Ионное скольжение по поверхности

I — РеО+ (потенциалопределяю-щие ионы) 2 — С (противо-ионы) 3 — поверхность скольжения [c.329]

При относительном перемещении фаз, из-за гидратации твердой поверхности и ионов, граница скольжения проходит на некотором расстоянии от твердой поверхности. В результате этого двойной электрический слой подразделяется на плотную (адсорбционную) и диффузную части (рис. 100). [c.330]

Кривыми 5 и на рис. 1.8 показаны зависимости 1151(113 ), учитывающие эффект скольжения — понижения вязкости воды вблизи гидрофобных поверхностей. В этом случае поправка особенно велика, так как резко повышается скорость конвективного переноса ионов в ближайших к поверхности слоях, где плотность объемного заряда наибольшая. [c.23]

Гидрофобное покрытие поверхности. Суть способа в следующем. Кристаллы сульфата кальция теряют гидратную оболочку при температуре около 200° С, т. е. ионы, входящие в состав кристаллов, при рабочих температурах в выпарных аппаратах гидратированы. Гидрофобное покрытие поверхности нагрева способствует скольжению гидратированных ионов накипеобразователей, что [c.16]

При двил> ении жидкости относительно твердой поверхности плоскость скольжения находится за пределами адсорбционного слоя, в диффузном слое. Часть ионов диффузного слоя, прилегающих к адсорбционному слою, остается неподвижной, а при движении твердой фазы перемещается вместе с ней. Слой жидкой фазы, расположенной между твердой поверхностью и плоскостью [c.112]

Движение жидкости, вызываемое ионами диффузного слоя, происходит не на границе раздела фаз, а на некотором расстоянии А от поверхности твердого тела, по так называемой поверхности скольжения. [c.71]

Как видно из рис. 2.1, его значение зависит от числа некомпенсированных на поверхности скольжения зарядов адсорбционного слоя, т. е. от числа ионов в диффузном слое. Падение потенциала в плотном слое имеет линейный характер (по аналогии с двойным слоем плоского конденсатора). [c.36]

В процессе образования гидрофобного золя рост ядра в той или иной стадии может быть приостановлен созданием так называемого адсорбционного слоя из ионов стабилизатора. Ионная сфера вокруг ядра коллоидной мицеллы состоит из двух слоев (или двух сфер) — адсорбционного и диффузного. Адсорбционный слой слагается из слоя потенциалопределяющих ионов, адсорбированных на поверхности ядра и сообщающих ему свой заряд, и части противоионов, проникших за плоскость скольжения и наиболее прочно связанных электростатическими силами притяжения. Вместе с ядром эта ионная атмосфера образует как бы отдельный гигантских размеров многозарядный ион — катион или анион, называемый гранулой. Диффузный слой, расположенный за плоскостью скольжения, в отличие от адсорбционного не имеет в дисперсионной фазе резко очерченной границы. Этот слой состоит из противоионов, общее число которых равняется в среднем разности между всем числом потенциалопределяющих ионов и числом противоионов, находящихся в адсорбционном слое. [c.318]

Причиной электрофореза, как и других электрокинетических явлений, служит наличие двойного ионного слоя (ДИС) на поверхности раздела фаз. При положительно заряженной дисперсной фазе коллоидные частицы вместе с адсорбированными на них положительными потенциалопределяющими ионами движутся к катоду, отрицательно заряженные противоионы диффузного слоя —к аноду. В случае отрицательного заряда частиц движение происходит в обратных направлениях. Дисперсная фаза смещается относительно дисперсионной среды по поверхности скольжения. Поэтому, измерив скорость электрофореза, находят потенциал коллоидной частицы, т. е. электрокинетический или (дзета) потенциал. Величина -потенциала характеризует агрегативную устойчивость золя и зависит от толщины диффузного слоя, концентрации и заряда противоионов. Скорость электрофореза определяют методом подвижной границы — наблюдают за передвижением границы между окрашенным коллоидным раствором и бесцветной контактной жидкостью. Наилучшей контактной жидкостью является ультрафильтрат самого золя. Для приближенных измерений используют воду. Сущность метода состоит в определении времени, за которое граница окрашенного золя переместит- [c.205]

Если бы теория Гельмгольца — Перрена была правильной, то при оседании коллоидных частиц в жидкости или при продавливании жидкости через капилляр вообще не должен был бы наблюдаться эффект Дорна или потенциал протекания, а явления злек-тро оре а и электроосмоса были бы невозможны. Однако если даже допустить, как это принималось ранее, что поверхность скольжения проходит между двумя обкладками двойного электрического слоя, то и в этом случае представления Гельмгольца — Перрена приводят к противоречию. В самом деле, при таком допущении электрокинетический потенциал, т. е. потенциал, обнаруживаемый при электрофорезе или электроосмосе, должен был бы соответствовать разности между всеми потенциалопределяющими ионами и [c.176]

Действительно, лри переходе от 0,1 н. раствора к 1,0 н. толщина двойного слоя получалась порядка радиуса иона и меньше. Кроме того, оставаясь на позициях теории Гуи, трудно понять смысл разницы в понятиях термодинамического фазового потенциала и электрокинетического потенциала. До появления работ Смолуховского и Фрейндлиха, при объяснении механизма электрокинетических явлений, величины фазового скачка потенциала е и электрокинетического потенциала отождествлялись и граница скольжения фаз по отношению друг к другу предполагалась находящейся между двумя обкладками двойного слоя. Смолуховский, а также Фрейндлих в своих работах указывали, что при наложении внешнего злектрического поля тангенциально по отношению к поверхности раздела передвигаются, вероятно, [c.34]

Второй потенциал, характеризующий двойной слой ионов, называют электрокинетическим или -потенциалом дзета-потенциалом). Он представляет собой электрический потенциал в двойном слое на границе между частицей, способной к движению в электрическом поле, и окружающей жидкостью. -Потенциал является потенциалом поверхности скольжения. Однако в двойном электрическом слое точное расстояние от твердой поверхности до поверхности скольжения неизвестно. Поэтому приближенно можно принять, что поверхность скольжения проходит по границе между адсорбционным и диффузным слоями ионов. Следовательно, -потенциал близок, хотя и не совсем идентичен по величине, потенциалу на границе адсорбционного и диффузного слоев. [c.399]

Другие условия, которые должны выполняться в случае применения получаемых количественных соотношений а) размеры капилляров или частиц дисперсной фазы значительно превышают толщину двойного электрического слоя б) молекулы жидкости настолько прочно прилипают к поверхности, что их скольжение исключено в) заряды в системе переносятся жидкостью, содержащей ионы. [c.95]

АР+, Fe +, La +, Th +, такие анионы, как цитрат ион, а также сложные органические катионы основных красителей и ионы, образуемые алкалоидами, не только способны весьма сильно понизить величину -потенциала, но и вызвать даже при незначительной концентрации перемену его знака. Такое действие отдельных ионов объясняется тем, что они по отношению к поверхности обладают помимо электростатического еще и адсорбционным потенциалом е (рис. 106). Такая специфическая адсорбция связана с поляризуемостью данного иона или с поляризацией ионов или молекул, находящихся на поверхности. На рис. 107 приведена схема, поясняющая перемену знака электрокинетического потенциала. Граница скольжения между связанными и свободными противоионами обозначена АВ. Кривая падения термодинамического потенциала ab отсекает на линии А В некоторый отрезок, расположенный под осью абсцисс. Это отвечает отрицательному значению -потенциала. Последнее указывает на то, что в адсорбционной части двойного электрического слоя находится избыток анионов, что и даст S < О, и частицы с таким зарядом переносятся к аноду. Кривая ас на рис. 107 показывает изменение термодинамического потенциала до перезарядки. Здесь -потенциал имеет положительное значение. [c.326]

Внедрение примесных ионов в состав твердого раствора позволяет выделить отдельные детали поверхности скола, свойственные для чистого трехкальциевого силиката (блочность кристаллического строения, линии скольжения дислокаций, ступенчатые или спиральные витки, места выходов дислокаций на поверхность кристалла и т. д.). [c.237]

Если представим диффузный слой как цилиндрическую оболочку ионов (расположенную у самой поверхности скольжения) с поверхностной плотностью зарядов а, то получим конденсатор. для которого имеем [c.88]

С другой стороны, электрическая сила f, действующая тангенциально на такую оболочку ионов, будучи отнесена к единице поверхности скольжения, равна произведению поверхностной плотности заряда а на градиент потенциала внешнего поля Н [c.89]

Граница скольжения устанавливается при относительном перемещении фаз, например при течении жидкости вдоль твердой поверхности. Мы не знаем точно, где она проходит по отношению к ДЭС. Можно с достаточной уверенностью предполагать, что первый слой ионов со своими гидратными оболочками и первый слой молекул воды, смачивающих твердую фазу, не перемещаются относительно твердой фазы при течении жидкости. Поэтому следует полагать, что граница скольжения проходит либо на расстоянии с от поверхности, и в этом случае = 31, либо смещена глубже в жидкую фазу, оставляя часть ионов диффузного слоя в неподвижном гидродинамически слое жидкости в этом случае < грь [c.205]

Рассмотрим бесконечно тонкий слой жидкости толщиной йх (б <С Я, поверхность практически плоская), движущийся под действием внещнего электрического поля напряженностью Н, направленного параллельно границе скольжения (рис. 79). Электрическая сила действует на отдельные ионы, но, согласно закону Ньютона, она уравновешивается силой трения, возникающей в жидкости. Таким образом, в стационарном состоянии и в ламинарном режиме общая сила, действующая на каждый слой, равна нулю и каждый слой жидкости толщиной йх движется с постоянной скоростью параллельно границе скольжения. Это означает, что электрическая сила, действующая на объемный заряд, должна уравновешиваться силами трения соседних слоев, равными г (йи йх), на единицу площади боковой поверхности [c.209]

Это расхождение можно объяснить тем, что большая часть подвижных ионов ДЭС вносит вклад в Кв, но не участвует в электрокинетических явлениях (не отражается на величине -потенциала), располагаясь между границей скольжения и поверхностью твердой фазы. Предполагая, что эти ионы принадлежат диффузному слою, а следовательно, учитываются величиной потенциала, Фридрихсберг и Барковский вычислили /(., по уравнениям (XII. 16) и (ХП.68), подставляя величину гр1 вместо С з уравнение Гуи . Хорошее согласие результатов этих вычислений экспериментальными значениями Кз позволило выдвинуть представление о пристенном слое ионов. Последний является частью диффузного слоя, которая не перемещается в потоке жидкости (гидродинамически неподвижной), но обладает подвижностью в переменном электрическом поле. [c.231]

Рассмотрим бесконечно тонкий слой жидкости толщиной с1х 6< Я, поверхность практически плоская), движущийся под действием внешнего электрического поля напряженностью X, направленного параллельно границе скольжения (рис. ХП.П). Электрическая сила действует на отдельные ионы, но, согласно закону Ньютона, она уравновешивается силой трения, возникающей в жидкости. Таким образом, в стационарном состоянии и в ламинарном режиме суммарная сила, действующая на каждый слой, равна нулю и каждый слой жидкости толщиной движется с постоянной скоростью параллельно границе сколь- [c.213]

Разделение окружающих частицу противоионов на две части одну находящуюся внутри границы скольжения и движущуюся совместна-с частицей, и вторую, отрывающуюся под действием внешнего поля от поверхности частицы, дает основание записывать своеобразные- химические формулы , отражающие строение окруженных двойным слоем частиц. Такие образования, называемые мицеллами гидрофобных золей, включают в себя агрегат (например, т молекул Agi),, образующий вместе со слоем потенциалопределяющих ионов (напри- мер, nA.g+) ядро, ас частью противоионов, входящей внутрь границы скольжения (п—х) NO3", — частицу внешнюю часть мицеллы образуют те противоионы (л ионов NOa ), которые не перемещаются вместе с частицей в ходе электрофореза [c.194]

Более реальным следует считать представление о преимущественном развитии механохимического эффекта в областях выхода линий скольжения, которые в обоих случаях находятся в возбужденном состоянии и вносят подавляющий вклад в величину прироста тока по сравнению со всей остальной поверхностью (активной или пассивной). Этот вклад, равный деформационному приросту тока реакции ионизации металла, определяется деформационным сдвигом химического потенциала атомов металлического электрода, одинаково влияющим на первичный акт перехода для активного и пассивного состояний, различающихся последующими промежуточными стадиями. Как в пленочной, так и в адсорбционной теориях пассивности считается установленным образование поверхностных хемосорбционных (промежуточных) соединений. На первичный акт перехода ион-атома металла при образовании такого промежуточного соединения оказывает влияние механическое воздействие на металлический электрод. [c.86]

Если бы теория Гельмгольца — Перрена была правильной, то при оседании коллоидных частиц в жидкости или при продавливании жидкости через капилляр вообще не должен был бы наблюдаться эффект Дорна или потенциал протекания, а явления электрофореза и электроосмоса были бы невозможны. Однако если даже допустить, как это принималось ранее, что поверхность скольжения проходит между двумя обкладками двойного электрического слоя, то и в этом случае представления Гельмгольца — Перрена приводят к противоречию. В самом деле, при таком допущении электрокинетический. потенциал, т. е. потенциал, обнаруживаемый при электрофорезе или электроосмосе, должен был бы соответствовать разности между всеми потенциалопределяющими ионами и всеми противоионами, т. е. равняться общему скачку потенциала. Однако опыты показали, что электрокинетический потенциал не только, как правило, меньше общего скачка потенциала, но изменяется под влиянием различных факторов совсем иначе. Например, общий скачок потенциала не зависит сколько-нибудь существенным образом от индифферентных электролитов, не содержащих ионов, способных достраивать кристаллическую решетку, в то же время такие электролиты сильно влияют на электрокинетический потенциал. [c.176]

Для повышения эффективности откачки инертных газов используется несколько конструктивных решений, позволяющих реализовать указанные в 5.1 физические пртнципы. Одно из них - применение катодов с гребенчатым профилем. В катодных пластинах выфрезеро-вьтают относительно узкие и глубокие канавки (рис. 5.8,а). Несколько иная конструктивная схема, позволяющая решить ту же задачу, — применение решетчатого катода (рис. 5.8, б). Большая часть ионов бомбардирует поверхность таких катодов под очень малым углом скольжения, что увеличивает коэффициент распыления. Кроме того, значительно увеличивается площадь поверхности, на которую напыляются атомы геттера и которая в то же время почти не подвержена ионной бомбардировке (решетчатые стенки вне основной зоны распыления). Относительная быстрота откачки аргона такими насосами достигает 10%. [c.194]

Подставив вместо ф -потенциал, найдем, что при увеличении толидины диффузного слоя X (уменьшении и — величины обратной толщине слоя) -потенциал возрастает при постоянном расстоянии плоскости скольжения от границы раздела фаз. Так как понижение температуры, введение в систему индифферентного электролита (специфически не взаимодействующего с поверхностью) и увеличение заряда его ионов ведут к уменьшению толщины диффузного слоя, то соответственно снижается и электрокинетический потенциал. Отсюда же следует, что этот иотенциал будет снижаться и с уменьп1ением диэлектрической проницаемости среды, напрпмер, при добавлении в водный раствор спиртов, эфиров и других органических веществ. [c.218]

Следует заметить, что при выводе уравнений (VII, 42) и УП,44) был сделан ряд упрощений и не вполне обоснованных допущений. Прежде всего, как уже было указано при рассмотрении строения двойного электрического слоя, схему, из которой мы исходили, нельзя считать удовлетворительной. Двойной электрический слой, согласно новейшим представлениям, надо представлять не плоскопараллельным конденсатором, а конденсатором, одна из обкладок которого состоит из диффузно распределенных ионов. Часть этих ионов -находится в приповерхностном слое и отстоит от твердой поверхности на меньшем расстоянии, чем плоскость скольжения. В результате этого электрокинетический потенциал соответствует не всему заряду на поверхности стенки, а разности между общим поверхностным зарядом и зарядом всех ротивоионов, находящихся в приповерхностном слое. Поведение такого слоя при электрофорезе или электроосмосе следует представлять себе так, как это показано на рис. VII, 19 б. Правда, такое представление о двойном электрическом слое не обесценивает приведенный вывод, так как этот слой по-прежнему можно рассматривать как электрический конденсатор. Возникает лишь вопрос о том, насколько допустимо при количественных выводах приравнивать расстояние I, на котором происходит изменение скорости течения жидкости в двойном слое, к усредненному расстоянию между обеими обкладками электрического конденсатора с размытой внешней обкладкой. [c.201]

Адсорбционная (плотная) часть двойного электрического слоя состоит из по-тенциалопределяющих ионов и части противоионов. Диффузная часть двойного электрического слоя образована остальными противоионами. Скорость перемещения фаз в электрическом поле определяется величиной потенциала на поверхности скольжения, который поэтому назван электрокинетическим потенциалом и кратко обозначается как (-потенциал (дзета-потенциал). Этому потенциалу приписывают знак заряда твердой поверхности. [c.307]

Интересные соображения были недавно высказаны Бнкерма-ном в дополнение к имеющимся представлениям о природе поверхностной проводимости. Он обращает внимание на то, что поверхность пор реальных капиллярных систем не является совершенно гладкой, а обладает шероховатостью микро- и ультра-микроскопического порядка. Граница скольжения между жидкостью и такой поверхностью в процессах злектроосмоса и потенциала течения должна проходить по возвышениям, тогда как для движения ионов под действием электрического поля могут быть доступными и углубления в поверхности. Это приводит к тому, что действительная площадь поперечного сечения капил- [c.109]

Твердая частица — ядро коллоидной частицы — кристалл иодида серебра (AgI), (рис. 103). Поверхность ядра адсорбирует преимущественно ионы Ag", входящие в состав кристалла ядра, приобретая положительный заряд. Положим, количество ионов Ag , адсорбированных ядром, равно и. Это количество ионов п входит в состгв ядра. К заряженному ядру притягиваются противоионы КОГ, формируя двойной электрический слой. Часть противоионов (п — х) находится в адсорбционном слое, которые вместе с ядром составляют частицу, или, иначе, гранулу. Остальная часть противоионов (х) находится за поверхностью скольжения в свободном объеме раствора. Пунктиром изображена линия, замыкающая весь объем электролита, в котором находятся противоионы. Ядро вместе с адсорбционным слоем и слоем свободной жидкости, в котором находятся противоионы, называется мицеллой. [c.414]

В соответствии с моделью Гуи — Чапмена возникновение электрокинетического потенциала объясняется тем, что при относительном перемещении фаз слой жидкости определенной толщины прочно удерживается на твердой поверхности. Потенциал в плоскости разрыва такого пограничного слоя жидкости соответствует -потенциалу. Плоскость разрыва, проходящая по границе между слоем покоящейся жидкости и остальным ее объемом, называется также плоскостью скольжения. Модель Гуи — Чапмена объясняет наблюдающееся падение -потенциала под действием электролитов. Поскольку с ростом ионной силы раствора увеличивается по абсолютной величине градие 1Т потенциала в диффузном слое, то в плоскости скольжения происходит падение потенциала. [c.91]

В состав ядра входит т молекул 5102. Все анионы 510з" в количестве п связаны с коллоидным ядром, образуя вместе с ним частицу. Общее количество ионов Н+, являющихся противоионами, будет 2п, часть из них в количестве 2х находится в диффузном слое. Остальные Н+ в количестве 2 п—х) находятся в адсорбционном слое (за поверхностью скольжения), частично нейтрализуя заряды анионов и определяя тем самым величину заряда частицы. В результате формула мицеллы может быть записана так [c.330]

При кинетическо.м (броуновском) движении коллоидных частиц, при электрофорезе и т, д, ядро коллоида перемещается вместе с адсорбционным слоем как нечто целое (коллоидный ион). Прочный комплекс ядро + адсорбционный слой называется гранулой (лат. ёгапит — зерно granulum — зернышко). Это — как бы остов мицеллы. Поверхность скольжения коллоидной частицы в жидко- [c.272]

Влияние двойного электрического слоя на перенос тока и частиц в свободнодисперсных систевкшл связано с взаимным смещением частей двойного слоя, разделенных границей скольжения. Разделение окружающих частицу противоионов на две части одну, движущуюся совместно с частицей, и вторую, отрывающуюся под действием внешнего поля от поверхности частицы, дает основ1Шие записывать своеобразные химические формулы, отражающие строение окруженных двойным слоем частиц. Такие образования, называемые мицеллами гидрофобных золей, включают в се 1я агрегат (например, т молекул Agi), образующий вместе со слоем потенциалопределяющих ионов (например, nAg ) ядро, а с частью противоионов, входя1цей внутрь границы скольжения (и —х)КОз,— частицу, остальные j ионов [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология