.
Аэрозольдер коллоидты системалар сияқты жарыкты шашыра-тады және олар Релей теңдеуіне бағынады. Осы кезеңде, дисперсті фаза мен дисперстік орталардың тығыздығы мен сыну көрсеткіш-терінің айырмасы айтарлықтай өзгешелікте болуына байланысты аэрозольдердің оптикалық қасиетінің, әсіресе, жарық шашыратуы-ның ерекше мәнде болатынын ескерген жөн. Оптикалық қасиетке негіздеп түтін пердесін қолданады. Олардын арасында фосфор (V)оксидінің орны ерекше. Оның жарықты шашырату және жұту қа-білеті бірлік өлшем ретінде қабылданған.
Аэрозольдердің қолданбалық
Қейбір жағдайларда
Соңғы кездері қоршаған ортаны қорғау адамзат денсаулығын сақтаумен тікелей сабақтас болып, ол мемлекеттік, дүниежүзілік мәні бар мәселе болып отыр. Жылу электр станциялары мен це-мент заводтарынын, 2 км радиусында күн жарығы өзінін. 29%-ке дейінгі сәулесін, ал ультракүлгінді бөлігі 65%-ін жоғалтады екен. Ал үлкен қалалардың үстіндегі күн жарығының қуаты 30—40%-ке төмендейді.
Суспензия — дисперсиялық фазасы қатты зат түрінде, ал дисперсиялык ортасы сұйықтар күйінде ұшырасатын қалқыма не дисперсиялык жүйе. Суспензияның дисперсиялык шекарасы коллоидті тараптар шекарасымен және калыпты жағдайда тез тұнатын бөлшектердің мөлшерлік көрсеткіштерімен анықталады. Суспензияның дисперсиялылығы әдетте седименттік талдау әдістері арқылы немесе дисперсиялык ортаға енгізілген қосымшалардың адсорбция мөлшері тұрғысынан анықталады.
Суспензия — қатты дисперстік фазаның сұйық дисперстік орта-да таралған микрогетерогенді система. Ондағы қатты бөлшектердің өлшемі 0,1 мкм<г<10 мкм. Егер бөлшектердің дисперстік дәрежесі төмен болса, онда оның радиусы үлкейіп, тұрақтылығы төмен-дейді де тез тұнбаға шөгеді. Суспензиялардың дисперстілігін микроскоп, электронды микроскоп сияқты оптикалық немесе седимен-тациялық анализ көмегімен анықтауға болады.
Суспензиялар да коллоидты ерітінділер сияқты конденсациялық немесе дисперсиялық тәсіл арқылы алынады. Осы процесс кезінде алынатын бөлшекті дисперстілік дәрежесі қажетті шекте болатындай етіп жүргізеді. Сондай-ақ, суспензиялар да коллоидты ерітінділер тәрізді өзінен өтетін жарықты шашыратады және жұтады, осы тұста ескертетін жай, жарық өткен коллоидты ерітінді мөлдір болып көрінеді. Оның электрокинетикалық қасиеттері коллоидты ерітіндінікіне ұқсас келеді. Сол секілді суспензиядағы бөлшектердің дзета-по-тенциалы зольдегімен шамалас. Егер суспензия ға электролит енгізсе, онда онын ұю құбылысы байқалады. Кейбір жағдайда суспензияға беттік активті заттар немесе жоғары молекулалық қосылыстарды қосу арқылы оны тұрақтандыруга болады. Мұнда тиксотропия құбылысы коллоидты ерітіндідегіден гөрі артық.
