Электрокинетические явления в коллоидных системах

Как показали дальнейшие исследования, электрокинетические явления тесно связаны со свойствами поверхности и структурой двойного электрического слоя на межфазной границе. Вследствие той важной роли, которую они играют в коллоидных системах, их рассмотрению посвящена отдельная глава. В этой главе будут изложены и основные представления в области электрохимии двойного слоя, возникшие в большой степени в результате исследования электрокинетических явлений. [c.134]

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

Электрокинетические явления в коллоидных системах [c.310]

Электрокинетические явления в коллоидно-дисперсных системах ii связанное с этими явлениями наличие электрических зарядов у КОЛЛОИДОВ открыл Ф. Ф. Рейсс (1808). В опытах Рейсса в кусок влажной глины ] (рис. 90) были вставлены две стеклянные трубки [c.310]

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]

Ряд важных закономерностей и новых результатов в области электрокинетических явлений был получен нами на капиллярных системах геометрически правильной структуры. Использование капиллярных систем с определенными геометрическими характеристиками составляющих капилляров, такими как форма и длина при известном сечении я числе, дает возможность проверить и уточнить многие теоретические положения и выводы, чего в полной мере достичь не удается при нспользовании обычных, реальных капиллярно-пористых тел, имеющих неправильную и трудно описываемую структуру. Для характеристики структуры реальных пористых тел приходится вводить часто весьма произвольные предположения, пользоваться различными упрощениями, что неизбежно приводит к ограничениям и неопределенности при оценке получающихся результатов. Этот вопрос нмеет широкое значение для коллоидной химии, поэтому мы вкратце остановимся на современном его состоянии. [c.118]

Из всех электрокинетических явлений наиболее изучен электрофорез, играющий особенно важную роль при изучении коллоидных растворов. Здесь мы можем непосредственно следить за изменением электрических свойств самих коллоидных частиц. Даже чисто качественные наблюдения за движением взвешенных частиц позволяют установить знак -потенциала. Непосредственное наблюдение позволяет уловить (что особенно важно) тот момент, когда этот потенциал становится равным нулю, что соответствует изоэлектрической точке, в которой оказывается коллоидная система. [c.230]

Профессор Московского университета Рейсс открыл в 1808 г. электрокинетические явления, связанные с прохождением тока через дисперсные системы. Изучение этих явлений стало во второй половине XIX в, содержанием одного из важнейших разделов коллоидной химии (глава XII). [c.18]

Существование двойного электрического слоя (ДЭС) ионов и скачка потенциала на границе раздела двух фаз играет важную, а иногда — основную роль не только в процессах адсорбции ионов и ионного обмена, но и во многих других явлениях, важных для теории и практики. К ним относятся электродные процессы электрокапиллярные и электрокинетические явления процессы массо- и энергообмена в капиллярно-пористых телах поляризационные явления, происходящие при этом, и, наконец, явления, связанные с электростатическим взаимодействием коллоидных частиц, определяющим в значительной степени устойчивость дисперсной системы. Все эти феномены взаимосвязанные посредством ДЭС, на- [c.178]

ЛЯЛ Штерн, очевидно, нет, а имеет место скольжение жидкости от межфазной поверхности в глубь раствора, начинающееся на определенном расстоянии от поверхности твердой фазы. Таким образом, значение -потенциала, весьма важной характеристики всякой коллоидной системы, определяется при электрокинетических явлениях не только характером падения потенциала в двойном электрическом слое, но и характером движения жидкости [c.190]

Электрокинетические явления в гетерогенных дисперсных системах возможны при наличии на границе раздела фаз двойного электрического слоя, имеющего диффузионное строение. Плоскость скольжения проходит по диффузионному слою, и часть его ионов остается в дисперсионной среде. В результате дисперсная фаза и дисперсионная среда оказываются противоположно заряженными. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения, называется электрокинетическим потенциалом. Рассмотрим получение коллоидной частицы на примере золя гидроксида железа (111) с помощью гидролиза хлорида железа [c.117]

Электрокинетические явления, при которых относительное движение фаз обусловлено электрической разностью потенциалов (электроосмос и электрофорез), а также электростатические процессы, возникновение электрической разности потенциалов при которых является следствием относительного движения фаз (потенциал течения и потенциал седиментации), оказывают существенное влияние на многие коллоидно-химические процессы, протекающие в силикатных системах. [c.146]

Электрокинетические явления при твердении вяжущих материалов. Электроповерхностные явления играют определяющую роль в процессе гидратационного твердения минеральных вяжущих материалов, поэтому изучение структурообразования и формирования гидратных новообразований в системе минеральное вяжущее — вода должно проводиться с позиций коллоидной химии и кристаллохимии. [c.153]

В сборнике обобщены достижения основных направлений коллоидной химии за последние годы. Книга составлена из оригинальных обзорных работ ведущих ученых, представляющих коллоидную химию в СССР, а также отдельные крупные зарубежные лаборатории. Наиболее полно освещены вопросы поверхностных явлений в дисперсных системах, строение и состав двойного слоя адсорбированных ионов и электрокинетические явления, физико-химия контактных взаимодействий и устойчивость дисперсных систем, структурообразование и физикохимическая механика, растворы поверхностно-активных веществ, свойства эмульсий и коллоидная химия полимеров. Наряду с фундаментальными вопросами коллоидной химии представлены отдельные приложения. [c.2]

Книга состоит из шести разделов I. Общие вопросы поверхностных явлений в дисперсных системах. II. Строение двойных слоев адсорбированных ионов и электрокинетические явления. III. Контактные взаимодействия. Устойчивость дисперсных систем. IV. Структурообразование, реология и физикохимическая механика. V. Растворы поверхностно-активных веществ, эмульсии и пены. VI. Коллоидная химия полимеров. В вводной статье сделан [c.4]

В 1809 г. Ф. Рейс открыл основные электрокинетические явления — электрофорез и электроосмос эти исследования получили в дальнейшем широкое развитие и применение в практике. О коллоидных системах разного рода упоминается во многих сочинениях 30-х и 40-х годов XIX в., в том числе у Фарадея, Берцелиуса и других. [c.445]

Измерение величины электрокинетического ( )-потенциала имеет большое значение для решения вопроса об устойчивости коллоидных систем, -потенциал можно измерить при наблюдении электрокинетических явлений. Существование двойного электрического слоя и связанного с этим скачка потенциала на границе раздела фаз позволяет понять природу этих явлений. Как будет подробно описано далее, явления эти заключаются в возникновении электродвижущей силы в процессе относительного движения фаз коллоидной системы или же в передвижении этих фаз под влиянием электродвижущей силы, приложенной извне. [c.153]

На основании изучения электрокинетических явлений в коллоидных системах было установлено, что у поверхности коллоидных частиц на границе раздела фаз образуется двойной электрический слой и возникает скачок потенциала. Это обусловлено тем, что ионы одного знака необменно адсорбируются на поверхности адсорбента, а ионы противоположного знака в силу электростатического притяжения рас- [c.397]

Благодаря чувствительности к изменению концентрации электролитов в золе электрокинетический потенциал играет большую роль для характеристики состояния различных гидрофобных систем. Во всех электрокинетических явлениях (электроосмос, электрофорез) ему принадлежит ведущая роль. Любые изменения величины и знака электрокинетического потенциала могут привести к существенным изменениям в золях, вплоть до разрушения коллоидного раствора с выпадением дисперсной фазы в осадок (процесс коагуляции). Таким образом, дзета-потенциал является одним из важнейших факторов устойчивости гидрофобных золей. Опыт показывает, что чем больш величина этого потенциала, тем более устойчива коллоидная система. [c.408]

Для объяснения явлений, связанных с процессом ионного обмена, было предложено использовать теорию двойного электрического слоя, выдвинутую Гельмгольцем [235] и видоизмененную позднее другими авторами [202, 522] для объяснения электроки-нетических свойств коллоидов. Хотя результаты обширных исследований электрокинетических свойств различных коллоидных систем, проведенных после первой классической работы в этой области в 1856 г. [235], убедительно доказали, по мнению многих авторов, существование двойного электрического слоя на поверхности большинства коллоидов, вопрос о происхождении и структуре двойного электрического слоя все еще является основной проблемой коллоидной химии. Но классической теории Гельмгольца, двойной слой состоит из двух жестких электрических слоев, аналогичных обкладкам конденсатора. Классическая модель двойного слоя Гельмгольца была модифицирована последующими работами других авторов, которые принимают, что двойной слой состоит из внутреннего неподвижного слоя и диффузного подвижного внешнего слоя зарядов. Существование заряженных слоев обусловлено адсорбированными ионами, которые отличаются от ионов, уже имеющихся во внутренней части коллоида, и определяют большую часть электрокинетических свойств коллоидной системы. Ионы, находящиеся во внешнем диффузном слое коллоида, распространяются во внешнюю жидкую среду. Нри этом нет четкой границы между ионами внешнего диффузного слоя и ионами внешней среды, находящимися с ними в равновесии. Мы можем поэтому принять, что концентрация ионов, из которых состоит диффузный сло11, непрерывно изменяется и зависит от концентрации и значений pH внешнего раствора. Если добавкой посторонних ионов изменить концентрацию ионов во внешнем растворе, то существующее равновесие нарушается и устанавливается новое. Некоторые из новых ионов ири этом входят в диффузный внешний [c.15]

В коллоидных системах и капиллярно-пористых телах в электрических полях наблюдаются такие процессы, как электрофорез, электроосмос, электродиализ, электрокоагуляция, ионофорез и др. [И]. Указанные процессы относятся к группе так называемых электроповерхност-ных, т.е. относящихся к коллоидной и физической химии (двойной слой, электрокинетические явления, электроповерхностные силы). В последние годы эти вопросы были существенно развиты в работах Б.В. Дерягина, Н.В. Чураева, С.С. Духина и других исследователей [11,12]. [c.79]

При соударении двух частиц мелсду ними действуют силы как притяжения, так и отталкивания. Обычно считают, что первые силы — это силы вандерваальсова типа, тогда как в отношении вторых полагают, что они обусловлены взаимодействием заряженных поверхностей частиц. Когда преобладают силы притяжения, эффективность соударения велика, а устойчивость мала. Возрастание сил отталкивания затрудняет слипание частиц, т. е. повышает устойчивость системы. Следовательно, электрические свойства межфазной поверхности, наиболее отчетливо проявляющиеся при электрокинетических явлениях, должны иметь существенное значение для устойчивости коллоидных систем. Эти свойства сильно зависят от присутствия электролитов, чем и объясняется влияние последних на устойчивость коллоидов. [c.193]

На основании изучения электрокинетических явлений в коллоидных системах было установлено, что у поверхности коллоидных частиц на границе разд,ела фаз образуется двойной электрический слой и возникает скачок потенциала. Это обусловлено тем, что ионы одного знака необменно адсорбируются на поверхности адсорбента, а иоиы противоположного знака в силу электростатического притяжения располагаются около нее. Причем величина и знак заряда поверхности зависят от природы твердых частиц адсорбента и от природы жидкости, с которой он соприкасается. [c.313]

Круг проблем, решенных физико-химической механикой, свидетельствует о том, что она немыслима без использования основных представлений современной коллоидной химии и физико-химии поверхностно-активных веществ. Большой вклад в ее становление внесли результаты научных достижений по проблеме Поверхностные явления в дисперсных системах . Ведущая роль в развитии исследований по проблеме поверхностных сил и поверхностных явлений принадлежит Б. В. Дерягину и его школе. Ими впервые развита строгая и общая теория электрокинетических явлений с учетом диффузионных процессов, а также теория коагуляции дисперсных систем. Созданы новые направления в изучении устойчивости пен и эмульсий на основе открытия и исследования равновесных состояний свободных и двухсторонних пленок. В развитие проблемы поверхностных явлений значительный вклад внесен также П. А. Ребиндером, А. Б. Таубманом, Ф. Д. Овчаренко, Е. К. Венстрем, Н. Н. Серб-Сербиной, Е. Д. Щукиным, Н. Н. Круглицким и др. Фундаментальные исследования поверхност-но-активных веществ и проблема строения их адсорбционных слоев на поверхности раздела фаз проведены А. Б. Таубманом с сотрудниками. Важные работы осуществлены по изучению физико-химии контактных взаимодействий в дисперсных системах (Г. И. Фукс, И. М. Федорченко, Г. В. Карпенко, Н. Л. Голего, В. Д. Евдокимов, Б. И. Кос-тецкий, Г. В. Самсонов, Ю. В. Найдич, Л. Ф. Колесниченко, А. Д. Па-насюк, В. Н. Еременко и др.). [c.11]

Существование двойного электрического слоя (ДЭС) ионов и скачка потенциала на границе раздела двух фаз играет важную, а иногда — основную роль не только в адсорбции понов и ионном обмене, но и во многих других явлениях, важных для теории и практики. К ним относятся электродные процессы, электрокапил-лярные и электрокинетические явления, процессы переноса вещества и энергии через коллоидные системы, поляризационные явления, происходящие при этом, и наконец, явления, связанные с электростатическим взаимодействием коллоидных частиц, определяющим в значительной степени устойчивость дисперсной системы. Все эти феномены, к знакомству с которыми мы переходим, оказываются взаимосвязанными посредством ДЭС. Для выражения этой связи мы вводим термин, появившийся последнее время в литературе, — э л е к т р о п о в е р х н о с т н ы е явления. Этим общим термином мы обозначаем все следствия, имеющие своей причиной существование ДЭС на поверхности раздела фаз. Круг их настолько обширен, что часть из них, непосредственно не связанная с дисперсными системами, рассматривается в электрохимии, в физике твердого тела, в геофизике и других дисциплинах. Однако несомненно, что обобщенное изучение всех следствий существования ДЭС должно составить предмет физической химии дисперсных систем и поверхностных явлений. [c.192]

Электрокинетические явления в коллоидных системах (см. 1), связанные с относительным перемещением фаз, находятся в прямой зависимости от заряда частиц и от ионов диффузной части двойного слоя, которые принимают участие в движении жидкой фазы. Из теории двойного слоя следует, что движение (скольжение) жидкости идет не по твердой поверхности непосредственно, а несколько дальше, за пределами неподвижного (адсорбционного) слоя в плоскости, условно обозначенной АВ, на некотором расстоянии от поверхности. Это участие ионов в движении жидкости характеризуется падением потенциала в области диффузного слоя, т. е. частью общего потенциала pi. Разность потенциалов между подвижной (диффузной) и неподвижной (адсорбционной) частью двойного электрического слоя называется электро-кинетическйм потенциалом, или дзета-потенциа лом С. В разбавленных растворах С-потенциал близок к [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология