Ионный заряд частиц

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]

Из сказанного выше следует, что прибавление электролита к коллоидному раствору, сопровождающееся специфической адсорбцией частицами коллоида ионов одного вида, может привести не только к уменьщению заряда частиц, но и к полной их нейтрализации и даже к перемене знака заряда коллоида. Все это действительно наблюдается на опыте. Состояние коллоида, в котором частицы его нейтрализованы, называется изоэлектрическим состоянием. В таком состоянии система обычно не бывает устойчивой. [c.523]

По этой причине пространство вне короны заполнено густым облаком однополюсных ионов, плотность которого составляет около 5-10 ионов в 1 мм именно в этой зоне большее количество частиц пыли приобретает свой отрицательный заряд. Частицы пыли, проходя через зону короны, вероятно становятся положительно заряженными ввиду преобладания положительных ионов газа и большой подвижности электронов в этой зоне, а затем осаждаются на коронирующем электроде. Подвижность ионов газа и сосредоточение пыли вне зоны короны являются главными факторами, влияющими на вольтамперные характеристики электрофильтра. [c.438]

В ряде случаев при добавлении к золям электролитов с много-зарядными ионами, заряд которых противоположен по знаку заряду коллоидных частиц, может наблюдаться не коагуляция, а стабилизации золя и перемена знака дзета-потенциала. Это явление получило в коллоидной химии название перезарядки золей. Так, при добавлении к золю платины небольших количеств хлорида железа РеС1з наблюдается понижение отрицательного заряда коллоидных частиц платины и их коагуляция. Дальнейшее увеличение концентрации РеСЬ приводит к перезарядке коллоидных частиц платины они получают положительный заряд. [c.372]

Допустим, что частица аэрозоля вначале не имеет заряда и адсорбция на ней ионов, всегда присутствующих в газовой фазе в результате ионизации газов под действием космических или ультрафиолетовых лучей, неспецифична. Такая частица, сталкиваясь с ионом, адсорбирует его и приобретает заряд. Так как концентрация ионов в газе невелика, то эти столкновения редки — интервал времени от одной встречи до другой может измеряться минутами. При новом столкновении адсорбировавшей частицы с ионом заряд частицы может увеличиться или уменьшиться в зависимости от знака заряда и валентности иона, с которым она столкнулась. В результате подобных встреч частица может даже изменить знак заряда или стать нейтральной. Конечно, одновременно происходит и десорбция ионов, захваченных частицей. Таким образом, частица время от времени меняет заряд, но колебания заряда в общем должны происходить около среднего нейтрального состояния. Нетрудно видеть, что колебания заряда частиц аэрозоля имеют характер флуктуаций и являются отражением молекулярно-кинетического движения ионов и частиц. При таких условиях вероятность -приобретения частицей какого-либо заряда определяется выражением [c.346]

Если такое перераспределение заряда не происходит, то одна из таутомерных форм может быть представлена в виде молекулы, в которой имеются изолированные друг от друга электронейтральные центры основности типа В и кислотности типа А—Н. Другая же таутомерная форма характеризуется наличием центров кислотности типа В—Н+ и основности типа А , несущих соответственно положительный и отрицательный ионные заряды. Частицы, в которых присутствуют такие заряженные центры, называются биполярными ионами или цвиттер-ионами, а соответствующее Таутомерное равновесие может быть представлено схемой [c.277]

Многочисленные данные, указывающие на благоприятное влияние заряда частиц на коллоидную устойчивость, ясно показывают, что происхождение сил отталкивания надо искать во взаимодействии диффузных электрических слоев. Следует, однако, отметить, что первоначальные наивные взгляды на отталкивание, согласно которым оно порождается непосредственным кулоновским взаимодействием одноименно заряженных частиц, оказались неправильными. Коллоидная частица в золе действительно заряжена относительно водного раствора, но вместе с окружающим ее диффузным слоем противоионов она образует электрически нейтральный комплекс. Взаимодействие между такими комплексами может быть связано только с деформацией их ионных атмосфер, и количественно его следует интерпретировать именно с этой точки зрения. [c.210]

ИОННЫЙ ЗАРЯД ЧАСТИЦ [c.107]

Как известно, наименьшей массой обладает атом водорода, н если предположить, что частица катодных лучей имеет такую же массу, то электрический заряд ее должен быть в сотни раз больше, чем наименьший известный заряд (заряд иона водорода). В то же время если предположить, что заряд частицы катодных лучей равен минимальному заряду, наблюдаемому у ионов, то в этом случае масса частицы должна быть во много раз меньше массы атома [c.148]

Понятно, что подвижность влаги в водонасыщенных торфяных системах в первую очередь определяется их структурой, а также электрокинетическими явлениями на границе раздела фаз. Ионогенные функциональные группы торфа, главным образом карбоксильные, диссоциируют в полярной дисперсионной среде (воде) с отщеплением катиона, вследствие чего частицы торфа приобретают отрицательный заряд [221]. Заряд частиц формируется из дискретных элементарных зарядов как вне, так и внутри надмолекулярных ассоциатов торфа [214, 222]. Диффузия полярных молекул внутрь частиц торфа вызывает увеличение диэлектрической проницаемости всего ассоциата, степени диссоциации функциональных групп [223]. В свою очередь, рост плотности заряда структурных единиц торфа интенсифицирует связь воды с торфом по механизму ион-дипольного взаимодействия между ионизованными функциональными группами торфа и молекулами воды. В результате содержание связанной воды в материале увеличивается. Особенно четко это проявляется при повышении pH торфяных систем (см. табл. 4.1) [224]. [c.69]

Аналогичное условие можно получить и для зарядов частиц,, если в процессе участвуют ионы. Тогда последнее уравнение [c.113]

Из полученных данных (рис. IV. 18) следует, что по мере повышения напряжения С/, начиная с 3—6 кВ и вплоть до 30 кВ, наблюдается быстрое нарастание к. п. д., что обусловлено увеличением концентрации ионов и, следовательно, возрастанием среднего заряда частиц. При дальнейшем повышении напряжения, вплоть до пробоя, рост к. п. д. замедляется и, наконец, почти прекращается вследствие достижения предельной устойчивой концентрации ионов [c.196]

Поляризация частиц под влиянием электрического поля происходит прежде всего вследствие деформации двойного ионного слоя, окружающего частицы. В результате теплового движения и адсорбции ионы распределяются в межфазном объеме диффузно, симметрично окружая частицу, если последняя находится вне действия внешнего электрического поля. Если расстояние между частицами/г больше, чем удвоенное расстояние, на котором происходит нейтрализация зарядов, то частицы не будут электростатически взаимодействовать между собой. При перекрытии ионных сфер частицы электростатически отталкиваются. [c.7]

Для повышения зета-потенциала требуется увеличение плотности заряда, что достигается добавлением ионов, обладающих таким же зарядом, как у поверхности частиц. В этом случае происходит селекционная адсорбция. Так, например отрицательно заряженная частица может адсорбировать гидроксильные ионы и тем самым увеличить заряд своей поверхности, одновременно вызывая увеличение плотности заряда в окружающей среде и, следовательно, повышение зета-потенциала. С таким же успехом могут быть адсорбированы и другие анионы, но следует отметить, что в данных случаях имеет место молекулярная адсорбция, которая происходит вопреки противоположности зарядов частицы и аниона. Очевидно, анион находит какое-то место на поверхности частицы, которое свободно от заряда и которое поэтому благоприятствует адсорбции. После адсорбции аниона вся площадь поверхности частицы также приобретает отрицательный заряд. [c.77]

Осадок гидроокиси железа, полученный при действии избытка N1 , адсорбирует гидроксильные ионы, которые, в свою очередь, могут притягивать катионы кальция, магния и др. Поэтому осадок оказывается загрязненным названными ионами. При осаждении гидроокиси железа (без применения избытка NH OH) в слабокислой среде осадок адсорбирует Нойоны ионы водорода обусловливают положительный заряд частиц. Такой осадок слабо адсорбирует катионы, поэтому для отделения железа от кальция и магния лучше вести осаждение без избытка гидроокиси аммония. Наоборот, осадок, полученный в слабокислой среде, сильнее адсорбирует анионы, как, например, 80 . Поэтому для отделения железа от ионов 50 - следует применять избыток гидроокиси аммония. [c.61]

Сила Ря возникает в результате воздействия внешнего электрического поля на ионы диффузного слоя, приводящего к увлечению жидкости вблизи поверхности частицы в направлении, противоположном направлению действия силы Образующийся при этом гидродинамический поток снижает скорость электрофореза частицы. Сила возникает в результате поляризации, т. е. нарушения симметричного строения ДЭС при действии внешнего электрического поля, и проявляется в изменении скорости движения частицы. Так, если вне электрического поля ДЭС имеет симметричное строение, то во внешнем поле у противоположных полюсов поляризованной частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака—мицелла приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы и ионы внешней обкладки ДЭС. [c.75]

Сила многоосновных кислот уменьшается по мере отщеп--ления ионов водорода. Это легко понять из рассмотрения электростатического взаимодействия в молекуле кислоты. Энергия отщепления протона становится тем больше, чем более отрицателен заряд частицы — аниона. В то же время все гидроксильные группы в молекуле кислоты проявляют одинаковую способность к отщеплению протона. [c.404]

Процесс осаждения заряженных частиц осуществляется силами электрического поля коронного разряда. Сила тока коронного разряда зависит от приложенного напряжения, от формы электродов, расстояния между ними, от природы и плотности газа. С возрастанием силы тока увеличиваются количество ионов и их кинетическая энергия и в результате возрастает заряд частиц по])ошка, находящихся во внешней области коронного разряда, что увеличивает скорость частиц и приводит к повышению производительности. Следует так выбирать параметры, от которых зависит сила тока коронного разряда, чтобы в процессе нанесения порошка ко]5онный разряд не мог перейти в искровой. [c.116]

Как известно, одним из факторов, препятствующих сцеплению коллэидных частиц друг с другом, является наличие у них одноименных электрических зарядов, между которыми действуют силы электростатического отталкивания. Заряды эти возникают вследствие адсорбции частицами ионов из раствора и могут быть нейтрализованы в результате адсорбции ионов противоположного знака. Вследствие этого процесс коагуляции коллоидных растворов может быть вызван прибавлением какого-либо электролита, противоположно заряженные ионы которого, адсорбируясь на поверхности частиц, нейтрализуют заряд коллоидных частиц и таким образом дают им возможность сцепляться между собой. При этом коагулирующая концентрация электролита (т. е. минимальная концентрация его, требуемая для коагуляции данного коллоидного раствора) увеличивается с уменьшением валентности того иона, заряд которого противоположен заряду коллоидных частиц. Так, в случае золя AS2S2, частицы которого заряжены отрицательно, коагуляция вызывается адсорбцией катионов, причем коагулирующие концентрации А1з+, Ва2+- и К+-ионов относятся как 1 20 1000. [c.105]

Возникновение электрического заряда частиц объясняется образованием двойного электрпческого слоя [74, 75] на границе двух фаз, что обусловливается, вероятно, диссоциатцтей поверхностных молекул коллоидной частицы. Диссоциации подвергаются в первую очередь молекулы с ионными связями (меркаптиды, [c.75]