Суспензиялардың табиғаттағы алар
орны ерекше. Айталық гео-логиядағы
және жер қыртысындағы көптеген процестер
суспензия құбылысымен
Седиментация (немесе шөгінді жиналу) алабы— шөгінді жиналатын немесе жиналған (геологиялық өткен кезеңдерде) сушара (қазіргі, бұрынғы). Термин кең мағынада алаптың типін білдіретін анықтауыштармен бірге қолданылады. Мысалы, физикалық-географиялық белгілері бойынша мұхиттық, теңіздік, көлдік және тағы басқа седиментация алабы; судың құрамы бойынша — тұздылығы қалыпты, тұзды сулы, тұздылау, тұщы, күкірт-сутекпен залалданған седиментация алабы және тағы басқа болып сараланады
Седиментация сұйық не газды ортадағы ұнтақталған заттың бөлшектері қарама-қарсы бағытталған екі күштің әсерінде болады. Олардын біріншісі бөлшекті төмен тартып, тұнбаға немесе шөгіндіге түсіру-ге бағытталған ауырлық күш, ал келесісі бөлшектерді берілген көлемде біркелкі таратуға ұмтылған, яғни бөлшек концентрациясы мол жақтан, аз жаққа қарай ауысуына әсер ететін өздігінен жүре-тін диффузиялык күш.
Дисперстік системаға әсер ететін ауырлық және диффузиялық күштің қайсысының басым болуына байланыс-ты оның күші анықталады: ауырлық күші артық болса, ондайда дисперсті системаның бөлшектері көбірек шөгеді, ал диффузиялық күш басым болса, онда дисперстік системадағы бөлшектер тұнбаға түспей жүзгін түрінде болады. Осы айтылғандарға орай, дисперст фазаның система көлемінде біркелкі таралып, тұрақты күйде бо-луын седиментациялық немесе кинетикалык, тұрақтылық деп атай-ды, ал ауырлық күші әсерінен бөлшектердің тұнбаға түсу процесі седиментация деп аталады. Системадағы бөлшектердің тұнбаға түсу жылдамдығы осы бөлшектердің өлшеміне, дисперстік орта-ның тұткырлығьша және бөлшек тығыздықтарына тәуелді:
Эмульсия (лат. emulgere – сауу және франц. emulsіon – сүт), медицинада – сұйық түріндегі дәрілік қалыптар. Эмульсияда суда ерімейтін сұйықтар (май, бальзам) болады, оны адамға ішу үшін, терісіне жағу үшін береді. Эмульсиялар біркелкі қоймалжың, сыртқы түрі сүт сияқты сұйықтық түрінде болады. Эмульсияларды дайындау үшін шабдалы, зәйтүн, күнбағыс, үпілмәлік, т.б. өсімдіктерді, вазелин және эфир майларын, сонымен қатар балық майын, бальзамдарды және сумен араласпайтын басқа сұйықтарды қолданады. Дайын эмульсиялық дәрілік заттардың жағымсыз дәмі болады немесе ішкен кезде адамның ауыз қуысының шырышты қабатын тітіркендіреді. Эмульсияның құрамындағы ерімейтін ингредиенттер, оның жағымсыз дәмін шығармайды. Эмульсиялар ұзақ сақтауға келмейтін дәрілік зат болғандықтан, оларды 3 – 4 күн ішінде пайдалану керек. Эмульсиялар шыны ыдысқа құйылады, оған міндетті түрде: “Ішердің алдында шайқаңыз” және “Салқын жерде сақтаңыз” деген ескерту жазылады. Д. Қияшев.
Эмульсия — екі сұйықтың
бір-бірінде еріген микрогетерогенді
системасы. Эмульсиядағы дисперсті
фаза да, дисперстік орта да бірдей агрегаттық
күйде, атап айтқанда сұйық коллоидты
система екен. Егер мұндай системаларды
бірі екінші-сінде ерімейтін
Эмульсиялардағы дисиерсті
фазаны құрайтын шар тәрізді бөл-шектердің
өлшемі әр түрлі болады: кәдімгі
көзге көрінетін бөлшектен
Эмульсиялар да суспензия-лар тәрізді табиғат пен өндірісте кең таралған. Мысалы, сүт, жұ-мыртқаның сары уызы, қүрамында дисперстелген суы бар мұнай, каучук өсімдіктерінің шырыны, салқын күйдегі металды өңдеуге қолданатын техникалық эмульсиялар және басқалар. Полимер өндірісінде эмульсиялық полимерлеу әдісі қолданылады. Егер полимерлеу тек мономер басқа сұйықта еритін катализатормен тікелей түйіскенде ғана жүретін болса, онда осы шартқа сәйкес жағдай жасалады. Мұндайда өзінде катализаторы бар сұйықпен түйісетін мономердің беткі қабаты біраз артады да, оған орай болатын полимерлеу реакциясының жылдамдығы сонша есе артады.
Дисперстік ортанын ролін су атқарып, дисперстік фаза ретінде — майлар, минералды майлар, бензол, толуол және басқалар қолдапылатын эмульсиялар жиі кездеседі. Суда ерімейтін сұйық-тардың бәрін “май” деп атап, оларды М әрпімен, ал суды В әрпі-мен таңбалайды. Дисперстік фазаның аталуын бөлшектің алымы-на, ал дисперстік ортаны бөлшіне жазады. Мысалы, майдың суда-ғы эмульсясы болып келетін кәдімгі сүтті, сол сияқты бензол немесе толуолдың да судағы эмульсияларын М/В деп белгілейді. Ал судың мұнайдағы және судыц сары майдағы эмульсиялары В/М деп көрсетіледі.
Эмульсиялардың тұрақтылығы. Эмульсиялардың
түрақтылығы жайлы көптеген ғылыми-зерттеулер
жүргізілген. Сүт тағамдарьш сақтағанда,
түрлі салқындатқыш сусындар мен
балмұздақты даярлағанда
Эмульсиялардың кинетикалық турақтылығы ондағы бөлшектердің өлшемімен сипатталады. Эмульсиялардағы бөлшектердің өлшемі мен массалары коллоидты ерітіндідегіден едәуір артық. Сондықтан да эмульсиялардың кинетикалық тұрактылығын сипаттайтын бөлшек санының (концентрациясының) биіктікке қатынасы коллоидты ерітіндідегіден үлкен. Көптеген эмульсиялардағы дисперсті фазаньщ тығыздығы дисперстік ортаның тығыздығынан аз болатындығын ескерген жөн. Мұндайда эмульсиядағы бөлшектер тұнбаға түспестен, сұйық бетіне қалқып шығуға тырысады. Әрине, осындай кезде дисперстік фазадағы бөлшектердің концентрациясы оның төменгі жағынан гөрі жоғарысында артықтау болатыны даусыз. Мысалы, сүтті сактағанда, әсіресе, қайнатқаннан кейін оның бетінде каймакты кабат пайда болады.
Әдетте, эмульсиялардың дисперстілік
дәрежесіне тәуелді бола-тын
Эмульсия құрамына енетін фаза арасындағы
жанасу шектігі беттік керілу жоғарылаған
сайын, олардың агрегативті
Эмульсияларды агрегативті тұрақтылығына
орай үлкен екі топқа бөледі: сұйытылған
және концентрлі. Бүкіл эмульсия көле-міндегі
дисперсті фазаның үлесі 0,1%-
Әдетте М/В тектегі
гидрофилді, ал В/М тектегіні олеофилді эмульгаторлармен тұрақтандырады. Тұрактандыру механизмі қатты үнтақ көмегімен тұрақтандырудан айқын байқалады: гидрофилді ұнтақты екі сұйық қоспасымен араластырганда ондағьі түйіршіктер олардың жанасу шегіндегі беткі қабатқа орна-ласады жәнесу жақсы жұғысқандықтан, ол сол су жағына орналасады. Егер ұнтақ гидрофобты болса, онда ол маймен жұғысып, сол майлы жаққа тартылады .Суретте гидрофилді ұнтақтың. эмульсиядары жанасу шекке адсорбциялануы кескінделген: а) М/В тектегі, б) В/М тектегі эмульсиялар. Бұдан ұнтақ түйіршіктері өз сипатына сәйкес жанасу шегіндегі беткі қабатқа орналасып, тамшыны коршайды және оны басқамен біріктірмейді. Демек мұндай ұнтақтар су тамшысын коалесценциядан қорғамайды екен . Олай болса мұндағы су тамшылары өза-ра жолыққанда оңай бірігеді де үлкейе түседі, ал гидрофобты ұнтақтар керісінше В/М тектегі эмульсияларды тұрақтандырады.
Эмульсиялардың бұзылуы мен айналуы. Эмульгатор көмегімен тұрақтандырылмаған сұйық эмульсияларды бұзу үшін, оларға шамалы ғана электролит қосса жеткілікті, осы кезде эмульсияның электрокинетикалық потенциалы төмендеп, ол оңай бұзылады. Мысалы, бу машинасында пайда болатын конденсатты эмульсияны бұзу үшін, оған алюминий сульфатын А12(SО4)з қосады. Мұндағы май тамшысының зарядын анықтайтын кері ион ролін алюминий немесе сульфат иондары атқарады. Кейде, эмульсияларды бұзу үшін оған беттік активті заттарды деэмульгатор ретінде қосады.
Күнбағыс майы мен суға гидрофилді
тұрақтандырғыш ас тұзын қосып шайқаса, М/В текте
Берілген эмульсия тегін анықтауның бірнеше тәсілі бар. Айталық, берілген эмульсия үлгісінде суда жақсы еритін мысалы, метиленді көк бояуын қосады. Егер эмульсия М/В тектес болса, онда микроскоп арқылы карағанда судың көк бояуымен қатар майдын түссіз тамшысы көрінеді. Ал егер В/М тектегі эмульсия болса, онда түссіз май тамшысының, тұсында судың көк бояуы байқалады. Мұндайда судың барлык тамшыларының бояла беруі шарт емес. Сондай-ақ эмульсия тегін анықтау үшін оның электр өткізгіштігін өлшеу де қолданылады. М/В тектегі эмульсиялар электр тогын өткізеді, өйткені ондағы үзіліссіз фаза су. Ал үзіліссіз фазасы май болатын В/М тектегі эмульсиялар электр тогын өткізбейді.
Аэрозольды ыдыстардағы
Пайдаланған әдебиеттер:
1.Патсаев Ә.Қ., Шитыбаев С.А., Дәуренбеков
Қ.Н., «Бейорганикалық химия
2. М.С. Сәулебекова «Химия
3.Құлжанов Қ.С. «Аналетикалық химия.» Алматы,1994 ж.
4.Глинка Н.Л. Общая химия, М.
5.Харитонов Ю.А. Аналитикалық химия. Т.1-М.:ВШ,2001 г
6. Харитонов Ю.А. Аналитикалық химия. Т.2-М.:ВШ,2001 г
7.Интернет желісі (ғаламтор: www.google.kz, www.yandex.kz) 8.Габриэлян О.С. «Химия, 9 класс», М.2009 ж.
9. Патсаев Ә.Қ., Махатов Б.Қ., Жайлау С.Ж., Мамытова В.К., «Бейорганикалық химия» - Шымкент, 2008ж.
10. К.Аханбаев. «Химия негіздері» Алматы:Эверо-2009ж.
11. Патсаев Ә.Қ.,ЖайлауС.Ж., «Органикалық химия негіздері.» Шымкент, 2005ж

- Аэрозольная терапия в лечении бронхиальной астмы у детей
- Аэрозольная упаковка , преимущества и недостатки, принцип действия, критерии выбора контейнера. Способ фасования продуктов
- Аэрозольные загрязнения
- Аэрозольные орошения
- Аэро – и космические съемочные системы
- Аэроионный состав воздуха в помещениях и его влияние на жизнедеятельность
- Аэрокосмическая индустрия
- Аэродром как источник загрязнения тяжелыми металлами
- Аэродромные трапы
- Аэрозоли
- Аэрозоли
- Аэрозоли как причина возникновения некоторых заболеваний. Аллергены, радионуклиды, смог
- Аэрозоли: характеристика, упаковка, условия хранения
- Аэрозольдер