Коллоидтық жүйелердегі осмостық қысым және оның ерекшеліктерін қалай түсіндіресіздер?

Осмостық құбылыстардың механизмдері мен негізгі заңдылықтары да диффузия сияқты жалпы химия мен физикалық химия курсында қарастырылған болатын. Сондықтан бұл жерде концентрациясы әртүрлі екі ерітіндіні жартылай өткізетін мембрана арқылы бөлгенде еріткіштің концентрациясы аз ерітіндіден концентрациясы көп ерітіндіге қарай өтетінін еске алсақ жеткілікті. Шын ерітінділер үшін осмостық қысым Вант-Гоффтың теңдеуі бойынша мынаған тең:

Мұнда с-молярлық концентрация; -осмостық қысым.

Осы теңдеуді коллоидтық жүйелерге қолдануға бола ма? Бұған жауап қайтару үшін дисперстік жүйенің концентрациясын анықтау керек. Біз кинетикалық құбылысты қарастырып отырғандықтан концентрация деп кинетикалық бірліктің-коллоидтық бөлшектердің бірлік көлемдегі ( ) санын айтамыз. Ендеше коллоидтық жүйелер үшін молярлық концентрация емес, сандықконцентрация қолданады.

Коллоидтық ерітінді үшін:

Мұнда -сандық концентрация; – еріген заттың массасы; – бөлшектің массасы; V – жүйенің көлемі.

Олай болса коллоидтық ерітінді үшін осмостық қысымды былайша жазатын боламыз:

Коллоидтық ертінділердің шын ертінділерден ерекшелігі оларда осмостық қысым мәні аз және тұрақсыз болады. Олай болу себебін мынадан көруге болады. Екі коллоидтық жүйені қарастырайық. Бірдей төмпературада біріншісінің осмостық қысымы

,ал екіншісінікі болсын.

Бұл теңдікті бір-біріне бөліп, мына теңдікті шығаруға болады:

Бұдан дисперстік жүйелердің осмостық қысымдары тек сандық концентрациямен анықталғандығы және белшектердің шамасы мен табиғатына байланыссыз екендігі көрініп тұр. Коллоидтық жүйелерде белшектердің массасы көп болғандықтан бірдей салмақтық концентрацияда олардың сандық концентрация шын ерітінділерден әлдеқайда аз. Сол себепті осмостық қысымдары да аз болады. Міне Грэм диффузия сияқты коллоидтық жүйелерде осмос қысымдары болмайды деген қате пікірде болған. Өйткені оның қолданған осмометрі өте сезімтал емес еді.

Дисперстік жүйелердегі осмостық қысымның тағы бір ерекшілігі - олардың тұрақсыздағы. Ол дисперстік жүйелерде болатын агрегация (өз бетінше бөлшектердің жылулық қозғалысының әсерінен соқтығысып бірігуі) құбылысына байланысты. Салмақтық концентрациясы С бірдей, бірақ бөлшектернің шамасы әртүрлі екі коллоидтық ертінділер үшін мынаны жазуға болады:

Мұнда: бірінші және екінші ертіндідегі бөлшектердің радиусы. – дисперстік фазаның тығыздығы.

Бұл теңдеуге байланысты екі жұйенің осмостық қысымдарының қатынасы олардың бөлшектерінің радиустарының кубтарының қатынастарына кері пропорционал. Бұдан радиустарының аз ғана өзгеруінің өзі осмостық қысымның өте көп өзгеруін тудырады. Міне осы себепті дисперстік фазаның бөлшектерінің бірігуіне байланысты олардың қысымы өте күшті азаяды. Керісінше егер агрегат жеке бөлшектерге бөлінсе, онда ондай жүйелерде осмос қысымыкөбейеді. Агрегация және дезагрегация құбылыстары сыртқы факторлардың әсерінен коллоидтық жүйелерде болғандықтан олардың осмостық қысымдары тұрақсыз болады. Міне осы айтылғандардың коллоидтық ертінділер мен шын ертінділердің осмос құбылысы үшін ешқандай да сапалық айырмашылығы болмайтынын олардың айырмашылығы тек сандық екенін айтуға болады. Оларда осмос құбылысының негізгі заңдылықтары бірдей, тек сандық концентрациялары әр түрлі болғандықтан коллоидтық жүйелерде осмос қысымы өте нашар болады.