Home | 12 ஆம் வகுப்பு | 12வது வேதியியல் | பரப்பு கவர்தல் மற்றும் உறிஞ்சுதல்

சிறப்பியல்புகள், பரப்பு கவர்தலின் வகைகள், பரப்பு கவர்தலை பாதிக்கும் காரணிகள் | புறப்பரப்பு வேதியியல் - பரப்பு கவர்தல் மற்றும் உறிஞ்சுதல் | 12th Chemistry : UNIT 10 : Surface Chemistry

   Posted On :  04.08.2022 11:06 pm

12 ஆம் வகுப்பு வேதியியல் : அத்தியாயம் 10 : புறப்பரப்பு வேதியியல்

பரப்பு கவர்தல் மற்றும் உறிஞ்சுதல்

திண்ம பரப்பில் உள்ள பிணைக்கப்படாத இணைதிறன் அல்லது எச்ச விசைகளின் காரணமாக திண்ம புறப்பரப்பானது அதன் அருகாமையிலுள்ள பொருட்களை கவர்ந்திழுக்கும் திறனைப் பெற்றுள்ளன.

பரப்பு கவர்தல் மற்றும் உறிஞ்சுதல்

திண்ம பரப்பில் உள்ள பிணைக்கப்படாத இணைதிறன் அல்லது எச்ச விசைகளின் காரணமாக திண்ம புறப்பரப்பானது அதன் அருகாமையிலுள்ள பொருட்களை கவர்ந்திழுக்கும் திறனைப் பெற்றுள்ளன.

எடுத்துக்காட்டாக, அம்மோனியாவை கரி பரப்பு கவர்தல், நீர் மூலக்கூறுகளை சிலிக்காஜெல் பரப்புகவர்தல், சர்க்கரையிலுள்ள நிறமிகளை கரி பரப்பு கவர்தல்.

பரப்பு கவர்தல் என்பது ஒரு புறப்பரப்பு நிகழ்வு தான் என்பதை இந்த எடுத்துக்காட்டுகள் காட்டுகின்றன. பரப்பு கவர்தலுக்கு மாறாக, உறிஞ்சுதல் என்பது ஒரு திரள் நிகழ்வாகும். அதாவது, பரப்புகவர் பொருள் மூலக்கூறுகள் பரப்பு பொருளின் திரள் முழுவதும் விரவியுள்ளது.

எந்த பொருளின் மீது பரப்பு கவர்தல் நிகழ்கிறதோ அது பரப்புப்பொருள் ஆகும்

பரப்புகவரப்பட்ட பொருளானது பரப்புகவர் பொருள் எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன.

இரண்டு நிலைமைகளை பிரிக்கும் இடைபரப்பானது இடைப்பட்ட நிலைமை என அறியப்படுகிறது. மூலக்கூறுகள் பரப்பு கவரப்படுவதால், இடைமுகப்பில் மூலக்கூறுகளின் செறிவு அதிகரித்து காணப்படுகிறது

இடைமுகப்பில் பொருளின் செறிவு அதிகமாக காணப்படின் அது நேர்மறை பரப்பு கவர்தல் எனவும், மூலக்கூறுகளின் செறிவு குறைவாக காணப்படின் அது எதிர்மறை பரப்பு கவர்தல் என்றழைக்கப்படுகிறது.

பரப்புகவரப்பட்ட பொருளானது புறப்பரப்பிலிருந்து நீக்கமடையச் செய்யும் செயல்முறையானதுபரப்பு நீக்கம்என்றழைக்கப்படுகிறது

He, Ne, O2, N2, SO2 மற்றும் NH3 போன்ற வாயுக்களும், NaCl அல்லது KCl ஆகியவற்றின் கரைசல்களும் தகுந்த பரப்புப் பொருட்களால் பரப்புகவரப்படுகின்றன. இந்த மூலக்கூறுகள் பரப்புகவர் பொருட்கள் என குறிப்பிடப்படுகின்றன

சிலிக்கா ஜெல், Ni, Cu, Pt, Ag மற்றும் Pd போன்ற உலோகங்களும் மற்றும் சில கூழ்மங்களும் பரப்புப் பொருட்களாக செயல்பட முடியும்.


