Заряды па противоионы

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]

В этойформуле записано, что ядро коллоидной частицы представляет собой кристалл [Fe (ОН)з], , на поверхности ядра находится п адсорбированных ионов Fe- s которые придают ядру положительный заряд. Противоионы СГ частично в количестве 3 (л — л ) расположены в адсорбционном слое, ко- [c.414]

При введении в коллоидный раствор электролитов происходит сжатие диффузного слоя и даже его разрушение, в результате чего силы отталкивания между частицами уменьшаются, частицы слипаются и выпадают в осадок — происходит коагуляция коллоидного раствора. Чем выше заряд противоиона во введенном электролите, тем при меньшей концентрации наблюдается эффект коагуляции (правило Шульце — Гарди). Гидрофильные коллоиды коагулируют только при значительных концентрациях электролита. Коагуляции коллоидов способствует также повышение температуры раствора. Таким образом, для разрушения коллоидного раствора и его коагуляции необходимо нагревание и введение электролита. [c.99]

Сказанным выше эмпирическим соотношением Эйлерса и Корфа. [рн высоких потенциалах порог быстрой коагуляции по теории ДЛФО не зависит от потенциала и обратно пропорционален заряду противоиона в шестой степени [см. уравнение (VI. 119)], что хорошо обосновывает известное эмпирическое правило Шульце — Гарди. Значения порогов коагуляции, вызываемой электролитами с зарядами противоионов 1, 2 и 3, в соответствии с уравнением (VI. 119) относится как [c.336]

В зависимости от знака заряда противоиона, вступающего в обмен, различают катиониты и аниониты. Катиониты обменивают катионы, аниониты — анионы. Наибольшее значение имеют органические иониты из синтетических ионообменных смол, образующие структуру пространственной сетки. Сетка полимера, заполненная раствором, является как бы одной гомогенной фазой, в узлах которой закреплены ионы одного знака. Противоионы находятся в растворе внутри сетки и способны обмениваться. Активные группы у катионообменных смол —ЗОзН, — СООН, —ОН, —РО3Н2 и др. Анионообменные смолы содержат аминогруппы. В общем виде ионный обмен на границе ионит—раствор можно выразить уравнением [c.252]

Критерий устойчивости сильно заряженных золей определяется законом Дерягина— Ландау, согласно которому коагулирующая концентрация электролита обратно пропорциональна шестой степени заряда противоиона. [c.122]

В этом ряду по мере уменьшения ионного радиуса увеличивается гидратация ионов и, следовательно, их дегидратирующая способность. Поэтому можно было бы ожидать, обратной закономерности — увеличения способности ионов снижать ККМ от s+ к Li+. Кажущееся противоречие обусловлено тем, что образование гидратной оболочки экранирует заряд противоионов и снижает их способность связываться с поверхностью мицеллы. Между тем связывание противоионов приводит к уменьшению плотности поверхностного заряда мицелл и снижению электрических сил отталкивания, препятствующих мицеллообразованию. Действие этого фактора уменьшается в ряду от s+ к Li+, и наблюдается снижение эффективности влияния противоионов на ККМ. [c.63]

Если двойной слой образуется вследствие обратимой адсорбции из относительно большого объема раствора, то потенциал онределяется концентрацией потенциалопределяющих ионов, в то время как индифферентные ионы в основном влияют на толщину диффузного слоя. Метод вычисления для капель эмульсии рассмотрен ниже. Типичные значения лежат в области 25 н- 100 ме, а значения 6, которые могут быть рассмотрены как расстояния между поверхностью и центром заряда противоионов, колеблются от 1000 А (для дистиллированной воды) до 10 А [для 0,1 н. раствора (1 1) электролита]. Обычно считают, что если две коллоидные частицы, несущие подобные двойные слои, соприкасаются (например, в результате броуновского движения), поверхностный потенциал при их взаимодействии остается постоянным это означает, что адсорбционное равновесие устанавливается очень быстро. Альтернативно можно постулировать, что поверхностный заряд остается постоянным в результате медленной адсорбции. Видимо, истина находится между указанными двумя предположениями, которые, к счастью, не приводят к сильно отличающимся оценкам энергии взаимодействия. [c.97]

Теплота гидратации иона с меньшей ДЯ является определяющей,, вероятно, по следующей причине. Ее значение косвенно характеризуется числом пор, в которые могут войти ионы данного электролита. Ионы с теплотой гидратации ДЯм входят в поры, в которые не могут войти ионы с ДЯб. При этом они своим зарядом увлекают за собой противо-ионы, преодолевая их сопротивление этому процессу. Вместе с тем заряд иона с ДЯб в какой-то степени нейтрализован зарядом противоионов, окружающих его в растворе. Вероятно, поэтому он более подвержен действию поля иона с ДЯ . Внутри поры эффект частичной нейтрализации не действует, поэтому, если ион попадает в пору, то ему, по-видимому, ничего не помешает перейти через нее вместе с потоком [c.207]

Со — концентрация противоионов в растворе 2 — заряд противоионов Г — число Фарадея. [c.327]

Подставляя в соотношение (VI. 118) значение величины х (11.92), получим зависимость порога коагуляции от заряда противоиона [c.335]

Из соотношений (VI. П7) и (VI. 119) следует, что коагулирую щее действие электролитов сильно зависит от заряда противо ионов, и тем сильнее, чем больше потенциал поверхности частиц Этот вывод полностью совпадает с многочисленными эксперимен тальными данными, и количественные соотношения удовлетвори тельно подтверждают ранее эмпирически установленные правила Прн малых потенциалах на поверхности частиц порог коагуляции обратно пропорционален квадрату заряда противоиона, вместе с тем зависит и от потенциала. Это находится в соответствии с [c.336]

Этот на первый взгляд трудно понятный вывод объясняется, как мы видели, тем, что по мере роста фо-потенциала увеличивается притяжение противоионов к поверхности частицы. Таким образом, параллельно с ростом заряда внутренней обкладки двойного электрического слоя и потенциала поверхности усиливается и экранирование внешнего поля этой обкладки противоионами. Поэтому дальнейший рост напряженности электрического поля в периферийных частях ионных атмосфер и сил взаимодействия обеих частиц прекращается. Таким образом, если коллоидные частицы заряжены достаточно сильно, то их взаимодействие зависит только от заряда противоионов, экранирующих действие внутренней обкладки двойного слоя и обусловливающих его толщину, [c.292]

Многозарядные противоионы электролита имеют повышенную адсорбционную способность по сравнению с однозарядными и проникают в адсорбционную часть двойного электрического слоя в больщих количествах. При этом порог коагуляции уменьщается не пропорционально заряду противоиона, а значительно быстрее. [c.310]

Адсорбция ионов на поверхности осадка характеризуется уравнением типа (5.21), но имеет некоторые особенности по сравнению с адсорбцией молекул. Особенности связаны с избирательной адсорбцией ионов ионным кристаллом и с зарядом ионов. В соответствии с правилом Панета — Фаянса — Гана осадок адсорбирует из раствора те ионы, которые образуют наименее растворимое или наименее диссоциированное соединение с одним из ионов осадка. В первую очередь на поверхности осадка адсорбируются ионы, входящие в состав осадка и имеющиеся в растворе в избытке. Например, при осаждении сульфата хлоридом бария в начальный момент и до полного осаждения сульфата бария на осадке будут адсорбироваться 504 -ионы, так как в это время они находятся в избытке, а после полного осаждения BaS04, когда в раствор введен избыток хлорида бария, адсорбироваться будут ионы Ва +. Эти ионы образуют первичный слой, связанный с осадком довольно прочно. К ионам первичного слоя притягиваются ионы противоположного заряда (противоионы), которые удерживаются менее прочно и образуют так называемый вторичный или диффузный слой. В качестве противоионов вторичного слоя выступают ионы, образующие наименее растворимое или наименее диссоциированное соединение с ионами первичного слоя. При прочих равных условиях адсорбция иона увеличивается с увеличением его заряда. Число адсорбированных ионов возрастает также с увеличением поверхности осадка т. е. мелкокристаллические и аморфные осадки адсорбируют больше ионов, чем крупнокристаллические. С увеличением температуры адсорбция уменьшается. [c.96]

Система в целом всегда является электронейтральной, то есть число зарядов внутренней обкладки должно быть равно числу зарядов противоионов (плотный слой + избыток в диффузном слое). [c.177]

Позднее было установлено, что коагулирующее действие оказывают только ионы, несущие заряд, одноименный с зарядом противоионов. Для начала коагуляции необходимо,. чтобы концентрация введенного в раствор электролита превышала некоторую критическую величину, которая получила название порога коагуляции. Эксперименты показали, что порог коагуляции для каждого коллоидного раствора может быть определен достаточно четко. Переход от устойчивого к неустойчивому состоянию при добавлении электролита происходит в узком диа- [c.418]

Согласно современным представлениям, двойной электрический слой — это образующийся на границе двух фаз тонкий поверхностный слой из пространственно разделенных электрических заря.шв противоположного знака (потенциалобразующих ионов и противоионов). ДЭС следует рассматривать как единую систему, в целом нейтральную, так как сумма зарядов противоионов равна заряду твердой поверхности (внутренней обкладки ДЭС). В образовании ДЭС могут участвовать не только ионы, но и дипольные молекулы. Внешняя обкладка ДЭС (слой противоионов) состоит из двух частей плотной и диффузной. Теория диффузной части разработана и обоснована более полно, плотной части — менее полно. Общая теория ДЭС пока отсутствует. Исторически в ходе изучения ДЭС было предложено несколько его моделей, которым отвечает различный характер кривых падения потенциала и расположения противоионов. [c.403]

С повышением обменной емкости (повышение плотности заряда) набухание возрастает. Ионит, содержаш,ий активные группы с двух- или трехзарядными ионами, набухает сильнее, чем ионит с однозарядными ионами. С ростом заряда противоиона набухание ионита уменьшается. [c.375]

Величина -потенциала существенно зависит от концентрации ионов в растворе. Чем больше концентрация ионов, тем большее количество противоионов накапливается в слое Гельмгольца и тем меньше их оказывается в диффузном слое. На распределение противоионов в двойном и диффузном слоях оказывает влияние валентность (точнее, заряд) противоинов. Чем больше заряд противоионов, тем сильнее они притягиваются к заряженной поверхности твердого тела, тем тоньше диффузный слой и соответственно меньше величина дзета-потенциала. Существенным также является поляризуемость и гидратация противоионов. Чем больше поляризуемость противоионов, тем больше дополнительные силы притяжения к заряженной поверхности, тем тоньше становится слой Гельмгольца. Поскольку радиусы анионов, как правило, значительно превышают радиусы катионов, то это облегчает их деформацию и способность поляризоваться. Если расположить близкие по своей природе ионы галогенов по возрастанию их радиуса (от Г до 1 ), то в том же порядке возрастут способности этих инов снижать толщину слоя Гельмгольца и соответственно уменьшать дзета-потенциал. [c.412]

Условия процесса исключают возможность значительного пересыщения раствора (ионы осадителя входят в реакционную сферу лишь постепенно, по мере осуществления обмена ионов и диффузии их к поверхности зерна), и поэтому образующийся вначале осадок имеет коллоидную дисперсность. В присутствии избытка электролита образовавшиеся коллоидные частицы осадка пептизируются с приобретением заряда, противоположного заряду противоионов, и в результате действия электростатического притяжения удерживаются в поле ионного облака противоионов Ме+ [c.204]

В зависимости от знака заряда противоиона, вступающего в обмен, различают катиониты и аниониты. Первые способны к обмену катионов, а вторые — анионов. [c.667]

Ионообменные сорбенты, иониты, состоят из неподвижных функциональных групп с закрепленными на них ионами матрицы) и эквивалентного им количества ионов с противоположным зарядом противоионов), которые подвижны и могут обмениваться на ионы из раствора с тем же зарядом. Входящие в сорбент химически активные ионогенные группы, содержащие подвижные ионы, и обеспечивают его ионообменную способность. [c.300]

III. Влияние величины заряда иона (валентности). Величины Ск сильно различаются для различных электролитов. Многочисленные исследования, проведенные с ионными рядами (различными катионами с одним общим анионом и наоборот), показали, что величина Ск определяется зарядом противоиона. Эти результаты подтвердили представление о решающей роли внешней обкладки в процессе коагуляции. Коагулирующая способность противоиона Vit, определяемая как Vk=1/ см /г-ион и выражаемая в объемах золя, скоагулированных 1 г-ион, резко возрастает с увеличением заряда противоиона. Так, при переходе от однозарядного противоиона к трехзарядному коагулирующая способность увеличивается не в 3, а в несколько сот раз. Ряд коагулирующей способности оказался совершенно аналогичным ряду адсорбционной способности противоионов (см. стр, 186), еще более утверждая роль внешней обкладки ДЭС в процессе коагуляции. [c.241]

Все ЭТО позволило заключить, что значение Ск определяется зарядом противоиона. [c.233]

Такое же выталкивающее действие электрического поля должно возникать при вхождении частицы в зону ДЭС другой одноименно заряженной частицы. Если две частицы сближаются так, что диффузные слои перекрываются, происходит удаление части объемного заряда противоионов в зоне контакта (вместе с ним— частичное снижение заряда поверхности) и взаимодействие двух одноименных полей вызывает взаимное отталкивание частиц. [c.234]

Штерн попытался учесть влияние специфической адсорбции на электрический потенциал, обусловленной действием ковалентных сил дополнительно к электростатическим силам. Так как радиус действия сил такой адсорбции соизмерим с размером ионов, это дает основание учитывать их только для иоиов, входящих в плотный слой Гельмгольца. Как видно из рис. И. 13, плотность поверхностного заряда противоионов можно разделить на две части плотность заряда обусловленного монопонным слоем, представляющим собой слой Гельмгольца, и плотность заряда диффузного слоя Гуи. Общая поверхностная плотность заряда двойного электрического слоя равна сумме поверхностиых плотностей зарядов плотного и диффузного слоев [c.60]

Рассмотрим равновесную систему, состоящую из ионита и раствора электролита с одноименным ионом (противоионом). Ионный обмен в такой системе происходить не будет. Адсорбироваться на ионите может только целиком молекула электролита, т. е. проти-воион вместе с коионом (ионом электролита, имеющим знак заряда противоположный знаку заряда противоиона), так как должна [c.172]

Чтобы получить зависимость порога быстрой коагуляцип Сб от заряда противоиона г в области малых потенциалов, подставим выражение для Ккр (11.92) в соотношение (VI. 116). Так как [c.334]

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]

Заряд гранулы равен алгебраической разности зарядов по-тенциалообразующих ионов и противоионов адсорбционного слоя и соответствует общему заряду противоионов диффузнм о слоя. Поэтому мицелла в целом алектронейтральнн. [c.22]

Равновесный ДЭС электронейтрален—заряд потенциал-определяющнх ионов в сумме с зарядом коиоыов равен заряду противоионов. [c.59]

Определить долю заряда противоионов (г= 1), находящихся между поверхностью твердого тела и плоскостью скольжения, если г )= 100 мВ, = 75мВ, х= 10 м . [c.68]

Из приведенного уравнения вытекает, что ионная атмосфера должна быть тем меньше, чем выше концентрация ионов в растворе и чем больше их валентность. Естественно, что аналогичное соотношение соблюдается и тогда, когда ионная атмосфера образуется не вокруг иона, а вблизи границы раздела фаз. Однако только при малых потенциалах поверхности значение -потенциала определяется одной толщиной ионной атмосферы и только в этих условиях на нее могут одинаково влиять как заряды противоионов, так и заряды побочных ионов, присутствующих в системе. При высоких потенциалах поверхности (больше 50 мВ), как показывает теория, на снижение -потенциала во много раз сильнее влияет заряд противоиона, в особенности когда он велик. Физический смысл этого явления заключается в том, что сильно заряженный противоион-здектролита притягивается к поверхности и сильно ее экрандрует. Возрастание способности противоиона снижать -потенциал с ростом его валентности наглядно видно из следующих опытных данных [c.180]

Рассматривая влияние индифферентных электролитов, мы принимали, что на электрокинетический потенциал оказывают влияние иоиы, заряд которых протй-воподожен по знаку заряду коллоидной частицы и одинаков с зарядом противоионов. Возникает вопрос, могут ли влиять на -потенциал ионы вводимого индифферентного электролита, заряженные одноименно с коллоидной частицей (так называемые сопутствующие или побочные ионы). На этот вопрос исследователя отвечают по-разному, но во всяком случае, если эти ионы и влияют на электрокинетический потенциал, то незначительно. К этому вопросу мы возвратимся "в гл. IX. [c.193]

Критические концентрации элек- олитов для лиофобных систем (в противоположность лиофильным/ резко уменьшаются с ростом заряда противоионов — онов, заряженных разноименно с зарядом коллоидных частиц. [c.260]

Кристаллический агрегат (Ag l)n вместе с потенциалопре-деляющими ионами Ag+ составляют ядро. К заряженному ядру притягиваются ионы противоположного заряда — противоионы. Для рассматриваемой системы водный раствор AgNOs — кри-стал Ag l противоионами будут нитрат-ионы NO3 . Противоионы, непосредственно примыкающие к ядру, образуют адсорбционный слой противоионов. За этим слоем следует диф- [c.418]

Кристаллический агрегат (Ag I),, вместе с потенциалопределяющими ионами Ag+ составляет ядро. К заряженному ядру притягиваются ионы противоположного заряда — противоионы.. Для рассматриваемой системы водный раствор AgNOa — кристалл Ag l противоионами будут нитрат-ионы NO3 . Противоионы, непосредственно примыкающие к ядру, образуют адсорбционный слой противоионов. За этим слоем следует диффузный слой тех же противоионов. Концентрация противоионов диффузного слоя постепенно понижается по мере удаления от ядра. Между противоионами адсорбционного и диффузионного слоев устанавливается подвижное равновесие. [c.145]

Заряд коллоидной частицы равен алгебраической разности зарядов HOHO B и противоионов адсорбционного слоя и соответствует общему заряду противоионов диффузного слоя. [c.229]

Подобное упрощение можно применять и для несимметричных электролитов, поскольку валентность коиояа большой роли не играет [его вклад в сумму <Х11. И) мал, особенно при больших ф1] в этом случае г представляет собой заряд противоиона. [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология