Электрокинетические свойства

На границе твердой и жидкой фазы (между ПОИ и противоионами) возникает двойной электрический слой (ДЭС), следовательно, разность потенциалов j, названная электротермодинамическим потенциалом:

Знак и величина j зависит от ПОИ. По мере удаления от межфазной границы его значение уменьшается.

В электрическом поле гранула и диффузный слой движутся в противоположных направлениях, поэтому границу между ними называют поверхностью скольжения.

На поверхности скольжения возникает ДЭС и электрокинетический потенциал или z-потенциал (дзета-потенциал). z-потенциал является частью электротермодинамического потенциала j, имеет одинаковый с ним знак.

z-потенциал зависит от:

1) толщины диффузного слоя (l): ­ l Þ ­z, при коагуляции z-потенциал уменьшается (см.: тема 2. Коагуляция);

2) температуры (нетоднозначной зависимости).

Чем больше величина z-потенциала, тем больше устойчивость коллоидной системы. Если z=0, то система находится в изоэлектрическом состоянии (ИЭС), т.е. коллоидные частицы не имеют заряда, следовательно, объединяются в крупные агрегаты и теряют устойчивость.

Величину z-потенциала определяют по скорости электрофореза или электроосмоса.

Электрофорез – это перемещение частиц дисперсной фазы (гранул) в электрическом поле. Скорость электрофореза вычисляют по уравнению Гельмгольца – Смолуховского:

где U _эф – скорость электрофореза (м/с), e – изоэлектрическая проницаемость среды, e₀ - электрическая постоянная, Dj – разность потенциалов от внешнего источника (В), z – электрокинетический потенциал (В), К _ф – коэффициент, зависящий от формы коллоидной частицы, h – вязкость среды (Н×с/м²), l – расстояние между электродами (м).

Электрофорез применяется для:

1) определения z-потенциала;

2) разделения аминокислот, нуклеиновых кислот, антибиотиков, ферментов, форменных элементов крови;

3) определения чистоты фармацевтических препаратов;

4) введения лекарств через кожу;

5) проведения диагностики заболеваний по электрофо-реграммам биожидкостей.

Электроосмос – перемещение дисперсионной среды (диффузного слоя и растворителя) в электрическом поле. Электроосмос применяют для очистки воды, сывороток, для осушения или пропитки пористых материалов.