Ерітіндіден конденсация 1 страница

Обстоятельства дела

При попытке совершения квартирной кражи был задержан Иванов И.И., сходный по приметам с преступником, совершившим мошеннические действия 2 года назад. В уголовном деле №67678 от 25.08.2006г., возбужденном по факту мошенничества, имеется военный билет с фотокарточкой преступника.

Постановление о назначении экспертизы (фрагмент)

П О С Т А Н О В И Л:

1. Назначить ________________________________________ судебную экспертизу,

(какую именно)

производство которой поручить _________________________________________________

(фамилия, имя, отчество эксперта либо наименование экспертного учреждения)

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

2. Поставить перед экспертом вопросы: ____________________________________

(формулировка каждого вопроса)

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

3. Предоставить в распоряжение эксперта материалы:_________________________

(какие именно)

____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

4. Поручить __________________________________________________ разъяснить

(кому именно)

эксперту права и обязанности, предусмотренные ст. 57 УПК РФ, и предупредить его об уголовной ответственности в соответствии ст.307 УК РФ за дачу заведомо ложного заключения.

Следователь (дознаватель)		______________________
		(подпись)

Библиографический список для выполнения заданий практикума:

1. Криминалистика: Учебник для вузов/ Под ред. заслуженного деятеля науки РФ, проф. Р.С. Белкина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Норма, 2006. – 992 с.

2. Аверьянова Т.В., Белкин Р.С., Корухов Ю.Г., Россинская Е.Р. Криминалистика: учебник для вузов / Под ред. заслуженного деятеля науки РФ, проф. Р.С. Белкина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: норма, 2006.

3. Криминалистика: Учебник / Под ред. Н.П. Яблокова. М., 2002.

4. Криминалистическая техника: Учебник. М.: Юрлитинформ, 2002.

5. Криминалистика: Учеб. для экспертов-криминалистов / Под ред. А.Г. Филиппова. М.: Юрлитинформ, 2005.

6. Виниченко И.Ф., Зинин A.M. Типологические признаки внешности человека. М., 1975.

7. Осмотра места происшествия. Справочник следователя. «Юридическая литература», 1982.

8. Следы на месте происшествия: Справочник следователя / Под ред. В.Ф. Статкуса. М., ВНКЦ МВД СССР, 1991.

9. Руководство для следователей / Под. общ. ред. В.В. Мозякова. – М.: Издательство «Экзамен», 2005.

10. Описание объектов криминалистического исследования. Справочное пособие / Под ред. В.В. Филиппова. М.: ЭКЦ МВД России, 1995.

Балқымадан кристаллизация

Сурет 3. Кристалдану (балқу) кезіндегі

тепетендік қисығы бойы температураның

қысыммен байланысы

4.\ Қандай жүйеде жаңа фазаның пайда болуы гетерогендік механизм арқылы өтеді? Жаңа фаза бетіне жұғудың ролі қандай?.Туынтектің пайда болуының жылдамдығына температура қалай әсер етеді?

Жаңа фазаның гетерогенді түзілуі

Өрнектеледі.

— беттік қисықтық радиустары бірдей қиылған және толық сфералық туынтектер көлемдерінің қатынасы; q бұрышы 180° - 0° өзгерсе f (q) 1-ден 0 -ге дейін кемиді

Wс гет = f (q)Wс гом

2 сурет. Тегіссіз бетте жаңа фаза туынтектердің түзілуі

5./ «Метатұрақты жүйе» деген ұғымды түсіндіріңіз Қандай жағдайда жүйе метатұрақты күйге жетеді? Будың конденсациясында және конденсацияланған фазаларда критикалық туынтектердің түзілу жиілігі сызба арқылы тісіндіріңіз

Метатұрақты жүйеде жаңа фаза туынтектерінің түзілу кинетикасы

n₀ – метатүрақты фазада бірлік көлемінде молекулалардың саны

t_c – критикалық туынтектің өмір сүру уақыты

p” қысымы бар булардың конденсациясында критикалық туынтектің бірлік бетіне молекулалардың қосылу жиілігі молекулалардың бетпен соқтығысу жиілігіне тең болады

////////////////////////////////////

Жаңа фаза туынтектер түзілу жиілігінің аса суытудан тәуелділігі

Бөлшектің өсу үдерісінің диффузионды механизмі

Бөлшектің өсу үдерістің кинетикалық тәртібі

Екіөлшемді туынтектің сызбасы

Екіөлшемді туынтектің сызбасы

Винтті дислокацияның кристалдың бетіне шығуы

6./ ДЛФО теориясында қандай күштер назарға алынады және коагуляцияның жағдайына анықтау үшін қандай тұжырымдар енгізіледі. Ажыратушы қысымның физикалық мәнін түсіндіріңіз. Тұрақтылықтың қазіргі теориясын ресейлік ғалымдар Б.В.Дерягин және Л.Д.Ландау, сәл кейініек голландиялық ғалымдар Фервеймен Овербек жасаған. Сондықтан тұрақтылықтың қазіргітеориясын осы ғалымдардың фамилияларының бас әріптерін алып ДЛФО теориясы деп атайды.

Коллоидтық бөлшектер бір біріне өте жақындағанда олардың диффузиялық қабаттары бір бірін жауып, әрекеттеседі. Бұл әрекеттесу бөлшектерді бөліп тұратын дисперстеуші ортаның жұқа қабатында болады. Лиофобтық кірнелердің тұрақтылығы негізінен осы жұқа сұйық қабаттың ерекше қасиеттерімен анықталады.

Зерттеулер бөлшектердің өзара жақындағанда жұқа қабаттың жұқаруы одан сұйықтықтың шығып кетуінен болады. Сұйық қабат айтарлықтай жұқа болғанда (оның қалыңдығы 100-200 нм-ден аз болғанда), ондағы сұйықтықтың қасиеттері қоршаған көллемдегі сұйықтық қасиеттерінен өте күшті өзгере бастайды. Осы кезде қабатта қосымша қысым пайда болады, оны Б.В.Дерягин «ажыратушы қысым» деп атады. Дерягиннің анықтамасы бойынша қабаттағы қысым төмендесе оң таңбалы болады, ол қабаттан сұйықтықтың шығып кетуіне кері әсер етеді, яғни коллоидтық бөлшектердің бірігуіне кедергі жасайды. Сол себептен «ажыратушы қысым» деп атаған, яғни бөлшектерді біріктірмей қозғалтады, сыналайды. Сыналық қысымның таңбасы теріс болуы мүмкін, яғни қабатта қысым көбейеді, ол қабаттан сұйықтықтың шығып кетуін жылдамдатады және бөлшектердің бірігуін де жылдамдатады.

Жұқа сұйық қабыршықтардың термодинамикалық қасиеттерінің осы сұйықтықтың үлкен көлемінің беттік қабатына қарағанда айтарлықтай айырмашылығы (өзгешелігі) бар.Мұндай ерекше қасиеттерді сандық түрде қосымша термодинамикалық параметр - сыналық қысым.(П,Па) сипаттайды.Бұл ұғым Дерягин теориялық күйде дәлелдеп,ұсынған.

1-сурет.Қатты бөлшектердің арасындағы жұқа қабыршықтар

Ажыратушы қысымның пайда болу себептерін қарастырайық

Жұқа қабыршықта фазааралық зоналар бірін-бірі жаппаған қабыршықтарда қысымның фазаның қысымнан айырмашылығы жоқ.Сондықтан қабыршық қалыңдығының өзгеруіне тепе-теңдікті жұмыс жұмыс жұмсалмайды.(10.12- сурет,а).

Беттік қабаттар бірін-бірі жапқанда бұл жағдай өзгереді (10.12 -сурет,ә).Жұқа қабыршықтағы гидростатикалық қысым осы қабыршықты құрайтын көлемдік фазаның қысымынан артық болады.Көлемдік фазамен термодинамикалық тепе-теңдікте болғанда,осы қабыршықтағы қосымша қысым ажыратушы қысым деп аталады.Мұндай қысымның белгісі теріс те,оң да болуы мүмкін.Қысым теріс болғанда қабыршық жұқарады.

Ажыратушы қысымды өлшеу үшін сыртқы күштер арқылы осы қысымды теңестіру керек.Онда теңестіру жолына (тәсіліне) қарай сыналық қысымды бағалау үшін қабыршықтың бетіндегі қосымша қысымды немесе көлемдік фазадағы қысымның азаюын алуға болады.Екі жағдайда да қабыршық пен оны қоршайтын фазалар термодинамикалық тепе-теңдікте болып,сыналық қысым П қабыршық бетіндегі қысым P₁ мен көлемдік фазадағы P₀ қысымның айырмасына тең болады:

П(h)=P₁-P₀

мұндағы h- қабыршақтың қалыңдығы

( Дж/м³) электрстатикалық тебілу энергиясының тығыздығын анықтайды.Яғни тығыздығының нәтижесінде қабыршықта сыналық қысым пайда болады.Бірақ сыналық қысымның молекулалық құрамдасына қарағанда,электрстатикалық құрамдасы оң болады Физикалық мәні бойынша,электрстатикалық құрамдасы дисперстік бөлшектердің жақындауына кедергі жасайды.Сыналық қысымның термодинамикалық анықтамасы бойынша,

(1)

мұндағы U_e- қабыршықтағы беттік энергияның артық мөлшерінің электрстатикалық құрамдасы.

Осыдан U_e энергиясының қабыршық қалыңдығымен байланысы шығады:

(1.1)

Сыналық қысымның электрстатикалық құрамдасы туралы түсінік коллоидтық жүйелердің тұрақтылық теориясының негізгі қағидаларына жатады.

Дисперстік жүйелердің тұрақтылық теориясының негізгі мәселесі дисперстік бөлшектердің бірігуінің себептері мен механизмін анықтауда және агрегацияға кедергі жасайтын факторларды анықтауда.Мұндай теорияны гидрофобты кірнелер үшін 1940 ж. Б.В.Дерягин мен Л.Д.Ландау, кейінірек 1946 ж.Э.Фервей мен Т.Овербек ұсынды.Әдебиетте бұл теория ДЛФО (DLVO)теориясы деп аталады.

Электролит ерітіндісінің жұқа қабыршығымен бөлінген екі дисперстік бөлшекке әсер ететін күштерді есептеу ДЛФО теориясында негізгі орынды алады.Теорияның басты қағидасы- бөлшектерге екі ғана күш әсер етеді

.Біреуі (f_e) –бөлшектердің тартылуы;мұндай күшті дисперсиялық әрекеттесулер туғызады

.Екіншісі (f_e)- бөлшектердің электрлік тебісуі,ол бірдей беттік зарядта пайда болады. Осы күштердің қатынасына байланысты коллоидтық ерітіндінің тәртібі екі түрлі болуы мүмкін.

1.Егер тартылу күші басым болса,дисперстік бөлшектер бір біріне жақындайды,олардың арасында контакт пайда болып,бөлшектер ірі агрегатқа бірігеді,яғни мұндай жағдайда коагуляция процесінің элементтік акті орындалады.

2.Егер электрстатикалық күш басым болса,бөлшектер бірігетіндей қашықтыққа жақындай алмайды да коагуляция жүрмейді.

Яғни ДЛФО теориясында дисперсті жүйенің тұрақтылығын қамтамасыз ететін негізгі фактор болып дисперстік бөлшектердің электрстатикалық тебілуі болып табылады.

Коагуляция жағдайын есептеу үшін қосымша шарттар қабылданады. Бірінші- бөлшектердің формасы призмалық және олар қалыңдығы болатын жазық параллель қабыршықпен бөлінеді.Екіншісі –бөлшектер қабыршыққа қатысты перпендикуляр бағытта қозғалады және бөлшектерге жоғарыдағы екі күш ғана әсер етеді.Яғни броундық қозғалыс ескерілмейді. Тұрақтылық шарттарын есептеу үшін тартылу және тебісу күштерінің орнына олардың энергияларын алған қолайлы.

Дисперсиялық әрекеттесу энергиясы (U_d,Дж/м²) Гамакер теңдеулерімен анықталады:

(1.2)

мұндағы Гамакердің күрделі константасы, - бөлшектердің арақашықтығы;«минус» белгісі дисперсиялық күштердің әсерінен бөлшектердің тартылуын көрсетеді.

Электрстатикалық әрекеттесу энергиясы жұқа қабыршықтағы қарсы иондар диффузиялық қабаттарының айқасу нәтижесінде пайда болады. Бұл энергияның шамасы

(1.3)

теңдеуімен анықталады.

Дисперстік бөлшектердің толық әрекеттесу энергиясы келесі теңдеумен анықталады:

(1.4)

Тебілу мен тартылу күштерінің белгілері және олардың сұйық қабыршық қалыңдығына тәуелділіктері әртүрлі.Тебілу күші экспоненциалды заңға, ал тартылу күші – дәрежелік заңға сәйкес өзгереді.

Осы жұқа қабатта сыналық қысымның пайда болуына негізінен екі фактор әсер етеді:

1) Қабаттағы электростатикалық әрекеттесу – ол энергиясы U_тб>0 тебілу күштері

2) Энергиясы U_тр˂0 ван-дер-ваальстік тартылу күштері

Бөлшекаралық әрекеттесудің шешуші энергиясы U деп екі құрамдастың сомасы (қосындысы) ретінде анықталады:

U = U_тб + (-U_тр) = U_тб – U_тр(1.5)

Екі |U_тб|>|U_тр| болса, онда тебілу күштері басым болғандықтан коагуляция болмайды, кірне агрегаттық тұрақты болады. Керісінше жағдайда тартылу күші басым болғандықтан бөлшектер бірігіп коагуляция болады.

Осы күштерді сандық түрде түсіндіріп көрейік.

Тебілудің электростатикалық күштері

Мицеллалар арасындағы электростатикалық тебілу қарсы иондардың диффузиялық қабаттары бір-бірін жапқанда пайда болады. Ол әрекеттесудің энергиясы былайша анықталады: U_тб = A*e^-ϰh(.16)

мұндағы: h – бөлшектердің ара қашықтығы; ϰ=1/δ – ол диффузиялық қабат қалыңдығына δ кнрі шама; А - ол h-қа тәуелсіз, ҚЭҚ параметрлерімен анықталатын шама. Κ және A шамаларын ҚЭҚ теориясының негізінде есептеуге болады.

Есептеулер тебілу энергиясының (Uтб) қарсы иондардың зарядтары мен концентрациялары артқанда және φ0-мен ξ-потенциалдарының абсолюттік шамалары төмендегенде азаятынын көрсетті.

(1.6) теңдеуден Uтб бөлшектердің ара қашықтығы h артқан сайын экспоненциалды түрде өседі. (-сурет)

Тартылудың Ван-дер-Ваальстік күштері

Тартылу энергиясы, негізінен, молекулалар арасындағы дисперсиялық әрекеттесумен байланысты. Оны мына теңдеумен есептеуге болады:

U_тр = -Ar / 48πh² (1.7)

мұндағы Ar – Гамакер коснтантасы, ол 10-12 эрг-ке тең. Ол кванттық-статикалық жолмен есептелген және оған коагуляциялық және адгезиялық әрекеттесулердің жеке константалары кіреді.

(10.37)-теңдеуден тартылу энергиясы бөлшектердің арақашықтығы (h) артқан сайын қашықтық квадратына кері пропорционалды түрде өзгертетіні көрініп тұр. Сонымен, тартылу қашықтығына байланысты баяу төмендейді екен. Мысалы: h 100 есе артқанда тартылу энергиясы 10⁴ есе азаяды, ал тебілу энергиясы 10⁴³ есе азаяды.

Арақашықтығы h бөлшектердің арасындағы шешуші әрекеттесу энергиясы мына теңдеумен анықталады:

U(h) = A * e^-ϰh – Ar/48πh² (1.8)

Тебілуэнергиясыментартылуэнергиясының h-қабайланыстыөзгерусипатыәртүрліболғандықтанбөлшектерарасыныңқашықтығынабайланыстышешушіпотенциалдықэнергияныңөзгеруікүрделісипаттаболады. Осытәуелділіктің U=f(h) жалпытүрі 10.15-суреттекөрсетілген.

10.15-сурет. Екі коллоидтық бөлшектің әрекеттесуінің потенциалдық энергиясы

Екінші суреттегі графиктің үш аймағына жеке-жеке тоқталайық:

1) 0˂h˂h₁, U(h)˂0 бұл кезде бөлшектің арасында тартылу күштері басым болады, жақын минимум (шұңқыр) байқалады.

U_тб → тұрақты, U_тр → ∞

Бұл кезде коагуляция болады.

2) h₁˂h˂h₂, U(h)>0. Бұл кезде бөлшектер арасында тебілу күштері басым болады, яғни U_тб>|U_тр|. Бұл кезде бөлшектер бірікпейді.

3) h₂˂h˂h₃, U(h)˂ 0 – бұл кезде қашық минимум (шұңқыр) байқалады, алайда оның тереңдігі онша емес

Үш жағдайда h=h₁, h=h₂, h=h₃ U(h) = 0 болады, яғни осы арақашықтықтарда тебілу күштер мен тартылу күштері өзара тең.

Сонымен, енді бөлшектер h₁ қашықтыққа жақындаса, онда олар бір бірімен бірігеді екен, алайда ол үшін потенциалдық тосқауылды жеңу керек. Ол бөлшектердің кинетикалық энергиясы (КТ) айтарлықтай көп болуы керек.

Екі бөлшектің әрекеттесуін қарастырайық. Бір бөлшекті қозғалмайды, ал екінші бөлшек оған қарай КТ энергиясымен жақындайды деп есептейік.

Егер KT˂ΔU_min болса, бөлшектер h_min қашықтығында қалады және бір бірімен дисперстеуші орта қабаты арқылы байланысқан болады, яғни «жұп» түзеді, бірақ тікелей бірікпейді және өзінің седиментациялық тұрақтылығын жоғалтпайды. Бұндай жағдайларда қашық минимумдегі әрекеттесу деп атайды.

Егер ΔU_min˂KT˂ΔU_k болса, онда бөлшектер бір-бірімен соқтығысқанда бір-бірімен бірікпей, керісінше жан-жаққа ұшады. Жүйе агрегаттық тұрақты болады.

Егер KT˂ΔU_k болса, онда баяу коагуляция, ал егер KT>ΔU_k болса, онда жылдам коагуляция болады.

Әдетте зольді тұрақты (бөлмелік) температурада қарастыратындықтан бөлшектердің кинетикалық энергиясы тұрақты болады. Ендеше, коагуляция болу үшін потенциалдық тосқауылды азайту керек.

Әдетте потенциалдық тосқауылды азайту үшін жүйеге электролит-коагулянт енгізеді. ДЛФО теориясы жылдам коагуляция табалдырығы С_жк есептеуге мүмкіндік береді:

C_жк = B*E(KT)⁵/A²*e⁶z⁶ (1.9)

мұндағы: A, B – есептеуге болатын тұрақты шамалар; E – ортаның диэлектрлік өтімділігі; z – ион-коагулянт заряды; e – элеткрон заряды.

Бұл формуладан ДЛФО теориясы бойынша қорытылған коагуляция табалдырығының ион-коагулянт зарядының тәуелділігі Шульце-Гардидің эмпирикалық ережесіне сәйкес келетін болжауға болады: С_шк = B* (1.10)

7./ Нанодисперсті жүйелерге седиментациялық тұрақтылық сипаттамасы бола алама?. Лиофобты жүйедегі агрегаттық тұрақтылықтың термодинамикалық және кинетикалық факторларын атаңыз және түсіндіріңіз жалгасын ксерокстаймыз)

Тұрақтылықтың негізгі екі түрі бар – седиментациялық және агрегаттық.

Агрегаттық тұрақтылық -дисперстік жүйелердің уақыт бойынша дисперстік дәрежелерін, яғни бөлшектердің өлшемін өзгертпей сақтап қалу қабілеттілігі.

Седиментациялық тұрақтылық дегеніміз – ауырлық күшіне қарсы дисперстік фазаның тұрақтылығы. Тұрақтылық факторларын кинетикалық және термодинамикалық деп бөледі.

1.Электростатикалық факторлар- беттік қабатта ҚЭҚ түзілуі нәтижесінде Липпмон теңдеуі бойынша фазааралық керілу төмендеуіне байланысты.

2.Адсорбциялық-сольваттық ф-р. Гиббс және Дюпре теңдеулеріне сәйкес дисперстік фазаның ортамен әрекеттесуі нәтижесінде фазааралық керілудің төмендеуіне байланысты.

3.Энтропиялық фактор-дисперстік фазаның көлемде таралуына байланысты.

4.Құрылым-механикалық фактор- бөлшектердің бетінде серпімділігі және механикалық беріктігі үлкен пленкалардың түзілуіне байланысты.

Дата добавления: 2014-12-24