Не рассматривая пока, почему ионы того или другого вида (и какие именно) преимущественно адсорбируются частицей данного коллоида, мы примем как факт, установленный экспери-менталБно, что из находящихся в растворе ионов электролита частицы коллоида предпочтительно адсорбируют ионы одного вида и вследствие этого приобретают определенный по знаку заряд. Так как весь этот комплекс, состоящий из частиц дисперсной фазы вместе с адсорбированными ими ионами и частью связанных с ними противоионов (т, е. ионов противоположного знака), передвигается в растворе как единое целое, то этот комплекс принято [c.515]

Сольватация частиц лиофобных золей в основном обусловлена наличием у них заряда подобно тому, как в растворах электролитов заряд ионов является одной из основных причин их сольватации. При этом ббльша величина заряда частиц приводит к более сильной поляризации связываемых молекул и соответствующему изменению других свойств их. В водных растворах такие дополнительно поляризованные молекулы воды способны сильнее связывать другие молекулы воды, в некоторой степени усиливая и их поляризацию. Конечно, сольватация зависит не только от зарядов частицы, но и от их химического состава. [c.518]

Устойчивость КОЛЛОИДНОЙ системы может быть утрачена в результате нейтрализации электрического заряда частиц дисперсной фазы. Эта нейтрализация может быть достигнута при введении в коллоидную систему электролитов. Ионы введенного электролита нейтрализуют заряды противоположного знака, находящиеся иа поверхности коллоидной частицы. Нейтрализующее действие ионов усиливается с увеличением заряда ионов, В результате происшед-щсй нейтрализации зарядов коллоидные частицы снова получают способность коагулировать. Таким образом введение в коллоидную систему электролита устраняет препятствие коагуляции, которое 0бус.)10влен0 электрическими зарядами частиц дисперсной фазы. [c.195]

Анализ основан на строго определенном значении массы атома, молекулы или иона данного вещества определенного изотопного состава. Масс-спектраль-ный анализ веществ, в частности газов и паров, сводится, во-первых, к временному и пространственному разделению на группы различных по массе ионов, содержащихся в пробе вещества (электрически нейтральные атомы и молекулы предварительно подвергаются ионизации), посредством воздействия электромагнитного поля в высоком вакууме (до 10" мм рт. ст.), где взаимовлияние частиц сводится к минимуму, и, во-вторых, к измерению ионного тока, образуемого суммарным зарядом частиц одинаковой массы и характеризую-нюго их относительное содержание (концентрацию) в пробе. В результате последовательного изменения значения электромагнитных сил измерению подвергаются поочередно ионные токи (10" —10" й), соответствующие группам [c.603]

Уменьшение заряда дисперсной фазы приводит к уменьшению устой-Щ1В0СТИ и постепенному разрушению дисперсии. Однако, по-видимому, заряд частиц может сохраняться длительное время, если ионы прочно связаны в ее оболочке и не могут проникнуть к поверхности тогда изменение заряда частицы может происходить за счет нарушения ионно-поляризационного баланса в оболочке и, прежде всего, в ее диффузной части. [c.28]

Специфическая адсорбция газовых ионов на частицах аэрозолей значительно осложняет оценку зарядов частиц. Она характерна для частиц, имеющих химическое сродство к газовым нонам, или для систем, в которых межфазный потенциал возникает еще при их образовании. Электрический потенциал на межфазной границе может возннкнуть прн условии резко выраженного различия полярных свойств среды и дисперсной фазы. Примером могут служить аэрозоли воды илп снега ориентация молекул воды на поверхности частиц по оценке А. И. Фрумкина обусловливает электрический потенциал около 0,25 В и их положительный заряд. Электрический заряд на частицах может возникнуть и в процессе диспергирования (баллоэлектризацин) полярных веществ, когда частицы, отрываясь, захватывают заряд с поверхности макротела. Химическое сродство частиц к нонам и возникший потенциал на межфазной границе приводят к тому, что частицы аэрозоля неодинаково адсорбируют противоположно заряженные ионы, и средний их заряд в системе отличен от нуля. Опытным путем установлено, что частицы аэрозолей металлов и их оксидов обычно приобретают отрицательный заряд, а неметаллы и их оксиды заряжаются, как правило, положительно. [c.228]

Сопоставляя соотношения (VI. 116), (VI. 117) и (VI. 119), можно сделать вывод, что в соответствии с теорией ДЛФО нейтрализационная коагуляция более характерна для систем с частицами, обладающими малым электрическим потенциалом. Особенно сказывается на коагуляции в таких системах специфическая адсорбция ионов добавляемого электролита, имеющих заряд, одноименный е зарядом противоионов двойного электрического слоя. Эти ионы, находясь в адсорбционном слое, резко снижают потенциал срд (VI. 117)—происходит нейтрализация фо-потенциала уже в адсорбционном слое. Так как при специфической адсорбции ионов возможна перезарядка поверхности частиц, то для нейтрализаци онной коагуляции характерна область между минимальной и максимальной концентрацией электролита. При введении электролита в количестве, превышающем некоторое максимальное значение, дисперсная система может перейти во вторую область устойчивости, в которой частицы будут иметь заряд, противоположный заряду частиц в первой области устойчивости. [c.335]

В 1882 г. Шульце показал, что золь АзаЗд коагулирует при разных концентрациях электролита в зависимости от типа последнего. Кроме того, он установил, что в этом случае решающую роль играют катионы, причем с ростом валентности их коагуляционная активность возрастает. В 1900 г. Гарди подтвердил эти результаты и обобщил их в виде следующего правила коагулирующей способностью в каком-либо электролите обладает тот ион, заряд которого противоположен по знаку заряду коллоидных частиц. Это правило подтверждается приведенными в табл. 4 данными Фрейндлиха [c.194]

При рассмотрении взаимодействия между ионами выше предполагалось, что оба реагирующих иона и активированный комплекс можно рассматривать как точечные заряды. В этом приближении оказывается, что предельная константа скорости ко (при ионной силе / = 0) не должна зависеть от диэлектрической постоянной среды. Это противоречит опытным данным. Следовательно, при рассмотрении вопроса о влиянии диэлектрической постоянной на скорость реакции между ионами реагирующие частицы и активированный комплекс нельзя рассматривать как точечные заряды. Если предположить, что ионы имеют сферическую форму, а активированный комплекс прёдставить в виде двух соединенных сфер с расстоянием между центрами г, то можно показать, что [c.119]

Электрофорез [1—3]. Движение заряженных частиц под влиянием внешнего электрического поля и находящихся во взвешенном состоянии в неподвижной жидкости называется электрофорезом. Это явление можно представить себе следующим образом. Частицы жидкости окружены двойным электрическим слоем. При приложении электрического поля распределение зарядов частиц в дуффузном слое нарушается вследствие смещения их по отношению к частице и непрерывного обмена ионными атмосферами вокруг частиц. В то же время сами частицы под действием электрического поля движутся по направлению противоположно заряженного полюса. Измерив скорость движения частиц и зная градиент потенциала приложенногс электрического поля, можно рассчитать электрофоретическую подвижность частиц С/эф (так назьшают путь, проходимый частицей за одну секунду в поле с градиентом потенциала 1 в/см). Тогда [c.168]

При осаждении ионов Ba + действием К2СГО4 нагревание способствует быстрому появлению осадка ВаСг04, хотя растворимость его при этом возрастает. Чем объясняется это явление Напишите формулу мицелл и укажите знак электрического заряда частиц образующегося золя. Как еще можно ускорить выпадеиие осадка в этом случае [c.214]

В окисляющих расплавах ионы 02- используются атомами окисляющегося элемента. Более высокий заряд частицы, возникший в результате ее окисления, компенсируется координированными с ней ионами 02-. Поэтому окислительное сплавление облегчается при добавлении веществ со свойствами оснований, таких, как Naj Oa, которые также могут поставлять ионы 02-. При окислительном сплавлении оксида хрома (П1) в нитрат-карбонатнои расплаве идет реакция [c.420]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология