Az anyagok termodinamikai és kinetikai stabilitása
Egy anyag termodinamikai stabilitása az anyag képződésének vagy más körülmények között, bizonyos körülmények között történő átalakulásának a mértéke, ha a rendszer eléri az egyensúlyt. Egy anyag kinetikus stabilitása azt a sebességet jelenti, amelynél az egyensúlyhoz vezető transzformációk előfordulhatnak.
Az elektrosztatikus tényező hozzájárul az elektrosztatikus visszataszító erők kialakulásához, a részecskék növekvő felületi potenciáljával, és különösen # 950; - a lehetőség.
Az adszorpciós-szolvát faktor a részecskefelszíni szolvatáció csökkenésének tulajdonítható. A részecskék felülete ebben az esetben természetben lipid vagy a nem elektrolit-stabilizátorok adszorpciója miatt. Az ilyen rendszerek aggregálódhatnak stabilan még akkor is, ha a részecskék felületén nincs lehetőség. A liofilizált lyofób rendszerek felszínén adszorbeálódhatnak olyan molekulákkal, amelyekkel a közegük kölcsönhatásba lép. Ez a felületaktív anyag, IUD, emulziók esetében - finom porok, amelyeket a közeg nedvesít. Az ilyen anyagok adszorpcióját a molekulák szolvatációja és orientációja követi az érintkező fázisok polaritásának megfelelően (Rehbinder-szabály). A felületaktív anyag adszorpciója a Gibbs felszíni energiájának csökkenéséhez vezet, és ezáltal növeli a rendszer termodinamikai stabilitását
Az entrópiás tényező különleges szerepet játszik a kis részecskékben, mivel a diszpergált fázis részecskéi a Brownian mozgás miatt egyenletesen elosztják a rendszer térfogatát. Ennek eredményeképpen a rendszer véletlenszerűsége növekszik (annak káosza kisebb, ha a részecskék üledék formájában vannak a hajó alján), ennek következtében entrópiája is nő. Ez a rendszer termodinamikai stabilitásának növekedéséhez vezet, amit a teljes Gibbs energia csökkentésével érünk el. Valóban, ha bármelyik DS> 0 folyamatban, akkor a DG = DH-TDS egyenlet szerint ez a folyamat a Gibbs energiaügyi főigazgatóság <0.
A szerkezeti-mechanikai stabilitási tényező a felületaktív anyagok és az IUS adszorpciója a részecskék felületén, amelyek adszorpciós rétegek kialakulásához vezetnek, amelyek megnövekedett szerkezeti és mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek az anyagok a következők: hosszú láncú felületaktív anyagok, legtöbb IUD-ok, például zselatin, kazein, fehérjék, szappanok, gyanták. A részecskék felületére koncentrálva gélszerű filmet képezhetnek. Ezek az adszorpciós rétegek akadályozzák a szemcsék megközelítését és azok összevonását. A felületi feszültség egyidejű csökkenése ebben az esetben azt eredményezi, hogy ez a tényező univerzálisvá válik valamennyi diszpergálórendszer stabilizálására.
A hidrodinamikai stabilitási faktor erős és sűrű diszperziós közegben nyilvánul meg, amelyben a diszpergált fázisban lévő részecskék sebessége kicsi, és kinetikus energiája nem elegendő ahhoz, hogy még a kis visszafordulás kis potenciálját is leküzdje.
50 (13) Katalízis (homogén, heterogén, enzimatikus). Catalysis (megsemmisítés) - szelektív gyorsulása egyik lehetséges irány termodinamikailag engedélyezett kémiai reakciók hatása alatt a katalizátor (ok), amely ismételten kerül közbenső kémiai kölcsönhatás a résztvevők a reakcióban, és visszanyeri a kémiai összetétele, minden egyes ciklus után a közbenső kémiai kölcsönhatások. Catalysis jelenség közös jellegű (a legtöbb élő szervezetekre, katalitikus), és széles körben használják a szakterületen (olajban finomítás és petrolkémiai iparban, a termelés kénsav, ammónia, salétromsav, stb). A legtöbb ipari reakció katalitikus. A katalizátor a reakció mechanizmusát energetikailag kedvezőbbé változtatja, vagyis csökkenti az aktiválási energiát. A katalizátor egy köztiterméket képez egy reagens egyik molekulájával, amelyben a kémiai kötések gyengülnek. Ez megkönnyíti a reakciót a második reagenssel. Fontos megjegyezni, hogy a katalizátorok felgyorsítják a reverzibilis reakciókat mind az előre, mind a fordított irányban. Ezért nem változtatják meg a kémiai egyensúlyt. A katalízis reakciósebességére gyakorolt hatás tekintetében sok forrás pozitív (reakciósebesség-emelkedés) és negatív (a reakciósebesség csökken). Az utóbbi esetben olyan gátlási folyamat fordul elő, amely nem tekinthető "negatív katalízisnek", mivel a reakció során az inhibitort elhasználjuk. A katalízis homogén és heterogén (kontaktus). Homogén katalízis esetén a katalizátor a reakció-reagensek azonos fázisában van, míg a heterogén katalizátorok fázisban különböznek egymástól. Homogén A homogén katalízis egyik példája a hidrogén-peroxid bomlása jódionok jelenlétében. A reakció két lépésben folytatódik: H 2 O 2 + I → H 2 O + IO; H2 O2 + IO → H2 O + O2 + i homogén katalízis a katalizációs akció annak a ténynek köszönhető, hogy reakcióba lép a reagensek intermedierek kialakítására, ezt a csökkenéséhez vezet aktiválási energia. Heterogén katalízis. A heterogén katalízis gyorsítási folyamat általában zajlik a felszínen a szilárd test - a katalizátor, a katalizátor aktivitása tehát függ a mérete és tulajdonságai a felületének. A gyakorlatban a katalizátort általában szilárd porózus hordozóra alkalmazzuk. A heterogén katalízis mechanizmusa összetettebb, mint egy homogén. A heterogén katalízis mechanizmusa öt szakaszból áll, amelyek mindegyike reverzibilis. Diffúziója reagenseket a szilárd anyag felületének 1.Physical adszorpciós aktív helyei egy szilárd felületre, és ezután reagáltatjuk molekulák kemiszorpció őket. 2. Vegyi reakció a reagáló molekulák között 3. A termékek deszorpciója a katalizátor felületéről 4. A termék diffúziója a katalizátor felszínéről a teljes áramlásra. A heterogén katalízis egyik példája a SO2 SO3 oxidálása a V2O5 katalizátoron kénsav előállítása során (érintkezési módszer). a reakció során a katalizátor felületén lehet kimutatni egy olyan kísérletet, amelyben egy platina-ra melegítettük a láng egy gázégő láng majd a reakciót leállítottuk a lemezt, és lehetővé tette a gázáramot az égő, ahol a forró lemez ismét melegítésre - metán oxidáció történik a fém felületen
ENZYME CATALYSIS (biokatalízis), a biokémia gyorsulása. r-tion, enzimek (enzimek) nevű fehérje makromolekulák részvételével. Az FK egyfajta katalizáció, bár a "fermentáció" (erjesztés) fogalma az ókortól kezdve ismert, amikor még nem létezett a kemikus fogalom. katalízis. Az enzimkatalizáció óriási szerepet játszik az organizmusok életében. A szervezetben lévő enzimek 36-37 0 C-os hőmérsékletén gyorsan kialakulnak az összes szükséges anyag. Tehát az emésztő rendszer miatt az enzimek (amiláz, maltóz, pepszin, tripszin, és mások.) Minden a tápanyagok - fehérjék, zsírok és szénhidrátok alakítjuk egyszerűbb termékek, könnyen felszívódik a szervezetben. Enzim katalízist széles körben használnak az élelmiszerekben. Itt, a fő szerepe van fermentációs eljárás, amelyben a kémiai összetétel az eredménye létfontosságú tevékenység bizonyos mikroorganizmusok - élesztő, penészgomba, vagy rokon baktériumok. Ezeknél az esetekben a hatóanyagok különböző enzimek, amelyeket ezek a mikroorganizmusok termelnek. Az etil-alkoholt a C6H12O6 hexózokból nyerik az élesztőben lévő enzimek segítségével. Más mikroorganizmusok segítségével ecetsavval, tejsavval, citromsavval és más erjedési formákkal hajtják végre. Az enzimatikus katalízisnek köszönhetően értékes termékek, például aceton és butanol kaphatók.
51 (14) oldatok és keverékek. A keverék fizikai-kémiai rendszer, amely két vagy több kémiai vegyületből (komponensből) áll. A keverék összetétele (az összetevők mennyiségi és mennyiségi aránya) jellemzi, a keverékben a kiindulási anyagok változatlanok. Ebben az esetben gyakran a kiindulási anyagok válnak ismeretlenvé, mivel a keverék más fizikai tulajdonságokkal rendelkezik az egyes elkülönített kiindulási anyagokhoz képest. Ha azonban nem történik keverés, nincs új anyag. A keverék specifikus tulajdonságai, például a sűrűség, a forráspont vagy a szín, a keverési aránytól (tömeg aránytól) függenek. Két fém keverékét, melyet olvadékuk keverésével állítanak elő, ötvözetnek nevezik. Egy másik összefüggésben konglomerátumról beszélnek. A kolloid oldatok a homogén és heterogén keverékek közé tartoznak. Ezekben a folyadékokban szilárd részecskék keverednek, amelyek mindegyike kis számú molekulából áll. Ezért egy ilyen keverék úgy viselkedik, mint egy megoldás. Ha a keveréket tiszta anyagokra kívánja osztani, akkor használjon fizikai tulajdonságokat. Ez a megfelelő elválasztási módszer kiválasztását eredményezi. A különböző típusú keverékek két csoportba sorolhatók: A heterogén keverékek nem keverednek teljesen össze, mivel a tiszta anyagok egyértelműen meghatározott fázisokban léteznek, vagyis többfázisú anyagok. A homogén keverékek molekuláris szinten keverednek tiszta anyagokat, azaz egyfázisú anyagokat. A homogén keverékeket három csoportra osztják: gázkeverékek; megoldások; szilárd oldatok. A két anyag heterogén keverékeit aggregált állapotokkal lehet felosztani a következő csoportokba:
A keverékben lévő anyagok arányát mutató intézkedés koncentráció. Számos módszer létezik a keverékek elválasztására. A gázok esetében ezek a módszerek a keverékbe belépő anyagok molekuláinak sebességén vagy tömegén alapulnak. 1. Az alapvető módszerek izolálására anyagok heterogén (heterogén) keveréke: ülepedés, szűrés, egy mágnes 2. Az alap az izolálására szolgáló eljárások anyagok egyenletes (homogén) keveréke: bepárlás, kristályosítás, desztillálás, kromatográfia.
Többkomponensű rendszerek; megoldásokat.