Двойной электрический слой (ДЭС), современные представления о строении ДЭС

Из строения мицеллы следует, что у неё на границе раздела двух фаз возникает тонкий поверхностный слой из пространственно разделённых электрических зарядов противополжного знака, который и носит название ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ (ДЭС). В ДЭС происходит полная компенсация суммарного заряда твердой поверхности суммарным зарядом противоионов и на границе ДЭС с дисперсионной средой потенциал равен нулю. При движении частицы ДЭС разрывается.

Современные представления о строении ДЭС:

ДЭС образован потенциалопределяющими ионами, находящимися на поверхности твердой частицы и эквивалентным количеством противоионов, находящихся в дисперсионной среде вблизи поверхности твердой частицы.

Потенциалопределяющие ионы прочно связаны с твердой частицей хемосорбционными силами и равномерно распределены по ее поверхности.

Слой противоионов, компенсирующих заряд твердой поверхности, имеет сложное строение и состоит из двух частей: адсорбционного слоя и диффузного слоя.

Адсорбционный слой противоионов примыкает к заряженной поверхности твердой частицы. Те противоионы, которые находятся в этом пространстве, называются адсорбционными противоионами. Они связаны с заряженной твердой частицей двумя видами сил – адсорбционными и электростатическими. Эта связь является настолько прочной, что противоионы адсорбционного слоя перемещаются вместе с твердой частицей, не отрываются от нее, образуя с ней единое кинетическое целое – коллоидную частицу. Противоионы адсорбционного слоя равномерно распределены в слое.

Диффузный слой имеет толщину δ, его образуют те противоионы, которые находятся от заряженной поверхности на расстоянии, большем d, но в пределах расстояния δ. Эти противоионы притягиваются к частице только электростатическими силами, а следовательно, менее прочно, чем противоионы адсорбционного слоя. При движении твердой частицы они от нее отрываются.

Полное падение дзета-потенциала в ДЭС называется термодинамическим потенциалом φ0: В ДЭС происходит полная компенсация суммарного заряда твердой поверхности суммарным зарядом противоионов и на границе ДЭС с дисперсионной средой потенциал равен нулю.

Электрокинетический потенциал (или дзета-потенциал) как важнейшая характеристика ДЭС. Факторы, определяющие величину дзета-потенциала. Электрокинетические явления в живых организмах.

Место разрыва при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга называется плоскостью скольжения или границей скольжения. Потенциал на плоскости скольжения называется ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИМ ПОТЕНЦИАЛОМ (или дзета-потенциалом).

-Чем больше размыт двойной слой, тем больше и дзета-потенциал.

Если слой предельно сжат, то дзета-потенциал равен 0. Это соответствует изоэлектрическому состоянию, и система не реагирует на электрический ток

-Дзета-потенциал зависит от концентрации электролита-стабилизатора – чем она больше, тем меньше дзета-потенциал,

-Зависит от заряда противоиона - чем он больше, тем больше дзета-потенцал.

Устойчивость коллоидных систем падает с понижением дзета-потенциала.

При дзета-потенциале равном нулю коллоидная система перестает существовать.

Электрокинетические свойства коллоидных частиц играют большую роль в живых организмах. При движении крови в артериях возникает потенциал течения. При восприятия звука органами слуха также возникает такой потенциал.