பரப்பு கவர்தலின் சிறப்பியல்புகள்

1. பரப்பு கவர்தல் அனைத்து வகை இடைப்பரப்புகளிலும் நிகழ முடியும். அதாவது, வாயு-திண்மம், நீர்மம்- திண்மம், நீர்மம்-நீர்மம், திண்மம்- திண்மம் மற்றும் வாயு-நீர்மம் என எல்லா வகை இடைபரப்புகளுக்கிடையேயும் பரப்பு கவர்தல் நிகழ்கிறது

2. பரப்பு கவர்தல் ஒரு தன்னிச்சையான செயல்முறையாகும், மேலும் இது எப்பொழுதும் கட்டிலா ஆற்றல் குறையும் வகையில் நிகழ்கிறது. ∆G மதிப்பு பூஜ்ஜியமாகும் போது, சமநிலை எய்தப்படுகிறது. நாமறிந்தபடி, ∆G = ∆H - T∆S இங்கு ∆G என்பது கட்டிலா ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம், AH என்பது என்தால்பி மாற்றம், மற்றும் ∆S என்பது என்ட்ரோபி மாற்றம்

3. மூலக்கூறுகள் பரப்புகவரப்பட்டுள்ள போது, மூலக்கூறுகளின் ஒழுங்கற்ற தன்மை எப்பொழுதும் குறைகிறது. அதாவது, ∆S < 0 மற்றும் T∆S எதிர்குறி மதிப்பை பெறுகிறது, எனவே,பரப்பு கவர்தல் ஒரு வெப்பம் உமிழ் செயல்முறையாகும். பரப்பு கவர்தல் மிக விரைவான செயல்முறையாகும். ஆனால், உறிஞ்சுதல் மெதுவாக நிகழும் செயல்முறையாகும்.

M.C. பெயின் என்பவர் ஒரே நேரத்தில் ஒன்றாக நிகழும் பரப்பு கவர்தல் மற்றும் உறிஞ்சுதலை குறிப்பிடுவதற்காக 'sorption' (உறிஞ்சுதல்) எனும் சொல்லை பயன்படுத்தினார். உலோக புறப்பரப்புகளின்மீது நிகழும் வாயுக்களின் பரப்பு கவர்தல் மற்றும் உறிஞ்சுதலைகுறிப்பிட T. கிரஹாம் என்பவர் occlusion (மறைத்தல்) எனும் எனும் சொல்லை பயன்படுத்தினார்.


பரப்பு கவர்தலின் வகைகள்:

பரப்புப் பொருளுக்கும், பரப்புகவரப்படும் பொருளுக்கும் இடையே செயல்படும் விசைகளின் தன்மையைப் பொருத்து பரப்பு கவர்தலானது, இயற்புறப்பரப்பு கவர்தல் மற்றும் வேதிப் புறப்பரப்பு கவர்தல் என வகைப்படுத்தப்படுகிறது. வேதிப்புறப்பரப்பு கவர்தலில், வாயுமூலக்கூறுகள் புறப்பரப்புடன் வேதிப்பிணைப்புகளை உருவாக்குவதன் மூலம் இறுத்தி வைக்கப்பட்டுள்ளன. வலுவான பிணைப்பு உருவாவதால், பரப்பு கவர்தலின் போது ஏறத்தாழ 400 KJ / மோல் ஆற்றல் வெப்பமாக உமிழப்படுகிறது

எடுத்துக்காட்டுகள்

டங்ஸ்டனின் புறப்பரப்பின் மீது O2 வாயு பரப்பு கவரப்படுதல், நிக்கல் புறப்பரப்பின் மீது H2 வாயு பரப்பு கவரப்படுதல், நிக்கல் புறப்பரப்பின் மீது எத்தில் ஆல்கஹால் ஆவி பரப்பு கவரப்படுதல்

இயற்புறப்பரப்பு கவர்தலில், பரப்புப் பொருளுக்கும், பரப்புகவரப்படும் பொருளுக்கும் இடையே வாண்டர் வால்ஸ் விசை, இருமுனை - இருமுனை இடையீடுகள், சிதைவு விசைகள் போன்ற இயற்விசைகள் செயல்படுகின்றன. இந்த விசைகள் வலிமை குறைந்தவைகளாக இருப்பதால் பரப்பு கவர்தல் வெப்பம் குறைவாக உள்ளது. மேலும், இயற்புறப்பரப்பு கவர்தல் குறைந்த வெப்பநிலைகளில் நிகழ்கிறது. எடுத்துக்காட்டுகள்

(a) மைக்காவின் மீது N2 வாயு பரப்பு கவரப்படுதல்.

(b) கரியின் மீது வாயுக்கள் பரப்பு கவரப்படுதல்.

பின்வரும் அட்டவணை 10.1 வேதி மற்றும் இயற்புறப்பரப்பு கவர்தலுக்கிடையேயான வேறுபாடுகளை விளக்குகிறது

அட்டவணை 10.1 வேதி மற்றும் இயற்புறப்பரப்பு கவர்தலுக்கிடையேயான வேறுபாடுகள்


வேதிப்புறப்பரப்பு கவர்தல் அல்லது கிளர்வுறுத்தப்பட்ட பரப்பு கவர்தல்

1.  இது மிக மெதுவாக நிகழ்கிறது.

2. இது அதிக தேர்ந்த செயல்முறையாகும். பரப்புப் பொருள் மற்றும் பரப்புகவர் பொருள் ஆகியவற்றின் தன்மையை பொருத்தமைகிறது.

3. அழுத்தம் அதிகரிக்கும்போது வேதிப்புறப்பரப்பு கவர்தல் வேகமாக நிகழ்கிறது, ஆனால், இது பரப்பு கவர்தலின் அளவை மாற்றுவதில்லை.

4. வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும்போது வேதிப்புறப்பரப்பு கவர்தல் முதலில் அதிகரித்து பின்னர் குறைகிறது.

5. வேதிப்புறப்பரப்பு கவர்தலில் பரப்பு பொருளுக்கும், பரப்புகவர் பொருளுக்கும் இடையே எலக்ட்ரான் இடமாற்றம் நிகழ்கிறது.

6. பரப்பு கவர்தல் வெப்பம் அதிகம்.அதாவது 40முதல் 400kJ/மோல் வரை.

7. பரப்பின் மீது பரப்புகவர் பொருளின் ஒற்றை அடுக்கு உருவாகிறது.

8. கிளர்வு மையங்கள் என்றழைக்கப்படும் சில குறிப்பிட்ட அமைவிடங்களில் மட்டும் பரப்பு கவர்தல் நிகழ்கிறது. இது புறப்பரப்பின் பரப்பளவைப் பொருத்து அமைகிறது.

9. வேதிப்புறப்பரப்பு கவர்தலில், குறிப்பிடத்தகுந்த கிளர்வுகொள் ஆற்றல் கொண்ட கிளர்வு அணைவு உருவாதல் நிகழ்கிறது.

இயற்புறப்பரப்பு கவர்தல் அல்லது வாண்டர்வால்ஸ் பரப்பு கவர்தல்

1. இது கணப்பொழுதில் நிகழ்கிறது

2. இது தேர்ந்த செயல்முறை அல்ல.

3. இயற்புறப்பரப்புக் கவர்ச்சியில் அழுத்தம் அதிகரிக்கும்போது, பரப்பு கவர்தலின் அளவும் அதிகரிக்கிறது.

4. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது இயற்பரப்புக் கவர்ச்சி குறைகிறது.

5. எலக்ட்ரான்கள் இடமாற்றம் நிகழ்வதில்லை

6. பரப்பு கவர்தல் வெப்பம் குறைவு. 40kJ/ மோல் என்ற அளவிலேயே உள்ளது.

7. பரப்பின் மீது பரப்புகவர் பொருளின் பலஅடுக்குகள் உருவாகின்றன.

8. இது எல்லா இடங்களிலும் நிகழ்கிறது.

9. கிளர்வு கொள் ஆற்றல் முக்கியமற்றது.


பரப்பு கவர்தலை பாதிக்கும் காரணிகள்

பரப்பு கவர்தலை பாதிக்கும் பல்வேறு காரணிகளை கருதுவதன் மூலம் அதை தெளிவாக புரிந்து கொள்ள முடியும். பண்பியலாக, பரப்பு கவர்தலின் அளவு பின்வரும் காரணிகளை சார்ந்துள்ளது

(i) பரப்புப் பொருளின் தன்மை

(ii) பரப்புகவர் பொருளின் தன்மை

 (iii) அழுத்தம்   

(iv) குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் செறிவு.


1. பரப்புப் பொருளின் தன்மை :

பரப்பு கவர்தல் என்பது ஒரு புறப்பரப்பு நிகழ்வாக இருப்பதால், அது பரப்புப் பொருளின் பரப்பளவை சார்ந்து அமைகிறது. அதாவது புறப்பரப்பு பரப்பளவு அதிகம் எனில், பரப்பு கவரப்பட்ட பொருளின் அளவும் அதிகமாக இருக்கும்

2. பரப்புகவர் பொருளின் தன்மை :

பரப்புகவர் பொருளின் தன்மையும் பரப்பு கவர்தலை பாதிக்கிறது. SO2, NH3,  HCl மற்றும் CO2 போன்ற வாயுக்கள் அதிக வாண்டர்வால்ஸ் கவர்ச்சி விசையை கொண்டிருப்பதால் எளிதில் திரவமாகின்றன.அதே சமயம் நிரந்தர வாயுக்களான H2, N2 மற்றும் O2 போன்றவை எளிதில் திரவமாவதில்லை. இந்த நிரந்தர வாயுகள் குறைந்த நிலைமாறு வெப்பநிலையை கொண்டுள்ளன மேலும் மெதுவாக பரப்புகவரப்படுகின்றன. ஆனால் உயர் நிலைமாறு வெப்பநிலையை கொண்டுள்ள வாயுக்கள் எளிதாக பரப்புகவரப்படுகின்றன

3. வெப்பநிலையின் விளைவு

வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும்போது வேதிப் புறப்பரப்பு கவர்தலானது முதலில் அதிகரித்து பின்னர் குறைகிறது. ஆனால் இயற்புறப்பரப்புக் கவர்தல் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும் போது குறைகிறது

4. அழுத்தத்தின் விளைவு:

அழுத்தம் அதிகரிக்கும்போது வேதிப் புறப்பரப்பு கவர்தலானது வேகமாக நிகழ்கிறது. ஆனால், அது பரப்பு கவர்தலின் அளவை மாற்றுவதில்லை இயற்புறப்பரப்புக் கவர்தலில் அழுத்தம் அதிகரிக்கும்போதுபரப்பு கவர்தலின் அளவும் அதிகரிக்கிறது.



Tags : Characteristics, Types of adsorption, Factors affecting adsorption | Surface Chemistry சிறப்பியல்புகள், பரப்பு கவர்தலின் வகைகள், பரப்பு கவர்தலை பாதிக்கும் காரணிகள் | புறப்பரப்பு வேதியியல்.
12th Chemistry : UNIT 10 : Surface Chemistry : Adsorption and Absorption Characteristics, Types of adsorption, Factors affecting adsorption | Surface Chemistry in Tamil : 12th Standard TN Tamil Medium School Samacheer Book Back Questions and answers, Important Question with Answer. 12 ஆம் வகுப்பு வேதியியல் : அத்தியாயம் 10 : புறப்பரப்பு வேதியியல் : பரப்பு கவர்தல் மற்றும் உறிஞ்சுதல் - சிறப்பியல்புகள், பரப்பு கவர்தலின் வகைகள், பரப்பு கவர்தலை பாதிக்கும் காரணிகள் | புறப்பரப்பு வேதியியல் : 12 ஆம் வகுப்பு தமிழ்நாடு பள்ளி சமசீர் புத்தகம் கேள்விகள் மற்றும் பதில்கள்.
12 ஆம் வகுப்பு வேதியியல் : அத்தியாயம் 10 : புறப்பரப்பு வேதியியல்