double arrow

Электрические свойства коллоидных систем. Электрокинетические явления


1. Электрофорез
1808 г Ф.Ф.Рейс установил, что при наложении разности электрического потенциала на электроды, опущенные в заполненные водой стеклянные трубки жидкость в трубке с положительным полюсом мутнела за счет появления там частиц глины. Это указывало на то, что частицы глины переносятся в электрическом поле к положительному полюсу. Перенос частиц в электрическом поле получил название электрофореза.
Процесс протекает с скоростью, зависящей от величины разности потенциалов и характеристик среды:

где U - линейная скорость движения границы золь-жидкость, м/с; ε – диэлектрическая проницаемость среды, ф/м; ε0 – электрическая константа (8,85 × 10-12 ф/м); Н – градиент внешнего поля, В/м; η- вязкость среды, Н × с/м2; ξ – дзета-потенциал.
2. Эффект Дорна(потенциал седиментации)
Дорн в 1878 г. обнаружил, что при оседании каких-либо частиц в жидкости, например песка в воде, возникает электродвижущая сила между двумя электродами, введенными в разные места столба жидкости, в которой оседают частицы. Это явление, противоположное электрофорезу, получило название эффект Дорна (потенциал седиментации).
3. Электроосмос
Ф.Ф. Рейс открыл явление электроосмоса, заключающееся в том, что если тонкий порошок кварца поместить в среднюю часть U-образной трубки так, чтобы он образовал под пористой диафрагмы, заполнить трубку водой и приложить электрический ток к электродам, помещенным в оба колена трубки, то уровень воды с «-« электродом будет повышаться до тех пор, пока разность уровней в обоих коленах не достигнет определенной величины. Процесс идет с постоянной скоростью, которую можно рассчитать по следующей формуле:
где υ – объемная скорость, м3/с; I – сила тока, А; χ – удельная электропроводность, Ом-1 м-1; ξ – дзета-потенциал.
4. Потенциал течения
Если под действием давления заставить проводящую жидкость двигаться через пористое тело, то возникает разность потенциалов, называемая потенциалом течения (Е). Это явление противоположно электроосмосу.

где р – давление, приводящее жидкость в движение, Н/м2.
Легко показать, что скорость электроосмоса и потенциал течения зависят от одних и тех же величин:

Описанные 4 явления, в которых происходит передвижение частиц при наложении разности потенциалов, возникает разность потенциалов при движении частиц, получили название электрокинетических явлений. Причиной всех этих явлений является наличие заряда на поверхности коллоидных частиц.










Сейчас читают про: