Частицы в электрическом поле

Физики принялись за создание устройств, предназначенных для ускорения заряженных частиц в электрическом поле. Заставив частицы двигаться с ускорением, можно было повысить их энергию. Английский физик Джон Дуглас Кокрофт (1897—1967) совместно со своим сотрудником ирландским физиком Эрнестом Томасом Син-тоном Уолтоном (род. в 1903 г.) первыми разработали идею ускорителя, позволявшего получать частицы с энергией, достаточной для осуществления ядерной реакции. В 1929 г. такой ускоритель был построен. Спустя три года эти же физики бомбардировали атомы лития ускоренными протонами и получили альфа-частицы. Эту ядерную реакцию можно записать следующим образом [c.171]

Сопротивление диффузии частиц и сопротивление миграции частиц в электрическом поле имеют одну и ту же природу, что указывает на общность механизма диффузии и электропроводности и позволяет использовать данные об электропроводности при изучении и объяснении явлений диффузии. [c.34]

Электрохимические процессы имеют большое практическое значение. Электролиз используется в металлургии легких и цветных металлов, в химической промышленности, в технологии гальванотехники. Химические источники тока широко применяются в быту и промышленности. Электрохимические процессы лежат в основе многих современных методов научного исследования и анализа. Новая отрасль техники — хемотроника — занимается созданием электрохимических преобразователей информации. Одной из важнейших задач электрохимии является изучение коррозии и разработка эффективных методов защиты металлов. В неравновесных условиях в растворе электролита возникают явления переноса вещества. Основные виды переноса диффузия — перенос вещества, обусловленный неравенством значений химических потенциалов внутри системы или между системой и окружающей средой конвекция — перенос вещества под действием внешних механических сил миграция — перенос заряженных частиц в электрическом поле, обеспечивающий электрическую проводимость электролитов. [c.455]

При определении скорости осаждения частицы под действием электрического поля силу тяжести нужно заменить силой, с которой на заря кенную частицу действует электрическое поле. Воспользовавшись при такой замене соотношением (3.22), получаем выражение для определения скорости осаждения шарообразной частицы в электрическом поле [c.63]

Явления идентичного характера имеют место у дисперсии полиакрилонитрила. Суспензия стиракрила характеризуется движением большего количества частиц (60—70 %) к катоду,остальные образуют агрегаты, слегка колеблющиеся в межэлектродном пространстве. Изучение суспензий полимеров в неполярной среде осложняется их неустойчивостью, увеличивающейся при движении частиц в электрическом поле. По мере старения суспензии (спустя несколько дней после приготовления) преимущественное движение взвешенных частиц к электродам несколько утрачивается, его труднее выделить на фоне неупорядоченных перемещений. [c.26]

Движение дисперсных частиц в электрическом поле принципиально ничем не отличается от движения частиц в поле земного тяготения. [c.37]

Электрокинетические свойства и устойчивость диэлектрических жидкостей определяют возможность и целесообразность очистки этих жидкостей электрообработкой. Поэтому уместно изложить здесь, кроме конструктивных решений задачи, результаты новейших исследований по электрокинетическим свойствам загрязненных диэлектрических жидкостей и их устойчивости. Применявшиеся при этом методики определения загрязнений в жидкости и некоторые эффекты поведения частиц в электрическом поле могут оказаться полезными как для разработки методов и устройств электроочистки технических жидкостей, так и объяснения наблюдаемых при электроочистке эффектов. [c.41]

Попадая в сильное поле заряженной поверхности, дисперсная частица поляризуется диффузная оболочка ее, по-видимому, деформируется, притягиваясь к электризованной поверхности или отталкиваясь от нее в зависимости от соотношения знаков их зарядов. Справедливо рассматривать частицу в электрическом поле одновременно и как диполь, возникший вследствие поляризации материала, и как заряд, который свойственен частице в неполярной среде после деформации диффузной оболочки. [c.50]

Таким образом, поведение дисперсных частиц в электрическом поле определяется следующими основными параметрами [37, 38] [c.60]

Расчет осаждения частиц в электрическом поле проводится по такой же схеме, как и в случае гравитационного поля или поля центробежной силы. Рассмотрим ход такого расчета на примере электрофильтра с трубчатыми электродами (см. рис. ХУ-4, а). [c.430]

Приравняв уравнения (XV. ) и (ХУ.З), разделим переменные и, интегрируя в пределах самого длинного пути от Л, до Т 2, найдем время осаждения частиц в электрическом поле [c.431]

Расчет осаждения частиц в электрическом поле должен проводиться по такой же схеме, как и в гравитационном поле или в поло центробежных сил. Согласно рис. 16. 7 частицы движутся вместе с газом вдоль электродов. Время нахождения газа в аппарате составляет [c.391]

Процесс слияния капель воды, или коалесценция, может происходить в результате соударения частиц разного размера при седиментации, при взаимодействии поляризованных частиц в электрическом поле или при соударении частиц, участвующих в турбулизированном движении среды. [c.7]

Таким образом зета-потенциал — это тот потенциал, который существует, с одной стороны, между твердой частицей и слоем среза, вместе взятыми, и раствором — с другой. Это не что иное, как та сила, посредством которой две частицы с одинаковыми зарядами способны отталкивать друг друга или одна частица (или нон), обладающая зарядом одного знака, в состоянии притянуть другую с зарядом противоположного знака. Следовательно, зета-потенциал непосредственно влияет на подвижность частиц в электрическом поле. Больше того, зета-потенциал вообще определяет асе электрокинетическое поведение частицы. По этой причине величина и значение этого потенциала являются наиболее важными показателями частиц коллоида. Совершенно очевидно, что в том случае, если зета-потенциал недостаточно высок, вещество окажется лишенным свойств коллоида. [c.75]

Для электрической ориентации частиц имеется гораздо больше возможностей. Исследования показывают (Толстой, 1955 г.), что анизометрические коллоидные частицы в водных растворах обычно обладают электрическими дипольными моментами, достаточными для того, чтобы за время достижения стационарной ориентации частиц в электрическом поле не произошло заметного разогревания раствора за счет прохождения через него тока (при надлежащей очистке раствора от электролита). Коллоидные частицы и макромолекулы могут иметь как собственный дипольный момент, определяемый их строением, так и дипольный момент, индуцированный электрическим полем. Если использовать постоянное электрическое поле (или постоянные импульсы напряжения), то ориентация частиц будет обусловлена взаимодействием с полем обоих видов диполей, и вклад от каждого из них в общий эффект выделить нелегко. Автор с сотрудниками (1959 г.) добились ориентации коллоидных частиц (галлуазита, бензопурпурина и многих других веществ в воде) с помощью высокочастотного электрического поля при частоте порядка десятков и сотен килогерц. При этом было пока зано, что влияние собственного дипольного момента, который жестко связан с частицей и заставляет ее колебаться в переменном поле, полностью подавлено из-за инерционности частицы. В этом случае она ориентируется только за счет взаимодействия с полем индуцированного момента, который, меняя направление синхронно с полем, создает постоянный момент силы. Величина этого момента в водных растворах достаточна для ориентации частиц. По-видимому, он возникает за счет поверхностного слоя воды. Если эта гипотеза подтвердится, то данный метод электрической ориентации частиц окажется универсальным для водных растворов. Применение высокочастотных электрических полей помогает значительно ослабить или устранить такие мешающие явления, как электролиз, поляризация и электрофорез, что делает метод особенно перспективным. Если же исследования этим методом дополнить параллельными исследованиями при ориентации в постоянном электрическом поле, то можно оценить величину постоянного диполь-ного момента частиц и найти угол между постоянным и индуцированным дипольными моментами. Например, при изучении частиц, галлуазита выяснилось, что индуцированный момент ориентиро [c.33]

Электрофорезом называют движение коллоидных частиц в электрическом поле. Он был открыт Рейссом одновременно с электроосмосом. [c.134]

Иногда в литературе этот метод называют электрофорезом или ионофорезом на бумаге (электрофорез — передвижение частиц в электрическом поле). Однако метод имеет сходство не только с электрофорезом, но и с хроматографией на бумаге. Поэтому предложено называть данный метод разделения веществ электрохроматографией на бумаге. [c.348]

Как уже было сказано, уравнение (VI. ) было выведено при условии стационарного режима, т. е. равенства электрической силы, действующей на частицу, и силы трения. Следует, однако, учитывать, что иа движение частицы в электрическом поле оказывают влияние эффекты электрофоретического торможения и электрической релаксации, которые не учитываются классической теорией Смолуховского. [c.97]

В теории электрофореза, разработанной Смолуховским, Гюккелем и другими авторами, движение частицы в электрическом поле рассматривается как результат действия на ее поверхностный заряд электрической силы и силы сопротивления среды Р . [c.74]

Таким образом, энергия взаимодействия частиц в электрическом поле равна [c.157]

Дипольные силы являются дальнодействующими и поэтому на потенциальной кривой взаимодействия частиц в электрическом поле на больших расстояниях всегда имеется потенциальная яма. Ее глубина зависит от напряженности поля и увеличивается с ростом Е. При достаточной глубине энергетического минимума происходит коагуляция частиц, имеющая обратимый характер при снятии электрического поля система восстанавливает первоначальную устойчивость. Энергия дипольного взаимодействия может стать больше потенциального барьера. В этом случае в системе наблюдается необратимая коагуляция. [c.157]

Микроскопический и ультрамикроскопический методы. Эти методы определения электрофоретической подвижности заключаются в определении скорости передвижения индивидуальных коллоидных частиц в электрическом поле при помощи микроскопа или ультрамикроскопа. Преимущество этого метода перед методом подвижной границы состоит в том, что при исследовании с помощью микроскопа частицы находятся в одной и той же окружающей их среде и отсутствует поверхность раздела между коллоидной системой и боковой жидкостью. Другое преимущество этого метода заключается в том, что для определения достаточно очень малое количество раствора. Недостаток этого метода тот, что нельзя исследовать электрофоретическую подвижность частиц в растворах с более или менее значительной концентрацией дисперсной фазы, так как в таких растворах наблюдение за перемещением отдельной частицы невозможно. Разбавление же системы чужеродной жидкостью всегда влияет на -потенциал. [c.210]

Электрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом поле и возникновение разности потенциалов при течении жидкости через пористые материалы (потенциал протекания) или при оседании частиц (потенциал оседания). Перенос коллоидных частиц в электрическом поле называется электрофорезом, а течение жидкости через капиллярные системы под влиянием разности потенциалов — электроосмосом. Оба эти явления были открыты Ф. Ф. Рейссом в 1809 г. [c.306]

Недостатком метода микроэлектрофореза является то, что на электрофоретическую скорость частиц может налагаться скорость электроосмотического потока дисперсионной среды, достигающей заметной величины вследствие малого сечения капилляра микрокамеры. При наличии электроосмоса наблюдаемая скорость передвижения частиц в электрическом поле изменяется по глубине камеры, так как она слагается из истинной электрофоретической скорости частиц и скорости движения жидкости. [c.200]

Рис. 76. Схема движения сферической частицы в электрическом поле.

Коллоидные растворы отличаются от истинных растворов специфическими свойствами 1) рассеивают свет, т. е. дают опалесценцию 2) обнаруживают явление электрофореза, заключающееся в переносе коллоидных частиц в электрическом поле к тому или другому электроду 3) проявляют способность к диализу, т. е. с помощью мембраны коллоидные частицы могут быть отделены от растворенных в них примесей низкомолекулярных веществ [c.5]

В случае окрашенных гидрозолей у электрода, заряд которого по знаку противоположен заряду частиц, появится светлый слой жидкости. Этим методом определяют заряд частиц. Как называется явление перемещения частиц в электрическом поле [c.426]

При движении коллоидных частиц в электрическом поле (электрофорез) они теряют на электроде заряд и слипаются (коагулируют). При использовании золя Ре(ОН)з, приготовленного по предложенной выше методике, на катоде образуется осадок Ре(ОН)з. Каков заряд частицы золя [c.426]

Миграция. Под миграцией понимают движение заряженных частиц в электрическом поле. Так как она усложняет использование некоторых электрохимических методов анализа, в ряде случаев роль миграции определенных частиц понижают до пренебрежимо малой, добавляя к раствору большой избыток электролита, который не участвует в электрохимической реакции, но почти целиком принимает на себя функции миграционного переноса тока индифферентный или фоновый электролит). [c.99]

Электрофорез. Электрофорез можно определить как движение заряженных частиц в растворе электролита под действием внешнего электрического поля. Скорость движения частиц в электрическом поле зависит от величины, формы и заряда частиц, что позволяет провести их разделение. Скорость движущейся частицы V пропорциональна ее заряду Q и напряженности электрического поля Я, а также (для сферических частиц) посредством выражения для коэффициента трения / [из уравнения (7.1.26)] обратно пропорциональна радиусу частицы [c.335]

НОМ порошке, порошке поливинилхлорида и т. д., и главным образом на целлюлозе. Электрофоретический метод разделения имеет особое значение для разделения коллоидов и аминокислот, так как заряд частиц этих соединений зависит от значения pH среды. Поэтому значение pH раствора (изо-электрическая точка) оказывает большое влияние на направление движения ионов в растворе. Процесс электрофореза проводят часто в присутствии буферных растворов. Согласно уравнению (7.1.29), состав раствора оказывает большое влияние на скорость движения частиц в растворе. Движению частиц в электрическом поле препятствует явление диффузии. Влияние диффузии обратно пропорционально размерам частиц и силе поля. Для разделения ионов больших размеров можно применять электрофорез при низком напряжении, для разделения частиц небольших размеров следует работать при более высоких напряжениях. Электрофорез на носителе по технике выполнения проще, чем обычный электрофорез. При этом вещества в соответствии со скоростями их движения в электрическом поле фракционно осаждаются на носителе. Используя сорбционное действие носителя, можно замедлить движение частиц, что приведет к расширению зон фракционирования. Под действием выделяемого током тепла, особенно при работе с высокими напряжениями, происходит испарение растворителя, что затрудняет процесс разделения. Важным фактором является удаление перед разделением больших количеств электролитов, например, в процессе диализа. [c.387]

Любая система, находящаяся в коллоидном состоянии (как и истинный раствор), электронейтральна. Однако, как будет показано ниже, электрические свойства, определяемые строением мицелл, существенно влияют на свойства коллоидных систем, например на движение частиц в электрическом поле и др. [c.231]

Расчет электрофильтра по скорости осаждения частиц в электрическом поле сложен из-за необходимости учета множества факторов, влияющих на осаждение. Необходимо знать дисперсный состав пыли, диэлектрическую проницаемость ее частиц, свойства газа и пыли и учесть их влияние на режим работы элерстро-фильтра. В связи с этим электрофильтры обычно подбирают, используя практические данные о допускаемой скорости очищаемых газов в электрическом поле электрофильтра (в пределах 0,2—1,5 м/с). Конструкцию электрофильтра выбирают также по данным эксплуатационного опыта она должна обеспечивать необходимую степень улавливания пыли из газового потока и надежность в работе. [c.231]

Ионно-электростатический фактор стабилизации для рассмотренных нами случаев с точки зрения устойчивости системы существенного значения не имеет, т. е. силами электростатического отталкивания при И>а практачески можно пренебречь. Однако наличие ионного слоя у частиц фазы обеспечивает поляризацию этих частиц в электрическом поле. [c.39]

Действительные скорости дрейфа частиц в электрическом поле электрофильтра. как отмечено выше, примерно в 2 раза меньше теоретически рассчи-тзнны.ч, поэтому при подсчете показателя степени в формуле (47) для частиц любого размера полученные значения скорости дрейфа уменьшаем в 2 раза [c.28]

Когда коллоидные частицы видимы в микроскопе или ультрамикроскопе, их электрофоретическую подвижность можно определить, следя за движением какой-либо отдельной частицы в электрическом поле. К сожалению, в важнейшем случае — биоколлои- [c.158]

Прямые методы сводятся к наблюдению за поведением частиц в электрическом поле при электрофорезе. При этом исследуемый белок подвергают электрофорезу в буферных растворах с разными значениями pH. В буферном растворе со значением pH, равным изоэлектрической точке белка, последний электронейтрален и не перемещается в электрическом поле. Эти наблюдения проводят либо макроскопически в особых электрофоретических аппаратах, либо микроскопически в кювете ультрамикроскопа. Помимо прямых методов наблюдения изоэлектричеекого состояния белков существуют и косвенные методы, которые сводятся к наблюдению максимума или минимума того или иного физического свойства, изменяющегося с изменением дзета-потенциала испытуемого раствора. Все эти методы подробно описаны в соответствующих руководствах. [c.340]

С помощью буквенного коэффициента п в этой формуле Дюкло хотел подчеркнуть возможность широкого изменения содержания H2S в коллоидной частице. Для подобной сложной частицы Дюкло первый предложил название мицелла . Небольшое же количество стабилизатора в мицелле он назвал активной частью и указал, что йменнр эта часть обусловливает движение Частицы в электрическом" поле и ее присутствием объясняется поведение золя при введении в него электролитов. [c.241]

При каких условиях отсутствует лаправлснмое движение коллоидных частиц в электрическом поле [c.170]

Рассмотрим пример образования золя с отрицательно заряженными частицами. В электрическом поле частицы такого золя перемещаются к аноду. На рис. ПО приведена схема строения мицеллы золя кремневой кислоты. Заряд такой частицы возникает без адсорбции ионов извне, а за счет электролитической диссоциации поверхностного слоя самого ядра. Молекулы 5102, реагируя с водой, соприкасающейся с поверхностью ядра, образуют кремневую кислоту Н2310з. Эта кислота представляет собой слабый электролит, [c.330]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология