Mineral Yüzeyinde Yük Oluşumu

[ozguryolcu]

Mineral Yüzeyinde Yük Oluşumu:

1.Yüzeyindeki iyonların çözünmesi: Mineral yüzeyindeki zıt yüklü iyonların eşit olmayan çözünmeleri ile iyonik katıların yüzeylerinde yük oluşumu sağlanır. Atom ağırlığı fazla olan katı fazda kalma eğilimindedir.

2. Kristal kafesindeki düzensizlik: Kristal yapı gösteren katıların birim hücresindeki iyon eksikliği veya fazlalığı net bir (+) veya (-) artışına neden olur. Bu düzensizlikler minerallerin elektro-kinetik ve flotasyon davranışını etkiler.

3. Çözeltiden iyon adsorpsiyonu:  Çözeltideki bazı iyonlar mineralin yüzeyi tarafından çekilir. Çekilen iyonlar mineralin yüzeyini (+) veya (-) yük ile yüklerler. Mineralin hidrofobik(havayı seven) özellik kazanması bu yolla olur.

Potansiyel tayin eden iyonlar: Su içerisine konmuş bir katının örneğin gümüş metalini ele alırsak. Su içerisine atılan  gümüş suya Ag+  katyonu verme eğilimindedir. Gümüşün yüzeyindeki iyonlar katı ve çözelti fazı arasındaki ara yüzey boyunca denge durumuna (çözeltinin doygun duruma gelmesi) gelinceye kadar difüzyonun etkisiyle sıvı faza geçerler. Sıvı fazına geçen tüm Ag+ katyonları katı fazında serbest bir elektron bırakır. Bu serbest kalan elektronlar katı faza negatif elektrik  yükü kazandırır. Sıvı fazında Ag+ iyonları fazla olduğundan çözelti fazı ise pozitif elektrik yükü ile yüklenmiş olur. Yüzeyin elektrik yükünü tayin eden ve değiştiren iyonlara potansiyeli tayin eden iyonlar denir. Katı-çözelti sistemi elektriksel olarak nötr’dür ve Ag+ katyonunun çözelti fazına geçmesi dengeye ulaştığından giderek daha güç olacaktır.



Çözeltiye AgNO3 ilave edilirse, çözeltideki Ag+ iyonlarının kimyasal potansiyeli fazla miktarda değişecektir. Katıdaki iyonların kimyasal potansiyeli değişmeyecektir. Katı yüzeyine yayılan negatif yüklü tabaka ile ara yüzeyde pozitif yüklü bir tabakayı bulunduran elektriksel çift tabaka meydana gelir.

Elektriksel çift tabaka:


Gümüş kırılıp suya atıldığında suya geçen iyonlar katı yüzeyini negatif yükler. Çözelti içerisine AgNO3 ilave edildiği zaman çözeltide Ag+ iyonu artacağından iki faz arasında denge sağlanmalıdır. Katı yüzeyini çevreleyen su çeşitli iyonları içeren çözelti haline gelir. Ag+ pozitif yüklü iyonları mineral yüzeyi tarafından çekilerek katı yüzeyi civarında Ag+ pozitif yüklü iyon konsantrasyonu artar. Bu artan konsantre yüzeyden uzaklaştıkça azalır ve çözeltinin normal konsantrasyonuna ulaşır. Potansiyel tayin eden iyonların katı yüzeyini elektriksel bakımdan nötr yapan kritik konsantrasyon vardır. Ara yüzeydeki bu durum şarjın sıfır noktası denir.
   Metaller dışında diğer bütün bileşiklerde en az iki tane potansiyel tayin eden iyon yardır. Bileşiği meydana getiren anyon ve katyon katı ve çözelti arasındaki elektriksel çift tabakanın meydana gelişini etkiler. AgI2’de Ag+  ve I- potansiyeli tayin eden iyonlardır.

/buffereffect.110mb.com

[alper7490]

E.Ç.T. :

   Su içine atılan mineral tanelerinin yüzeyleri yük kazanır, oluşan yük mineral taneleri etrafında bulunan suyun yapısında ve mevcut iyonların dağılımında değişikliğe neden olur. Bunun bir sonucu olarak yüzey ile çözeltinin iç kısmı arasındaki yük farkı su içindeki mineral tanesinin çevresinde elektiriksel açıdan farklı, ardışık iki tabaka oluşumu ile sonuçlanır bu farklı iyon derişimi gösteren ardışık tabakalar bütününe  E.Ç.T. denilir. Burada mineral tanesi yüzeyinden çözeltiye doğru ortalama bir hidrate iyon çapı kadar mesafede iyonların adsoblanmasının gerçekleştiği bir stern düzlemi oluştuğu var sayılır.

* Su içindeki bir mineralin yüzeyinde bir yük ve etrafında EÇT oluştugunda yüzey ile ortam arasında oluşan ortalama mutlak Potansiyel farkına yüzey potansiyeli denir.
* Çözeltide elektrolit derişimi ve zıt yüklü iyon derişimi artırılırsa EÇT kalınlığı azalır ve potansiyel düşer buna bağlı olarak topaklanma meydana gelir ve flotasyon başarısız olur.
* Tanenin yüzey üzerindeki hareketi sayesinde kayma düzleminde potansiyel ölçülebilir. Kayma düzleminde ölçülebilen bu elektrokinetik potansiyel ise zeta potansiyeli olarak adlandırılır.

Topaklanma:

pülp içindeki derişime bağlı olarak EÇT kalınlığı azalacağından EÇT'ye bağlı olarak itici kuvvetlerin etkisi azalır ve küçük tanelerin birbirlerine yaklaşmalarına
yani vander wals kuvvetleri daha etkin hale gelmeye başlar taneler arası mesafenin kısalması ilede topaklanma meydana gelir.