ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электроосмос из "Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 3" Для изучения явлений электроосмоса обычно ставят опыт не с одним капилляром, а с порошком или пористой перегородкой, состоящей из очень большого количества капилляров разнообразной формы и размеров. Из приборов для изучения электроосмоса, применяемых в лаборатории, широко распространен прибор, изображенный на рис. 48, в котором измеряется С-потенциал порошков. [c.142] Исследуемое порошкообразное вещество взбалтывают с большим объемом раствора, по отношению к которому должен быть определен С-потенциал, и затем оставляют на некоторое время для наступления адсорбционного равновесия. После отстаивания набивают порошком нижнюю суженную часть стеклянного сосудика 1. Чтобы порошок при наполнении не проваливался через отверстия, имеющиеся на дне сосудика, дно последнего прижимают к чистому марлевому тампону. Таким путем образуется пористая перегородка (мембрана). [c.142] После этого весь сосудик 1 и стакан 2, в который погружена нижняя часть сосудика, заполняют той жидкостью, с которой настаивался порошок. Необходимо особенно тщательно следить за тем, чтобы при заполнении сосудика в нем не оставалось пузырьков воздуха. Сосудик закрывают резиновой пробкой, через которую проходит сифон 3, наполненный 3%-ным студнем из агар-агара, содержащим насыщенный раствор. хлористого калия. Другой такой сифон 4 подводится под нижнюю часть сосудика. [c.142] Наружные концы сифонов 3 м 4 погружены в стаканчики 5 с 10%-йым раствором сернокислой меди в стаканчики опущены медные электроды б, соединенные с источником постоянного тока (напряжение от 80 в и выше). [c.143] При включении тока жидкость начинает передвигаться к тому или другому полюсу, что можно заметить по движению мениска воды в горизонтально расположенном капилляре 7. [c.143] Скорость передвижения жидкости зависит от природы этой жидкости и соприкасающейся с ней твердой фазы, а также и от приложенной разности потенциалов. [c.144] Как при электрофорезе, состав раствора здесь имеет очень большое значение, так как причиной электроосмоса является двойной электрический слой на границе между жидким раствором и твердым телом. При электроосмосе передвигается та обкладка двойного слоя, которая связана с остальной массой жидкости, т. е. диффузная часть двойного слоя. [c.144] Электроосмос наблюдается только в очень разбавленных растворах электролитов, так как в крепких растворах весь двойной слой недиффузный и расположен в слое жидкости, прилегающем к твердой фазе. [c.144] Заряд твердой фазы относительно жидкости получается или благодаря избирательной адсорбции из раствора ионов одного знака, или, чаще, вследствие ионизации. [c.144] Как и при электрофорезе, ионы, присутствуя в растворе, могут влиять на заряд частицы, причем решающее значение имеют ионы, заряженные противоположно твердой фазе. Потенциал твердой фазы может изменяться особенно сильно при введении в жидкость ионов высокой валентности. [c.144] Скорость и направление электроосмотического переноса жидкости определяются величиной и знаком электрокинетического потенциала на границе движущаяся жидкость — смоченная твердая поверхность. [c.144] При вычислении величины С-потенциала следует помнить, что в уравнении (31) все электрические величины должны быть выражены в системе абсолютных электростатических единиц. [c.145] Однако описанный прибор (рис. 48) не всегда дает хорошо воспроизводимые результаты. Основная причина этого заключается в трудности приготовления устойчивого в гидродинамическом отно-шеяии и хорошо удерживающегося в приборе слоя порошка — мембраны. Наиболее удобным и надежным способом образования такого слоя порошка является центрифугирование. В. М. Гортиковым были предложены две модификации прибора для измерения С-потенциала порошков, в которых слой изучаемого порошка осаждается центрифугированием. [c.145] Для нужд студенческого практикума удобен прибор, изображенный на рис. 49. [c.145] На дне центрифужной пробирки 1 помещают слой исследуемого порошка. Трубки 2 и 3 заполняют студнем агар-ага-ра, насыщенным хлористым калием (стр. 54). При измерениях нижние (расширенные) концы трубок погружаются в два сосуда с раствором КС1, в которые опущены медные электроды, соединенные с источником постоянного тока. Расширения у концов трубок служат для того, чтобы студень агар-агара хорошо удерживался в них и не мог передвигаться. Капилляры для измерения электроосмотического потока присоединяются к концам трубок 4 w 5 (на рисунке капилляры не показаны). В качестве капилляров могут быть использованы микропипетки емкостью 0,1 мл с делениями в 0,001 мл (диаметр около 0,7 мм). [c.145] Стеклянные палочки б и 7, присоединяемые к прибору при помощи отрезков каучуковой трубки 8 ц 9, служат для регулирования положения мениска в капиллярах. [c.145] Для заполнения центрифужной пробирки 1 исследуемое мелко раздробленное вещество в количестве 3—5 г взбалтывают с раствором, по отношению к которому будет определяться С -потенциал. После установления адсорбционного равновесия суспензию снова взбалтывают и наполняют ею две центрифужные пробирки. Пробирки закрываются резиновыми пробками с проходящими через них отрезками стеклянных трубок (как показано на рис. 49) и помешаются в центрифугу. Для образования достаточно плотных мембран обычно необходимо 15—20 мин. при скорости центрифуги 3000—3500 об/мин. (при диаметре центрифуги 12 см). [c.146] К прибору присоединяют трубки, заполненные агар-агаром, и капиллярные пипетки. Через верхние отверстия (при вынутых палочках 6 и 7) прибор заполняют центрифугатом. После этого вставляют палочки так, чтобы в приборе не было пузырьков воздуха. Измерения проводятся, как описано выше. Объем жидкости, перенесенной при электроосмосе Q, находят как среднее арифметическое из ряда измерений в обеих центрифужных пробирках. [c.146] Вернуться к основной статье