Толщина двойного слоя

Согласно исходным положениям, электрофорез представляет собой явление, близкое электроосмосу. И для электрофореза, и для электроосмоса, как мы приняли ранее, перемещение жидкости по отношению к поверхности твердой фазы определяется силами, действующими на двойной электрический слой. Именно исходя из этих предпосылок нами и было выведено уравнение Гельмгольца — Смолуховского, выражающее зависимость скорости электрофореза от градиента потенциала внешнего поля. Однако применение уравнения (VII, 42) для описания электрофоретических явлений ограничено следующими условиями. Во-первых, толщина двойного слоя (обычно характеризуемая величиной 1/х) должна быть мала, по сравнению с размером частицы. Во-вторых, вещество частицы не должно проводить электричества, а поверхностная проводимость на межфазной границе должна быть настолько малой, чтобы она практически не влияла на распределение внешнего электрического поля. [c.203]

По формуле (4.1) определяется толщина двойного слоя = 4,3 - 10-9. 8,85 Ю- 2 80,4 8,26 10-2 = 1,6. ю-го [c.113]

Уравнение (1У.249) показывает, что первый электровязкостный эффект будет оказывать измеримое влияние на т)уд только тогда, когда г не превышает нескольких сот ангстрем. Это противоречит предположению Смолуховского, принятому при выводе уравнения, о том, что толщина двойного слоя мала в сравнении с г. Противоречие преодолевается только тогда, когда ионная сила превосходит — 0,01. [c.294]

Для расчета толщины двойного слоя в керосине при 293 К можно принять / =10- м ц = 1,9-10-3 Па-с е = 2.1 р1г = 10 2 Ом-м. Коэффициент диффузии приближенно равен [c.113]

Следует отметить, что в области двойного электрического слоя значения диэлектрической проницаемости и вязкости дисперсионной среды иные по сравнению со значениями этих величин в объеме раствора, и это различие становится особо ощутимым, когда толщина двойного слоя и радиус капилляров твердой фазы соизмеримы, [c.223]

Наличие двойного электрического слоя на поверхности твердых частиц суспензии имеет большое значение в процессах пептизации и агрегации, что соответственно влияет на удельное сопротивление осадка, образующегося при разделении суспензии. Ввиду того, что эти частицы взаимно отталкиваются, факторы, уменьшающие толщину двойного слоя или совсем устраняющие его, будут способствовать агрегации частиц и образованию осадка с меньшим удельным сопротивлением. [c.192]

Вследствие встречающихся математических трудностей, точное решение проблемы взаимодействия двух двойных сферических электрических слоев невозможно из-за большого числа переменных (поверхностный потенциал, толщина двойного слоя, радиус частицы, расстояние между частицами). [c.39]

Толщина двойного слоя = VI. 13 - 10-9. 8 85. 2,1 = 1,44 10- м. [c.113]

Электростатическая теория устойчивости дисперсных систем приложима к тем системам, устойчивость которых обеспечивается только электростатическим фактором. В реальных же дисперсных системах наблюдается в лучшем случае преобладание того или иного фактора устойчивости. Однако электростатический фактор устойчивости характерен для наиболее распространенных систем с водными средами, создающими условия для диссоциации. Механизм образования электростатического барьера связан с механизмом образования двойного электрического слоя поверхностная диссоциация вещества частиц, адсорбция электролитов, в том числе ионогенных ПАВ и ВМС, и ориентирование диполей молекул растворителя илн растворенных веществ. Так как электростатический барьер определяется, главным образом, электрическим потенциалом и толщиной двойного электрического слоя (VI. 103), то, очевидно, он будет возрастать с увеличением поверхностной диссоциации, количества адсорбируемых потенциалопределяющих ионов и прочности их закрепления, а также с уменьшением взаимодействия противоионов с поверхностью (увеличение толщины двойного слоя). При наличии на поверхности функциональных групп, обладающих слабыми кислотно-основными свойствами, значение потенциала и соответственно потенциального барьера зависит от pH среды. Электролит-стабилизатор должен иметь одии иои с достаточным сродством к веществу частицы (заряжение поверхности), другой—к растворителю (для обеспечения диссоциации электролита-стабилизатора и достаточной толщины двойного слоя). [c.332]

Как видно, толщина двойного слоя в данном случае соизмерима с размера.ми порового пространства, а напряженность электрического поля в пределах слоя весьма значительна. [c.113]

Согласно Генри, исследовавшему этот вопрос, размеры и форма частиц влияют на электрофоретическую подвижность в том случае, когда толщина двойного слоя сравнима с величиной частиц, т. е. в случае очень маленьких частиц в остальных случаях уравнение Гельмгольца — Смолуховского остается правильным. [c.196]

Отметим, что в тех случаях, когда носителями зарядов служат образования из нейтральных молекул и одного или нескольких ионов — мицелл, толщина двойного слоя может достигать нескольких сантиметров. [c.113]

Основной замерный параметр, характеризующий неподвижную и подвижную толщины двойного слоя,— электрокинетический [c.113]

Формула (II.6) может быть использована как приближение для большинства практически важных систем. Вервей и Овербек дали таблицы для высоких потенциалов и систем, частицы которых малы по сравнению с толщиной двойного слоя. [c.98]

Когда толщина двойного слоя мала по отношению к диаметру капель, / з = 3/2 и /х = 1. Если ионная концентрация низка, предполагается, что "фд превышает С примерно на 10%, но при высокой ионной концентрации, например, в присутствии в непрерывной фазе эмульсии М/В 0,1 м раствора хлорида натрия, Уд может быть в два раза больше, чем (Дэвис и Райдил, 1963). [c.250]

Когда у/ мало, т. е. толщина двойного слоя велика [c.295]

Когда %г велико, т. е. толщина двойного слоя мала [c.295]

Дисперсные системы имеют две фазы мелко раздробленную дисперсную фазу и дисперсионную среду. Состав системы определяет величину сил, действующих между частицами, так как он влияет на потенциал и толщину двойного слоя. Силы взаимодействия между частицами, а также их концентрация, определяют структуру дисперсной системы и, следовательно, ее реологические свойства. [c.80]

Для упрощения изложения будем рассматривать, в основном, плоский двойной электрический слой, хотя в коллоидных растворах и тонкопористых телах такой слой практически и не встречается. Подобное упрощение допустимо, когда толщина двойного слоя мала по сравнению с радиусом кривизны поверхности коллоидных частиц или капилляров. [c.174]

Генри в 1931 г. показал, что уравнения (VII, 42) и (VII, 47) справедливы каждое в отдельном случае. При выводе уравнения (VII, 42) учитывалась деформация электрического поля, вызванная непроводящей частицей, а при выводе уравнения (VII, 47) допускалось, что непроводящие частицы не влияют на поле в двойном слое и объеме жидкости. Последнее предположение справедливо лишь тогда, когда электропроводность частиц равна электропроводности среды или размеры частиц так малы по сравнению с толщиной двойного слоя, что деформация в большей части двойного слоя становится несущественной. [c.203]

Толщина двойного слоя порядка 10 см, т. е. близка радиусу иона. Поэтому при скачке потенциала на границе фаз порядка 1 В [c.416]

При положительно заряженной поверхности капилляра картина будет обратной, так как в диффузной части двойного слоя будут преобладать анионы. Поэтому с уменьшением радиуса капилляра до пределов толщины двойного слоя, число переноса аниона становится близким к единице, а число переноса катиона приближается к нулю. [c.206]

Следовательно, толщина двойного слоя обратно пропорциональна корню квадратному из концентрации электролита в растворе. Можно привести данные расчета, проведенного по этой формуле для I—I валентного электролита, приняв 0=80 для водных растворов, / = 8,32 - 10 , 7 = 291, /= = 2,9-10 4 э. е. при различных концентрациях электролита. [c.33]

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]

Толщина двойного электрического слоя на границе раздела мала по сравнению с толщиной щели или радиусом капилляра, в котором происходит явление электроосмоса. Эта толщина двойного слоя, однако, не исчезающе мала и имеет приблизительно молекулярные размеры. [c.49]

Исходя из механизма явления электроосмоса, рассмотренного ранее, можно прийти к заключению, что связь между величиной С-потенциала, которая отражает собой наличие избытка ионов одного знака в диффузной части двойного слоя, и количеством перенесенной жидкости может существовать лишь в известных пределах размеров сечения капилляров исследуемой капиллярной системы. Действительно, с одной стороны, в трубках большого сечения, измеряемого миллиметрами и сантиметрами, силы, развиваемые поверхностным течением избыточных ионов под влиянием приложенной разности потенциалов и выражаемые величиной Кх в основном гидродинамическом уравнении электроосмоса, могут оказаться недостаточными для создания стационарного потока но всему сечению и длине трубки. Электроосмос в трубках большого сечения не наблюдался. С другой стороны, при достижении радиуса капилляра размеров толщины двойного слоя и меньше, что является вполне реальным для мембран такого типа, как желатиновые, коллодиевые, целлофановые и ряд других в разбавленных растворах электролитов, т. е. при приближении размеров пор к молекулярным, когда понятие о радиусе капилляров утрачивает свое значение и пористая система переходит в сплошное твердое тело, электроосмотический перенос жидкости должен падать до нуля. [c.59]

По уравнению (J2.4) емкость обратно пропорциональна толщине двойного слоя. Возможность с катия д[к(1фузного слоя до размеров меньших, чем радиусы ионов, приводит к повышенн1.тм значениям емкости. Таким образом, теория Гуи—Чапмана, объясняя лучше, чем теория Гельмгольца, электрокинетические явления, оказывается менее удовлетворительной при использовании ее для количественных расчетов емкости двойного слоя. [c.266]

Согласно А. Н. Фрумкину, можно попытаться оценить величину диэлектрической постоянной в области двойного слоя, исходя из толщины и величины его емкости как плоского конденсатора. Если принять, что толщина двойного слоя в случае катионов равна радиусу гидратированного иона, т. е. ЗХ X 10 см, и для емкости взять величину 20 мкф см , которой мы уже пользовались, то по формуле плоского конденсатора С = [c.90]

Первую количественную теорию строения двойного электрического слоя на границе металл — раствор связывают обычно с именем Гельмгольца (1853). По Гельмгольцу, двойной электрический слой можно уподобить плоскому конденсатору, одна из обкладок которого совпадает с плоскостью, проходящей через поверхностные заряды в металле, другая — с плоскостью, соединяющей центры тя- кестн зарядов 1, онов, находящихся в растворе, по притянутых электростатическими силами к иоверлиости металла (рис. 12.1). Толщина двойного слоя I (т. е. расстояние между обкладками [c.261]

В растворах, ие содержащих иоверхностио-активиых веществ, емкость ртутного электрода на отрицательной (нисходящей) ветви электрокапнллярной кривой составляет в среднем 0,2 Ф м . Подставив это значение в уравнение (12.4), решенное относительно I, получаем, что толщина двойного слоя равна [c.263]

Если использовать относительную диэлектрическую проницаемость чистой воды, равную примерно 80 прн комнатной температуре, то получится явно завышенное значение /, равное 31-Ю м. В двойном слое, однако, вода благодаря высоким электрическим полям должна находиться в состоянии, близком к диэлектрическому насыщению и фактическая диэлектрическая проницаемость будет по крайней мере на порядок меньше в этом случае толщина двойного слоя будет практически совпадать с размерами ионов (3-10"" м), что отвечает его модели ио Гельмгольцу, Точно так же подстановка в уравнение (12.4) вместо I радиуса иоиов (п-10 ° м), а вместо е значений, лежащих в пределах от 4 до 8, дает значения емкости двойного слоя, совпадающие с экснеримеи-тальными. Однако уравиения (12.3) и (12.4) не согласуются с наблюдаемым на опыте изменением емкости с потенциалом электрода и с концентрацией ионов в растворе. Теория Гельмгольца, таким образом, дает правильные значения емкости и реальные размеры двойного электрического слон и в какой-то мере отражает истинную его структуру, но она не мо><ет истолковать многие опытные закономерности и должна рассматриваться лишь как первое приближение к действительности, нуждающееся в дальнейшем развитии и усовершенствова1шн. [c.263]

Например, оценим толщину двойного слоя и напряженность электрического поля на поверхности соприкосновения металлических труб с 10 %-ным раствором КаС1 в воде для условий Г=293 К, ц=10-з Па-с, г=0,5-10- м е=80,4 pF =8,26- Ю 2 Ом-м. [c.113]

На основе строения ССЕ и теории двойного электрическог1) слоя Штерна, но МОжны два случая. Первый характеризуется отношением hjr—>-0 в этом случае толщина двойного слоя П(з Гельмгольцу — Перрену на поверхности ядра ССЕ мала и приближается к монослою. Второй случай описывается отношением /г/г—оо. Для этого случая толщина двойного электрического слоя. значительна по сравнению с радиусом кривизны ядер ССЕ. Распределение молекул в адсорбционно-сольватном слое отличается от первого случая. [c.159]

V т= наЗ (где 8 — поперечное сеченпе всех капмлляров в порпстой мембране). Необходимо помнить, что уравнение Гельмгольца— Смолуховского выведено, исходя из допущения, что вся масса жидкости в капиллярах перемещается со скоростью иа. Однако скорость перемещения жидкости в двойном электрическом слое меньше, чем о- Следовательно, уравнение (IV. 66) справедливо в том случае, когда размеры капилляров значительно больше толщины двойного слоя. [c.222]

В соответствии с теорией ДЛФО добавление эаектролнта в хяисперсную систему вызывает сжатие двойного электрического слоя у частиц, вследствие чего они могут подойти друг к другу на расстояния, на которых преобладают силы притяжения. Уменьшение толщины двойного слоя сопровождается обменом противоионов этого слоя на вызывающие коагуляцию ионы электролита, Сжатие двойного электрического слоя происходит как за счет уменьшения потенциала в результате специфической адсорбции нонов добавленного электролита на поверхности частиц, так и благодаря ограничению диффузии противоионов в раствор в связи увеличением ионной силы раствора. По преобладанию того нли иного механизма процесса коагуляции различают нейтрализаци-онную и концентрационную коагуляцию. Области преимущественного действия механизмов коагуляции можно оценить с помощью теории ДЛФО. [c.333]

С помощью уравнения ( .331) можно вычислить соответствующую толщину которая лежит в пределах 30—80 А. Этот диапазон значений ё соответствует толщине двойного слоя молекул линида, а их диэлектрические свойства аналогичны таковым лецитиновых пленок, описанных ранее (см. стр. 360). [c.385]

Следует иметь в виду, что представления о структуре материала основаны на закономерностях взаимодействия компонентов данного материала. В коллоидной химии изучаются составы, имеющие два основных компонента, точнее, две фазы дисперсную фазу (чаще всего в виде мелких твердых частиц) и дисперсионную среду (обычно жидкость, содержащую различные растворенные вещества). Состав системы определяет величину сил, действующих между частицами (так как от него зависят потенциал и толщина двойного слоя, а также толщина и состояние адсорбционного слоя поверхностно-активного вещества или полимера). Межчастичные силы и концентрация частиц, а часто и предыстория определяют, в свою очередь, структуру дисперсной системы и, следовательно, ее реологические свойства, поэтому, приступая к изучению реологических свойств, необходимо хотя бы в общих чертах познако- [c.151]

Из ЭТИХ данных видно, что двойной электрический слой в дистиллированной воде и разбавленных растворах электролитов достигает значительной толщины. Поскольку объем молекулы воды может быть приравнен кубу с ребром в 0,0003 мк, то ясно, что при соответствующем разбавлении раствора ( 10- н.) толщина двойного слоя во много раз превосходит размеры молекул растворителя (воды). Этот вывод имел больщое значение в развитии предстаЬлений о строении двойного электрического слоя, так как в нем впервые учитывается влияние концентрации раствора электролита на распределение ионов на границе раздела фаз. Если известен состав раствора, его концентрация и емкость двойного слоя С, то по уравнению (15), вводя вместо т1о его выражение через я по уравнению Гуи, можно найти т)о в зависимости от 1ро. Ряд данных по значению я)) в зависимости от фо при С =18 мкф1см , взятых из работ А. Н. Фрумкина и его сотрудников, приведен в виде графика на рис. 15 для одновалентного электролита. Из графика видно, что с увеличением концентрации электролита строение двойного слоя становится менее диффузным и приближается к гельмгольцевской картине двойного слоя. [c.33]

Следующая величина в формуле Гельмгольца—Смолуховского, которая привлекла к себе внимание исследователей в отношении сохранения постоянства своего значения для системы тонких капилляров, была диэлектрическая проницаемость. Все исследователи пользуются при своих вычислениях величиной для чистого растворителя, и в частности для воды и водных растворов, равной 81. Однако ряд авторов, например Гуггенгейм, Горт-нер, Райдил, указывает на то, что величина диэлектрической проницаемости на границе раздела фаз в двойном электрическом слое должна быть гораздо меньше. Поэтому для системы тонких капилляров нужно пользоваться не диэлектрической проницаемостью свободной жидкости, а той величиной, которая в действительности должна быть при имеющихся соотношениях между толщиной двойного слоя и сечением капилляров. Поскольку диэлектрическая проницаемость жидкости входит в знаменатель [c.89]

Для тех случаев, когда сечение капилляров исследуемой системы приближается к молекулярным величинам и становится близким к толщине двойного слоя на поверхности или меньше ее, что является вполне реальным для многих ультрапористых капиллярных систем в воде и сильно разбавленных водных растворах, может быть поставлен вопрос о недоразвитии или сжатии двойного слоя. Этот вопрос был рассмотрен впервые в работах Уайта с сотрудниками, Ленса и затем Г. И, Зельцера. По представлениям Уайта и Ленса, при известных соотношениях между сечением капилляра и толщиной двойного слоя (малый ридиус пор и большое разбавление раствора) могут создаться такие условия, при которых диффузный ионный слой не может полностью развиться по всему сечению капилляра данного радиуса, т. е. до той толщины, которая должна быть в свободном растворе того же состава и концентрации. [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология