Потенциал поверхности электрокинетический

Рассчитайте объем раствора, перенесенный через мембрану нз корунда за I ч в результате электроосмоса слабого раствора электролита под действием э. д. с. 100 В. Электрокинетический потенциал поверхности корунда 0,08 В, относительная диэлектрическая проницаемость среды 80,1, вязкость 1-10 Па-с, электрическое сопротивление мембраны с этим раствором R =3900 Ом. [c.109]

Неподвижный адсорбционный слой содержит, как уже упоминалось, далеко не все противоионы, а лишь определенную их часть, которая не в состоянии целиком компенсировать заряд твердой поверхности, а способна лишь его понизить. Другими словами, в адсорбционном неподвижном слое в результате взаимодействия положительных и отрицательных зарядов остается не нейтрализованным некоторый потенциал, который является частью общего потенциала поверхности твердой фазы. Разность потенциалов между подвижной (диффузной) и неподвижной (адсорбционной) частью двойного электрического слоя называется электрокинетическим потенциалом. Этот потенциал обычно обозначают буквой (дзета) и потому называют дзета-потенциалом ( -потен-циал). [c.174]

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]

В соответствии с рассмотренными представлениями о строении двойного электрического слоя и природе электрокинетических явлений, в число характеристик двойного слоя входят термодинамический потенциал поверхности твердой фазы фо (относительно объема, раствора), потенциал адсорбционного слоя <ра, электрокинетический потенциал и толщина атмосферы противоионов 6= 1/и. Первые две-из перечисленных величин фо- и ф -потенциалы, сравнительно строга определены теоретически, но не могут быть в настоящее время непосредственно измерены экспериментально. [c.206]

В свою очередь напряженность поля связана с потенциалом на плоскости скольжения Эта связь опи-сывется формулой , = В электрокинетических экспериментах этот потенциал поверхности 5 измеряется по скорости относительного движения фаз и поэтому называется электрокинетическим потенциалом. Обычно предполагается, что плоскость 5 расположена дальше от поверхности, чем плоскость с1. В целях упрощения далее можно считать (если это не оговорено специально), что эти плоскости, а следовательно, и потенциалы Ч х и ц совпадают. [c.602]

Это выражение равноценно формуле (3.5.47), если электрокинетическим потенциалом считать потенциал на расстоянии ё= 1п[й / 1п(1 + )] / х от заряженной поверхности, т. е. принять, что = ,е р -хс1) = Ч, 1п(1 + Ь) / Ь, где Ь — относительное приращение вязкости непосредственно возле поверхности (при д = 0) по сравнению с вязкостью среды. Легко заметить, что с увеличением этого коэффициента от нуля до бесконечности координата эффективной плоскости скольжения изменяется от нуля до бесконечности, а электрокинетический потенциал снижается от потенциала поверхности до нуля. [c.612]

Известно [1], что одним из факторов, определяющих механизм процесса вытеснения нефти водой, является заряд на поверхности раздела фаз. Химический состав норовой поверхности пласта неоднороден, что обусловлено как многообразием породообразующих минералов, так и наличием примесей в них. Заряд такой поверхности также неоднороден. В связи с этим представляет интерес изучение распределения потенциала поверхности в зависимости от концентрации растворов, контактирующих с ней. Эмпирической характеристикой эффективной заряженности поверхности твердой фазы в растворе электролита может быть величина электрокинетического потенциала (дзета-потенциала) [2]. [c.3]

Из изложенного видно, что для описания структуры ДЭС необходимо знание трех параметров — потенциала поверхности г )о, потенциала слоя Штерна l)i и электрокинетического потенциала или соответственно поверхностного заряда оо, заряда слоя Штерна a t и электрокинетического заряда Of. Що недавнего времени определяли только первый и последний параметры. Поверхностный заряд обычно определяют из данных потенциометрического титрования дисперсий, когда известен состав потенциалопределяющих ионов (галогениды серебра, оксиды). Он может быть также найден, как показано в [6], по величине суммарного поглощения противоионов, которая для лиофобных коллоидов с малой плотностью зарядов поверхности находится с помощью радиоактивных индикаторов. Далее по величине сго вычисляют значение г зс1 в предположении диффузного строения ДЭС по формуле (1.2). Конечно, это грубое приближение, которое оправдано лишь для разбавленных растворов электролитов с однозарядными противоионами, т. е. при пренебрежимо малой концентрации ионов в слое Штерна. [c.12]

Но данное выражение еще нельзя применять к электрофорезу. Твердая частица с фиксированной на ее поверхности обкладкой двойного слоя (полный заряд Q) движется относительно раствора, в котором распределена диффузная часть двойного слоя (см. двойной электрический слой). Последняя эквивалентна заряду —Q, распределенному по концентричной сфере радиусом х равным толщине ионной атмосферы. Из-за наличия такой атмосферы подвижность уменьшается в (1 + / ) раз, и вместо формулы (2) мы получаем выражение для дзета-потенциала (см. электрокинетические явления) [c.272]

Если электрическое поле приложено к раствору, содержащему заряженные коллоидные частицы, то скорость движения этих частиц пропорциональна не значениям Ч о или Ч в, а меньшей, измеримой величине, называемой электрокинетическим потенциалом, или дзета-потенциалом (см. рис. 8-7). Вблизи поверхности частицы находятся строго ориентированный [94] слой воды толщиной в несколько молекул, или слой молекул растворителя, который при движении частицы ведет себя, как будто он является частью твердой фазы. Внешняя граница прочно связанного с частицей слоя воды называется плоскостью скольжения, а дзета-потенциал — это потенциал между плоскостью скольжения и всей остальной массой раствора . При определенном значении потенциала поверхности двойной слой может быть сжат сильнее путем повышения концентрации электролита. Увеличению степени сжатия двойного слоя особенно способствуют противоионы высокого заряда. [c.180]

Потенциал Нернста 90 является, следовательно п о л-н ы м падением потенциала от стенки в глубь раствора. Этот потенциал характеризует электрохимические свойства металлов м существенно отличается от другого потенциала, возникающего на поверхности коллоидных частиц. Это ясно, например, из того, что платиновый электрод в разбавленном растворе собственной соли заряжается положительно, тогда как коллоидная частица платины имеет отрицательный заряд. Этот второй потенциал, названный электрокинетическим нли С-потенциалом, проявляет себя тогда, когда коллоидная частица движется в жидкой среде. Строго говоря, на поверхности частицы всегда существует тонкий слой жидкости, поэтому при движении частицы происходит скольжение ее относительно жидкости не поверхностью, а тонким слоем жидкости, фиксированной этой поверхностью. Граница раздела между поверхностью адсорбированного слоя и остальной массой жидкости обозначена линией АВ. На рисунке видно, что срО-потенциал больше, чем -потенциал, причем С -потенциал может иметь знак как общий с 90-потенциалом (кривая /), так и различный (кривая 11). Фрейндлих измерил на стекле оо- и С -потенциалы и показал. Что первый зависит, главным образом, от концентрации водородных [c.210]

Увеличение концентрации ЦТАБ в системе после достижения изоэлектрического состояния (>2,5-10 М) приводит к росту положительных значений электрокинетического потенциала. Однако степень агрегации частиц (вплоть до концентрации ЦТАБ Ю М) вновь начинает расти, что может быть обусловлено разрушением ГС при появлении заряда на поверхности частиц, а также некоторой гидрофобизацией поверхности при [c.179]

Эффективность депрессорных присадок при кристаллизации твердых углеводородов связывают с их полярностью, снижением сольватации молекул парафина молекулами масла, нарушением агрегативной устойчивости дисперсии парафина и повышением при этом компактности кристаллических агрегатов, образованием ассоциированных комплексов молекул присадки и твердых углеводородов, что приводит к увеличению скорости фильтрования в процессе депарафинизации масляного сырья. Изучение влияния депрессорных присадок на поведение суспензий твердых углеводородов в сопоставлении с электрокинетическими исследованиями позволяет сделать вывод о возможной электростатической природе их действия. В работе [104], проведенной в этом направлении, в качестве критерия эффективности маслорастворимых присадок, используемых для интенсификации процесса депарафинизации, предложено значение энергетического барьера, создаваемого присадками на поверхности частиц дисперсной фазы в их суспензиях. Энергетический барьер учитывает кроме электрокинетического потенциала частиц дисперсной фазы и их размеры. В работе показана возможность применения маслорастворимых присадок для создания электрического заряда у частиц твердых углеводородов, обеспечивающего образование устойчивых коллоидных систем. Электрокинетические исследования реальных систем твердых углеводородов показали, что присадки, обладающие только депрессор-ным действием, эффективны в дистиллятном сырье. Для остаточного сырья следует использовать металлсодержащие многофункциональные присадки. Однако многокомпонентность масляных рафинатов, сложность состава твердых углеводородов и присутствие двух ПАВ при осуществлении процесса депарафинизации нефтяного сырья в присутствии присадок сильно усложняют изучение механизма кристаллизации твердых углеводородов, что, в свою очередь, затрудняет направленный поиск наиболее эффективных присадок для интенсификации этого процесса. [c.171]

С помощью электроосмоса можно определить знак заряда поверхности дисперсной фазы и электрокинетический потенциал, [[апример, если жидкость перемещается к катоду, то это свидетельствует об отрицательном знаке заряда твердой поверхности на границе с раствором. [c.97]

Важным дополнением к этим теориям являются работы Дерягина и Духина, опубликованные в 1959 г. Эти авторы учли сопутствующий электрокинетическим явлениям эффект диффузии ионов. Он оказался особенно существенным для жидких поверхностей, например для эффекта Дорна при обратной седиментации (всплывании) пузырьков газа. При движении твердой сферической частицы в растворе электролита также возникают разность концентраций между ее полюсами по направлению движения и соответствующий диффузионный потенциал. Поправка, связанная с этим потенциалом, может оказаться того же порядка, что и сам потенциал перемещения частицы. Формулы, которые получаются при уточнении теории с учетом диффузии, а также закона сохранения анионов и катионов в отдельности, приобретают классическую форму только при равенстве коэффициентов диффузии анионов и катионов. Если учесть диффузию, то, исходя из требования симметрии кинетических коэффициентов в теории Онзагера, можно прийти к выводу, что наличие разности концентраций по обе стороны капилляра или пористой перегородки обязательно должно вызывать течение в растворе (капиллярный осмос), а частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в растворе, в котором существует градиент концентрации, должны двигаться (диффузиофорез). Краткость изложения не позволяет нам приводить здесь конкретные выводы и формулы. [c.143]

Рассчитайте электрокинетический потенциал поверхности кварца по данным, полученным при исследовании электроосмотичеекого переноса жидкости через кварцевую мембрану сила тока 2-10- А, объемная скорость раствора КС1, переносимого через мембрану, [c.108]

Если поместить в коллоидный раствор электроды, соединенные с источником постоянного тока, то частицы двигаются по направлению к полюсу, имеющему заряд, простивоположный заряду внутренней обкладки двойного слоя. Достигнув электрода, частицы, разряжаясь, прилипают к его поверхности. Часть ионов внешней обкладки двойного слоя (ближайшие к ядру мицеллы) увлекаются вместе с коллоидной частицей, а часть движется к другому полюсу. Потенциал поверхности движущейся в электрическом поле частицы (на рис. 57 она примерно соответствует обведенной пунктиром) называется электро-кинетическим и обозначается буквой С (дзэта), а самое явление движения частиц в электрическом поле называется электрофорезом (катафорезом — в случае движения частиц к отрицательному полюсу). Движение жидкости под влиянием электрического поля, например через гель, называется электроосмосом. Это электрокинетические явления. Они находят разнообразное применение в технике. Электрофорезом пользуются для покрытия вольфрамовых катодов диоксидом тория ТКО , для нанесения алундовых покрытий на вольфрамовые спирали подогревателей в подогревных катодах, для нанесения высокодисперсных частиц карбонатов щелочноземельных металлов на вольфрамовые или никелевые керны при изготовлении оксидных катодов электронных ламп (см. гл. XI). [c.178]

Введение в теорию электрокинетических явлений понятия о хиюскости скольжения и потенциале на этой плоскости связано с тем, что экспериментально определяемая из скорости электрофореза, электроосмоса или других явлений величина потенциала частиц оказывается меньше (по модулю), чем потенциал поверхности, а иногда отличается от него и по знаку. [c.612]

Однако, снижая потенциал поверхности частиц руды путем специфической адсорбции ионов, можно достичь такого состояния, при котором легко наступает не только прочное прилипание частиц к газовому пузырьку, но и их флокуляция друг с другом, приводящая к возникновению труднофлотируемых крупных агрегатов. Это объясняет, в частности, симбатное изменение элек-трокинетического потенциала и эффективности флотации при увеличении концентрации электролита в дисперсионной среде [189]. Для самого флотационного акта — коалесценции пузырьков газа и частиц руды — электрокинетический потенциал не имеет большого значения . С целью создания оптимальных условий процесса необходимо снизить потенциал на границе жидкость/газ или, еще лучше, подбирая соответствующие ПАВ, добиться такого положения, при котором знаки зарядов разнородных поверхностей были бы различны. [c.126]

При селективной флокуляции в суспензию, как правило, одновременно с флокулянтом (или до его введения) добавляют также дисперга-торы — вещества, стабилизирующие частицы неагрегируемого компонента и способствующие их сохранению в диспергированном состоянии. В качестве диспергаторов обычно применяют реагенты, адсорбция которых приводит к возрастанию отрицательного электрокинетического потенциала поверхности твердых частиц. Такими реагентами являются жидкое стекло, гексаметафосфат натрия, едкий натр, фторид или сульфид натрия и т. п. В некоторых работах сообщается о применении полимерных стабилизаторов лигносульфонатов, полиакрилатов, полиметакрилатов, гумата натрия, солей КМЦ, поливинилпирролидонов и других. [c.163]

Для сравнения термодинамического потенциала с электрокинетическим сделаем числовой подсчет на основании рис. 11. Допустим, что знак минус на рисунке соответствует заряду, равному —1, а знак плюс — заряду, равному +1. Тогда заряд твердой поверхности будет равен —19, суммарный заряд противоионов +19. Разность потенциалов, соответствуюшая термодинамическому потенциалу, [c.77]

Ядро частицы составляет агрегат из т молекул кремниевой кислоты. На поверхности ядра адсорбируются потенциалопределяющие гидросиликат-ионы. Часть противоионов натрия (л—х) адсорбируется на частице и удерживается электростатическими силами притяжения потенциалопределяющих ионов. Не полностью компенсированный заряд потенциалопределяющих ионов вызывает появление отрицательного заряда у частицы кремниевой кислоты. В электрическом поле коллоидная частица вместе с адсорбционным слоем перемещается к одному полюсу, а ионы диффузного слоя — к противоположному. Если бы коллоидная частица перемещалась в электрическом поле только с потенциалопределяющими ионами, то электрокинетический потенциал должен быть равен термодинамическому потенциалу фо, возникающему между поверхностью частицы и раствором. Наличие в адсорбционном слое про-тивоинов снижает величину потенциала, и электрокинетический потенциал составляет часть полного потенциала. Если граница диффузного слоя совпадает с границей адсорбционного (х=0), то электрокинетический потенциал равен нулю. Такое состояние коллоидной частицы называется изоэлектрической точкой. В изоэлек-трической точке коллоидные частицы теряют устойчивость, укрупняются и выпадают в осадок. [c.115]

Измерения С-потенциала методами, отличными от электрокинетических. Гартли и Ро считают, что С-потенциал определяет распределение ионов вблизи поверхности совершенно так же, как потенциал в непосредственном соседстве с ионом определяет ионную атмосферу в теории сильных электролитов Дебая-Гюккеля. Между концентрациями иона в слое, непосредственно прилегающем к поверхности, и в растворе на значительном расстоянии от неё, с одной стороны, и С-потенциалом, с другой, существует простое соотношение, так что, если бы был найден способ измерять концентрации иона у поверхности и в растворе, появилась бы возможность вычислять С-потенциал поверхности. [c.533]

Каким бы ни был механизм адсорбции из раствора, бесспорно, что ее объем завясит главным образом от величины поверх-ност 1 адсорбента н его активности, хотя к этому присоединяется еще ряд факторов. В обычных случаях адсорбция обратима и равновесие достигается в сравнительно короткое время это зависит от концентрации раствора и количества адсорбционной массы, В рассматриваемом случае адсорбция, очевидно, проис.хо-дит сложнее, так как обратимость процесса е была установлена. В результате проведенных работ выявляется принцип процесса, состоящий в выравнивании разностей электрокинетического потенциала поверхности активной фильтровальной массы и гидролизованных частиц и в образовании взаимных связей. между частицами, характер которых меняется в резу.дьтате фи-зико-.химического изменения среды. Опытные работы, имеющие целью объяснение типа адсорбции и изменений. межфазовых напряжений, в настоящее время продолжаются. [c.209]

Скорость адсорбции красителей на поверхности волокон Уг зависит от электрического заряда молекул или частиц красителя в растворе и от электрокинетического потенциала поверхности волокна. Если оба заряда одноименны, адсорбция красителя на поверхности волокна тормозится, а в некоторых случаях полностью прекращается. Однако, добавляя в красильную ванну - соответствующие поверхностно-активные вещества (анионо- или катионоактивные) или электролиты, можно в широких пределах изменять дзета-потенциал на поверхности волокон и ослаблять барьер, затрудняющий сорбцию красителя на поверхности волокна. В то же время при крашении химических волокон всегда приходится учитывать величину и знак дзета-потенциала, которые определяются числом и полярностью функциональных групп в макромолекулах на поверхности волокон. Большинство химических волокон обладает электроотрицательным дзета-потенциалом, характерным для групп ОН, СЫ, 50зН и других электроотрицательных групп. Группы ЫНг, СзНаМ и др. снижают величину этого потенциала или изменяют знак на положительный. Поэтому характер добавок к красильной ванне зависит не только от свойств применяемых красителей, но и от свойств окрашиваемых волокон. [c.319]

Ионно-электростатическая компонента расклинивающего давления, согласно [42, 45], зависит, главным образом, от потенциалов поверхностей, ограничивающих пленку. Поскольку изученные нами ПАВ являлись неионогенными и при их добавлении ионная сила дисперсионных сред оставалась постоянной, а концентрации ионов в отсутствие Na l при pH = 6- 7 были достаточно низки, в первом приближении можно полагать равенство электрокинетических и штерновских потенциалов. Следовательно, обнаруживаемое в опыте повышение -потенциала при увеличении содержания ПАВ в интервале от 1-10 до 1-10 —1-10 моль/дм (рис. 12.5) обусловлено вытеснением из слоя Штерна сильно гидратированных ионов водорода. По мере заполнения адсорбционного слоя ПАВ, возможно, происходит уменьшение поверхностной концентрации гидроксил-ионов, что вызывает снижение -потенциала при концентрации ПАВ 10 —10 3 моль/дм [c.210]

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]

Электрокинетический потенциал, безусловно, сильно зависит от природы иоверхности контактирующих фаз. В этом отношении можио выделить два крайних положения активные и инертные повер.хности. Активную иоверхность имеют полиэлектролиты — полимеры, содержащие ионогенные группы, степень диссоциации которых и определяет заряд поверхности. К веществам, имеющим поверхности с 1юногенными группами, можно отнести и многие неорганические оксиды (оксиды кремния, алюминия, железа и др.). На таких поверхностях -потенциал может достигать значения 100 мВ и более. Инертные поверхности лишены ноногенных [c.218]

Определяемые с помоьцью электрокинетических явлений знак и зиачепие -потенциала ишроко используются для характеристики электрических свойств поверхностей при рассмотренпа адсорбции, адгезии, агрегативной устойчивости дисперсных систем, структу-рообразования в материалах и других важных процессов. В этом случае обычно потенциал диффузной части двойного электрического слоя ирпиимают приблизительно равным -потенциалу. [c.219]

Так как объем поверхностных слоев линейно связан с удельной поверхностью дисперсной системы, то вязкость в системе должна расти с увеличением удельной поверхности дисперсной фазы, т. е. с дисперсностью (при постоянной объемной доле дисперсной фазы). При наличии двойных электрических слоев ш объемная доля зависит от электрокинетического потенциала. Электровяз-костный эффект можно уменьшить введением в систему электролитов они уменьшают толщину двойного электрического слоя. [c.371]

Положения теории Гуи—Чаимена позволяют объяснить некоторые электрокинетические явления. Плоскость скольжения АВ (рис, П.9, г) при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга лежит в жидкости на некотором расстоянии Л от меж-фазной границы. Разность потенциалов между поверхностью скольжения и жидкой фазой называется электрокинетическим или -потенциалом. Она будет определять перемещение фаз при наложе-иин электрического поля, т. е. обусловливать явления электрофореза или электроосмоса. Электрокинетическнй или -потенциал является частью термодинамического потенциала фо. [c.54]

Теоретическое обоснование изменения при действии щелочи дано в работе И. А. Ускова и Е. Т. Усковой [88] по измерению электрокинетического потенциала на поверхности частиц бентонита в растворе NaOH. В интервале малых концентраций щелочь вызывает рост гидратации частиц глин вследствие увеличения толщины двойного электрического слоя, обусловливающего повышение величины электрокинетического потенциала. С ростом концентрации щелочи в, растворе происходит сжатие двойного электрического слоя, что облегчает коагуляционные процессы и, следовательно, снижение /Сз- [c.60]

Согласно законам гидродинамики, скорость течения жидкости на поверхности стенки равна нулю (вследствие адгезии) и возрастает при удалении от нее. Очевидно, что для существования электрокинетических явлений необходимо, чтобы жидкость, несущая электрические заряды, перемещалась относительно стенки. Предположим, что это перемещение начинается на расстоянии б от межфазной поверхности (плоскость скольжения) и что 6 определяется гидродинамическими условиями течения. Тогда электрокинетиче-ский потенциал будет равен == ф . Из рис. 39 видно, что хотя Фо-потенциал и не зависит от Соо, но -потенциал понижается при повышении Соо. Иначе говоря, мы не только нашли, чем отличается [c.148]

По этим причинам мы не можем включить в наше краткое изложение обзор и оценку результатов экспериментального исследования электрокинетических явлений. Даже в такой обстоятельно написанной книге, как [2 ], Овербек, один из авторов, оказался не в состоянии прийти к однозначным выводам по этим вопросам. Большая часть работ по электрокинетическим явлениям посвящена исследованию зависимости -потенциала от концентрации электролита. В то же время именно эта простейшая на первый взгляд зависимость не может быть получена теоретически однозначно. Можно было бы предположить, что расстояние б от плоскости скольжения до внешней фазы, определяемое гидродинамическими факторами, должно быть одним и тем же для разбавленных водных растворов, находящихся в контакте с твердой гладкой поверхностью. Однако попытки Эверсола и Бордмена (1941 г.) рассчитать б из данных, полученных путем исследования зависимости (с), привели к необъяснимым результатам значения б оказались в интервале от 8 [c.154]