ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние различных факторов на -потенциал и изменение чисел переноса в капиллярных системах из "Электрокинетические явления" при рассмотрении вопроса об электрокинетическом потенциале и изменении чисел переноса мембранами, нами было подробно разобрано влияние структурных свойств, и в особенности среднего радиуса пор, на эти две основные электрокинетические характеристики капиллярных систем. Рассмотрим теперь влияние природы твердой фазы на -потенциал и изменение чисел переноса. Еще в первых работах по-электрокинетическим явлениям вопрос о влиянии природы поверхности, ее химического состава на электрокинетические эффекты интересовал исследователей. [c.152] Величина и знак дипольных моментов некоторых активных групп были исследованы Вильямсом. Ряд полученных им данных приводится в табл. 20. [c.154] Вильбрандт обращает внимание на то, что группы, несущие отрицательный заряд, встречаются наиболее часто, и поэтому положительно заряженные мембраны менее распространены. [c.154] К сожалению, в работе Мейера, а также Вильбрандта не учитывались структурные свойства исследованных ими мембран. Поэтому полученные этими авторами результаты следует считать носящими только качественный характер. В ряде случаев учет структурных характеристик при сравнении электрокинетических свойств мембран различной природы может привести к совершенно иной оценке их электрохимической активности, чем в том случае, если эти структурные характеристики не приняты во внимание. [c.154] Примером может служить исследование, выполненное 3. П. Козьминой и Е. И. Старовойтовой по изучению влияния химической природы поверхности на электрокинетические свойства мембран — --потенциал и изменение чисел переноса. Были взяты -коллодиевые мембраиы различной пористости, на которых были проведены измерения чисел переноса по аналитической методике и -потенциала по электроосмосу в 0,01н. КС1. Затем эти мембраны подвергались процессу денитрации раствором сульфо-гидрата аммония с заменой групп N0 на группы ОН . [c.154] Интересны недавно полученные данные (В. И. Юрьев и Б. М. Бухтеев) по исследованию влияния химической природы различных активных групп на электрокинетические свойства ( -потенциал и поверхностная проводимость) и некоторые другие характеристики целлюлозы. Эти авторы получили большое число различных производных целлюлозы и провели определения электрокинетического потенциала методом потенциала течения с учетом поверхностной проводимости. Приводим некоторые из полученных результатов для -потенциала в табл. 23. [c.155] ИЗ приведенных данных, введение в целлюлозу групп заместителей, имеющих кислый характер ( 2 и 3), приводит к уменьшению величины -потенциала по сравнению с исходным образцом целлюлозы. [c.156] Введение группы ЫОг с более высоким дипольным моментом ( 4) приводит к увеличению -потенциала (которое с увеличением степени замещения от Л 1,63 до 6,72% возрастает до —55 мв). Введение групп основного характера (Яд 6 и 7) приводит к перемене знака -потенциала на положительный, в согласии с ранее приведенными данными в табл. 20. [c.156] Рассматривая вопрос о действии различных электролитов на величину -потенциала, мы встречаемся с фактом, что катионы оказывают тем более понижающее действие (при отрицательном знаке заряда поверхности), чем выше их валентность. Это можно иллюстрировать данными Ю. С. Большаковой, полученными на коллодиевых мембранах различного радиуса пор (рис. 94). [c.156] Такое действие можно объяснить тем, что с увеличением заряда иона возрастает сила электростатического притяжения его к поверхности (что рассматривалось нами при оценке силового поля катионов различной валентности) и ионы большей валентности могут ближе подойти к поверхности, -вызывая этим более сильное сжатие диффузного слоя и соответствующее понижение -потенциала. [c.156] Для ионов одной валентности наблюдается то общее правило, что катион оказывает тем большее пойижающее действие на -потенциал, чем больше его истинный объем. Для ионов щелочных металлов получается следующий ряд Ы Ма К КЬ Сз и для щелочно-земельных М Са 8г Ва. [c.157] Влияние одновалентных ионов на величину -потенциала отрицательно заряженных коллодиевых мембран можно иллюстрировать данными 3. П. Козьминой, полученными для 0,001 н. растворов хлоридов щелочных металлов (рис. 96). Для двухвалентных ионов соответствующие данные были приведены на рис. 94. [c.157] Рассматривая влияние различных ионов на изменение чисел переноса в мембранах, можно видеть в общем сходную картину с изменением -потенциала, а именно числа переноса катионов возрастают от лития к цезию и+ Ыа+ К НЬ+ Сз+. [c.158] Для катионов щелочноземельных металлов данные по числам переноса через коллодиевые мембраны различной пористости были получены Ю. С. Большаковой на кафедре коллоидной химии. Ряд цифр из ее работы приведен в табл. 24. [c.158] Приведенные данные существенно отличаются от результатов для одновалентных катионов. Изменение чисел переноса здесь значительно меньше, и, кроме того, это изменение становится более заметным только при малых радиусах пор мембран. Так, мембраны среднего радиуса пор более 20 ммк уже не изменяют чисел переноса двухвалентных катионов, тогда как для одновалентных катионов (КС1) изменение числа переноса при таком радиусе пор мембраны составляет около 10%. Этот результат является следствием соотношений между толщиной двойного электрического слоя и сечением пор мембраны. В случае двухвалентных катионов толщина двойного слоя будет значительно меньше, чем для одновалентных, как это следует из формулы (16), что нами рассматривалось ранее. [c.159] Как видно из рисунка, действие ряда поверхностно-активных веществ имеет сходный характер, а именно в начале имеется резкое понижение -потенциала вследствие экранирования двойного слоя до некоторого минимума и затем следует повышение. [c.160] Сп/Сп+1, при которых наблюдается минимум величины -потенциала, то это отношение остается примерно одинаковым и равно около 3. Это дает основание говорить здесь о наличии зависимости, соответствующей правилу Траубе. [c.161] Полученные результаты для изменений величины -потенци-ала заставили предположить, что подобные же зависимости должны быть и в отношении изменений чисел переноса. Опыты по изменению чисел переноса были также проведены Е. М, Лапинской на керамических мембранах, которые показали, что, действительно, изменение чисел переноса идет симбатно изменениям -потенциала. Результаты этих опытов и сопоставление изменений двух электрокинетических характеристик — Ап и -потенци-ала для нониловой кислоты — приведены на рис. 99. [c.161] Приведенные данные на рис. 99 показывают, что положения максимумов и минимумов практически совпадают, и это свидетельствует об одинаковом характере влияния изменений в строении двойного электрического слоя при прибавлении ПАВ на эти электрокинетические характеристики в соответствии с теоретическими представлениями. [c.161] Принимая, что столь резкие изменения в величине электрокинетического потенциала при увеличении концентрации ПАВ в растворе могут быть обусловлены лишь различной ориентацией дифильных молекул ПАВ на поверхности, полученные результаты можно объяснить следующим образом. [c.162] Вернуться к основной статье