Давление электроосмотическое

Когда поток растворителя через мембрану равен нулю (7 = 0), давление ( электроосмотическое давление ) создается вследствие разности электрических потенциалов. [c.225]

Предположим, что мы имеем ориентированный по оси л капилляр радиуса г и длины I, наполненный жидкостью, к концам которого приложена разность потенциалов Е (рис. 30). Под влиянием электрического поля происходит электроосмотический перенос жидкости с некоторой скоростью причем в результате такого течения жидкости создается некоторая разность давлений Р. Описание движения вязкой, несжимаемой жидкости под влиянием электрического поля и при наличии гидростатического давления может быть сделано с использованием гидродинамических уравнений Навье—Стокса. Для данного случая — ламинарного потока жидкости в направлении оси л — в стационарном состоянии в соединении с уравнением несжимаемости жидкости уравнение Навье—Стокса сводится к следующему выражению [c.54]

Как мы уже знаем, С-потенциал можно вычислить не только по скорости электрофореза, но и по электроосмотической скорости передвижения. Хотя прямое определение электроосмотической скорости возможно, гораздо удобнее для вычисления С-потенциала измерять объем жидкости, проходящий при электроосмосе через капилляр или пористую мембрану, или давление, развивающееся в результате электроосмотического движения жидкости. [c.212]

Уравнение, с помощью которого можно вычислить С-потенциал, выводят, исходя из того, что в равновесном состоянии объем жидкости Уи поступающей в отдельный капилляр в единицу времени под влиянием электроосмотической силы, равен объему жидкости Уг. вытекающему за то же время из капилляра под влиянием гидростатического давления Р. Объем VI выражается уравнением (VП,5I) [c.216]

Величина гидростатического давления, уравновешивающая электроосмотический перенос жидкости, называется максимальным электроосмотическим поднятием и определяется формулой [c.182]

Для измерения максимального электроосмотического поднятия используются приборы того же типа как и для определения скорости электроосмотического переноса -потенциала. Заполнение приборов, определение их герметичности и горизонтальности положения капилляров производится так же, как в предыдущей работе. Для определения величины поднятия один из капилляров присоединяется к манометрической установке. При включении тока мениск в отсчетном капилляре начинает двигаться. На систему подается давление до тех пор, пока движение мениска не прекратится. Величина приложенного давления, очевидно, равна величине максимального электроосмотического поднятия. [c.187]

При первоначальном равенстве давлений в сосудах Др = О имеем электроосмотический эффект [c.332]

Решение последнего уравнения и составит нашу задачу для случая, когда при электроосмотическом потоке не возникает разности давлений,, чему отвечает, например, измерение скорости электроосмотического переноса жидкости в приборе с двумя горизонтально поставленными отсчетными капиллярами на одном уровне. Общее решение этого уравнения дает для [c.56]

При наличии гидростатического давления, возникающего как следствие электроосмотического переноса, соотношения получаются несколько иные. Движение жидкости под действием гидростатического давления подчиняется закону Пуазейля, по которому объем жидкости V, перенесенный в единицу времени, равен [c.57]

Если гидростатическое давление и электроосмотический перенос противоположны друг другу, то движение в целом по достижении стационарного состояния равно нулю, и тогда в единицу времени V = v. Приравнивая уравнения (36) и (34), получим [c.57]

Определяя отсюда величину Рмакс, которая называется максимальным электроосмотическим давлением, получим [c.57]

Влияние рассмотренных выше факторов должно сказываться одинаковым образом на величине вычисленного -потенциала как из данных по электроосмосу, так и по потенциалу течения. Моментом, отличным от рассмотренных ранее и характерным лишь для потенциала течения в этом смысле, будет явление так называемого электроосмотического противотока, которое было указано Буллом и затем Уайтом. Сущность явления заключается в том, что, по мнению Булла, создающаяся при протекании жидкости через капиллярную систему разность потенциалов должна вызвать обратный электроосмотический поток жидкости в капиллярах. Электроосмотический противоток должен обусловить появление давления, направленного противоположно приложенному давлению. Это противодавление должно быть тем больше, чем больше относительное значение двойного слоя в капиллярной системе в геометрическом отношении, т. е. чем меньше сечение капилляров, составляющих систему. Для эффективного давления Рв, действующего в системе капилляров, имеем [c.98]

Таким образом, лишь в области двойного слоя может происходить обратный ток жидкости, и электроосмотический противоток не может создать противодавления в капиллярах в прямом смысле, т. е. по сечению капилляра действует только приложенное извне давление. [c.99]

Величина отрицательного давления около анода в опытах по электроосмотическому обезвоживанию грунтов оценивается в 0,3—0,8 ат при отсутствии подпитки водой. [c.190]

Четвертый эффект возникает, когда в стационарном состоянии отсутствует дислокационный ток (п = 0). Величина его характеризует механическое напряжение на единицу разности потенциалов (перенапряжения), т. е. электроосмотическое давление , дислокаций [c.135]

Электроосмотический перенос жидкости может быть представлен в данных условиях как движение под действием давления, эквивалентного по действию электроосмотическому переносу. Тогда вводится коэффициент электроосмотической активности К = Ка/Кф- Как было показано многочисленными опытами, величина Кэ возрастает с уменьшением размеров частиц грунта, в то время как Кф падает. [c.192]

Если поток вещества равен нулю, из соотношения (IX.132) определяется электроосмотическое давление [c.332]

Если мембрану расположить горизонтально, то можно наблюдать проникновение гидростатического давления, вызванное электроосмосом. Зависимость между электро-осмотическим давлением и -потенциалом найдем, приравняв потоки, вызванные электроосмотическим движением и действием гидростатического давления. Первая причина, как было установлено ранее, для одного капилляра может быть найдена по уравнению (1 .30). [c.98]

Практическое применение электроосмоса ограничено из-за большого расхода электроэнергии. Тем не меиее, это явление используется для удаления влапг при осушке различных объектов (стен зданий, сыпучих материалов, при строительстве плотин, дамб и т. д.), для пропитки материалов различными веществами. При электроосмотической осушке в объект вводят электроды, представляющие собой полые металлические трубы с отверстиями. В замкнутой электрической цепи происходит электроосмотический перенос жидкости к определенному электроду, которая собирается в нем, и затем ее откачивают насосом. Все большее значение приобретает электроосмотическая фильтрация, сочетающая в себе два процесса фильтрацию под действием приложенного давления и электроосмотический перенос жидкости в электрическом поле. [c.230]

Таким образом, электроосмотическое давление Ар определяется не силой тока, а напряжением 11. [c.99]

Возникновение электроосмотического давления внешне напоминает обычный осмос. Однако следует иметь в виду, что между этими явлениями существует принципиальное различие осмотическое давление не исчезает при изоляции системы, а электроосмотическое давление связано не с равновесными, а со стационарными процессами и исчезает при отключении источника тока. [c.99]

Скорость течения воды, даже через самые тонкие поры в жестких мембранах, прямо пропорциональна давлению для мембран из пористого стекла с порами радиуса 1 нм прямая Q — Р проходит через начало координат , течение воды описывается законом Пуазейля (XIV. 4). Эта зависимость иногда маскируется деформацией (часто — необратимой) структуры каркаса под давлением, напоминая течение пластичного тела (см. далее), наблюдаемой з глинах, почвах, грунтах и некоторых полимерных матрицах, а также встречным потоком жидкости (электроосмотическим), возникающим вследствие потенциала течения [15, 17]. [c.265]

Если электроосмотический перенос жидкости приводит к возникновению разности уровней жидкости по обе стороны от диафрагмы, то под действием появляющегося перепада давлений Ар возникает противоток жидкости (рис VII—19) вплоть до установления динамического равновесия и отвечающего ему стационарного значения электроосмотического поднятия. Чтобы получить выражение для электроосмотического поднятия Не, запишем полностью связь потока жидкости с обеими действующими силами — разностью электрических потенциалов и разностью давлений [c.204]

С помощью электроосмоса предварительно перед высушиванием можно удалять избыточную воду из различных осадков. Применение электроосмоса при фильтровании значительно ускоряет этот процесс. Фильтр-прессы, работа которых основана на фильтровании под давлением в сочетании с электроосмосом, называются электроосмотическими фильтр-прес-сами- [c.196]

Электроосмотическое давление дислокаций [c.136]

Особый случай электроосмоса представляет электроосмотиче-ское давление. Если капилляр С (рис. 33) расположен не горизонтально, а наклонно или вертикально, то при электроосмосе уровень жидкости в нем изменится и появится гидростатическое давление, направление действия которого противоположно электроосмоти-ческому течению. В результате создаются условия для обратного переноса жидкости через пористую перегородку. В конце концов уровень мениска остановится в положении, соответствующем постоянной разности гидростатических давлений, т. е. электроосмоти-ческому давлению АР. Возникающее состояние на первый взгляд похоже на равновесие в осмотической ячейке. В действительности же оно не имеет ничего общего с равновесием, а представляет собой стационарное состояние. Это обстоятельство часто не учитывается, что иногда приводит к грубым ошибкам. На самом деле и при стационарном уровне мениска под влиянием приложенного электрического поля продолжается электроосмотический перенос жидкости вдоль стенок капилляров пористой перегородки. В то же время внутри капилляра существует обратное течение, вызванное гидростатическим давлением. Так как стационарному состоянию отвечает не равенство давлений (электроосмотического и гидростатического), а равенство количеств жидкости, перенесенных за 1 с путем электроосмоса [уравнение (5.7а) ] и под действием гидростати- [c.138]

В пористых мембранах можно наблюдать два элект-рокинетических явления. Электрический ток, текущий через мембрану, приводит в движение заряженные частицы диффузного двойного слоя. При этом ионы увлекают за собой растворитель и возникает одна из разновидностей осмотического явления — электроосмоти-ческий поток. По мере разбавления растет толщина диффузного двойного слоя. Поэтому понижение концентрации увеличивает электроосмотический поток. Если между растворами по разные стороны мембраны создать определенную разность давлений, электроосмотическое давление, то поток будет остановлен (рис. 77). [c.191]

Определение по электроосмотическому давлению. При этом способе определяют не объем жидкости, протекшей при электроосмосе через капилляр или пористую мембрану в единицу времени, а давление, возникающее в результате электроосмотического движения жидкости. Для этогв то колено электроосмотического прибора, в которое поступает жидкость, должно заканчиваться вертикальной или наклонной трубкой, с помощью которой можно установить высоту столба жидкости, уравновешивающего электроосмОтическую силу. Давление этого столба заставляет жидкость течь через капилляр или пористую мембрану в обратном направлении, пока не установится равновесие между силой тяжести и осмотическим давлением. [c.216]

Еще Квинке и Видеман нашли, что электроосмотическое давление Р- пропорционально градиенту внешнего потенциала И и обратно пропорционально Л -что полностью соответствует уравнению (VП, 64 ). [c.216]

Движущие электроосмотические силы в пористых объектах могут быть охарактеризованы с помощью максимального электроосмотического поднятия. Если жидкость, передвигающуюся вследствие электроосмоса, заставить подниматься в одной из частей прибора, то возникает гидростатическое давление, направленное в сторону противоположную элек-троосмотическому переносу. Очевидно, по мере подъема жидкости скорость электроосмотического переноса будет замедляться. В равновесных условиях гидростатическое давление полностью уравновесит электроосмотический перенос и движения жидкости наблюдаться не будет. [c.182]

Рассматривая применение электроосмоса к осушке грунтов и водопонижению, мы встречаемся с положениями теории электроосмотической фильтрации. Элементы этой теории в основном были разработаны трудами ннл енеров-гидротехников, таких как А. В. Нетушил, Г. М. Ломизе, Б. Ф. Рельтов и др. В этой теории рассматриваются два процесса, способствующие удалению воды из грунта. Первый —это фильтрация под действием градиента давления, а второй — электроосмотический перенос под действием внешнего электрического поля. Кажущаяся [c.191]

Эффекты (Hi 107) —(HI. 110) называются потоковым потенциалом, электроосмосом, электроосмотическим давлением и механоэлектрическим током. [c.153]

Если под р1 иметь в виду градиент давления, взятый с обратным знаком, — с1р/с1л , под Р2 — напряженность внешнего электрического поля, то под X и 2 подразумеваются поток массы и электрический ток соответственно эти величины будем в дальнейшем относить к сечению единичной площади. Коэффициент ац характеризует фильтрацию жидкости через дисперсную фазу, а а 2 — скорость электроосмотического переноса жидкости через диафрагму или поток частиц дисперсной фазы в электрофорезе. Коэффициент 012, равный коэффициенту 021, определяет плотность тока протекания или же электрического тока, переносимого частицами при их дйижении в поле внешних сил (если в последнем случае сила Р представлена силой тяжести mg, то речь [c.187]

Многочисленные экспериментальные исследования подтвердили основные закономерности электрокинетических явлений в пористых диафрагмах, описываемые полученными выше выражениями. Так, в частности, Саксеном было показано, что отношение разности потенциалов при электроосмосе к разности давлений при фильтрации (Ч — —Ч 2)/Ар равно отношению скорости электроосмотического переноса к току протекания /р [c.205]

Электроосмос приводит к изменению уровней жидкости в сообщающихся сосудах — анодной и катодной частях U-образной трубки. Этот эффект, на-зьшаемый электроосмотическим поднятием, оказывается очень сильным например, приложение напряжения в 100 В может вызвать возникновение разности уровней до 20 см. Таким образом, электроосмос и электроосмотическое поднятие связаны с движением жидкости относительно неподвижной дисперсной фазы (пористой диафрагмы). В случае электроосмотического поднятия при равновесии электроосмотический перенос жидкости компенсируется ее перетеканием в обратную сторону под действием разносги гидростатических давлений в двух частях U-образной трубки. [c.210]