Электрофорез суспензий

Рассматривая потенциал седиментации (эффект Дорна) как явление, обратное электрофорезу, представим себе, что частицы твердой фазы, несущие заряд, осаждаются под действием силы тяжести либо центробежного поля. В процессе осаждения ионы диффузного слоя в силу молекулярного трения отстают от движущейся частицы, т. е. осуществляется поток заряженных частиц. Если в сосуд с осаждающимися в жидкости частицами твердой фазы поместить электроды на разной высоте, то между ними можно измерить разность потенциалов—потенциал седиментации. Этот потенциал пропорционален -потенциалу, частичной концентрации V, а также зависит от параметров системы, определяющих скорость оседания частиц и электропроводности среды. Выражение Гельмгольца — Смолуховского для потенциала седиментации можно получить из уравнения (IV. 74). Роль перепада давления Ар в этом случае играет сила тяжести fg, которая дл 1 столба суспензии с частицами сферической формы равна [c.226]

IV.4.8. Рассчитать массу осадка, полученного на цилиндрическом электроде при электрофорезе водной суспензии карбоната стронция. Длина электрода / = 2-10 м радиус внутреннего электрода г =1-10 м радиус наружного электрода Г1 = 24.10" м = 35-10 з В напряжение на электродах (У = 15 В с = 0,7-10 кг/м ЫО- Па-с Сд= 1 10 кг/м е = 81 = 20с. [c.81]

IV.5.20, Рассчитать массу осадка, образовавшегося на электроде при электрофорезе водной суспензии корунда при напряженности электрического поля 1-10 2-10 4.10 В/м концентрация суспензии с = 2,0 10 кг про- [c.85]

IV,5.17. Рассчитать массу осадка, полученного на цилиндрическом электроде при электрофорезе водной суспензии оксида железа. Длина электрода / = 2-10 м радиус внутреннего электрода / 2=1 10 м радиус наружного Г = 28-10 м = 20-10 В напряжение на электродах /=20В 10 кг/м т =1 10 Па с с =1 Ю кг/м [c.85]

Так же, как для коллоидных растворов, для суспензий характерны электрокинетические свойства. Следует заметить, что электрофорез и электроосмос впервые были обнаружены в глине (опыт Рейсса). [c.293]

Количественное исследование эффекта, обратного электрофорезу, впервые было выполнено Дорном в 1878 г. Он измерял возникающую разность потенциалов при седиментации частиц суспензии кварца в центробежном поле. Явление возникновения разности потенциалов при осаждении (рис. IV. 96) дисперсной фазы получило название потенциала седиментации или оседания (или эффект Дорна). [c.217]

Электрофорез находит себе применение в различных отраслях промышленности. В частности, широкое распространение получил способ использования электрофореза для получения чистого каолина (Шверин, Биллитер, 1934). Сырая масса глины с присутствующими загрязнениями взмучивается в воде в виде пульпы. Крупные загрязнения удаляются отстаиванием, а очищенная глина (каолин) осаждается электрофорезом на аноде и далее подсушивается происходящим в осадке электроосмосом. Процесс ведется в осмос-машине , схема которой приведена на рис. 121. В этой машине суспензия каолина подается снизу вверх, перемешивается мешалками [4), проходит через медную сетку (.3), являющуюся катодом, и далее омывает свинцовый вал — [c.195]

Если мы сопоставим скорости электрофореза суспензий и коллоидных частиц со скоростью движения ионов, то заметим, что все эти величины одного порядка. Исключение представляют лишь ионы водорода и гидроксила. [c.210]

Профессор Московского университета Ф. Ф. Рейс открыл движение частиц суспензии глины (электрофорез) и дисперсионной среды (электроосмос) под действием внешнего электрического поля, что послужило основой для изучения электрокинетических свойств дисперсных систем. [c.300]

Одним из малоизученных электрокинетических явлений в дисперсных системах нефтяных твердых углеводородов является их поведение в неоднородном электрическом поле. Эта область представляет наибольший интерес, так как действие сильного неоднородного электрического поля вызывает направленное движение частиц, которое можно использовать для разделения нефтяных дисперсий. С целью выделения наиболее высокоплавких углеводородов из петролатума первой ступени деасфальтизации смеси тюменских нефтей [116] была приготовлена суспензия петролатум— н-гептан (1 10 по массе). После нагрева до полного растворения систему охлаждали до 22 °С. Выбор этой температуры определяется возможностью выделить из петролатума углеводороды с наибольшей температурой плавления, так как в этом случае высокоплавкие углеводороды являются дисперсной фазой, а раствор низкоплавких углеводородов в гептане — дисперсионной средой. В данной среде частицы дисперсной фазы обладают отрицательным зарядом, который определяли методом электрофореза. [c.188]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СУСПЕНЗИЙ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА (МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД) [c.200]

Электрофорез в опытах Рейса был осуществлен следующим образом частицы диспергированной в воде глины (суспензия глины в Боде) передвигались при наложении электрического поля к аноду следовательно, [c.408]

Приборы и реактивы. 1. Микрокамера для измерения электрофореза (рис. 54). 2. Измерительный микроскоп. 3. Секундомер. 4. Аккумуляторная батарея на 100 в. 5. Микроамперметр. 6. Водяная суспензия плавленного корунда (алунда). [c.177]

Электрофорез широко применяется в практике для получения электрофоретических покрытий и электрокоагуляции суспензий. [c.98]

Движение под действием внешнего электрического поля а) свободных частиц дисперсной фазы (суспензии, эмульсии, золи) в дисперсионной среде называется электрофорезом (катафорезом), б) жидкости относительно неподвижной твердой фазы (капиллярные системы, гели) называется электроосмосом. [c.175]

Явление, обратное электрофорезу и названное потенциалом седиментации, было открыто Дорном (1878). Оказалось, что при оседании частиц суспензии кварца под действием силы тяжести возникает разность потенциалов между уровнями разной высоты в сосуде (рис. 25.7). [c.405]

Первые исследования адсорбции из растворов на твердом адсорбенте были выполнены в 1792 г- русским химиком Лови-цем, который очистил растворы от примесей твердым адсорбентом— углем. В 1809 г. профессор Московского университета Рейсс обнаружил электрические свойства коллоидных систем, открыв явления электроосмоса и электрофореза в суспензиях глины. [c.7]

Если в качестве коллектора используют, например, зерна ионита или ионитовые мембраны, необходимо согласовать знак фиксированных зарядов ионита и знак заряда частиц суспензии. Например, если используют катионит, а частицы суспензии также заряжены отрицательно, направления электроосмоса и электрофореза окажутся противоположными при совпадающих знаках -потенциала. Преодоление этой трудности состоит в обеспечении противоположного знака зарядов частиц и зерен ионита. [c.347]

Предложен способ отделения частиц парафина (Пф) и капель воды от смазочных масел с помощью электрофореза. Очистка масла проводится в вертикальном аппарате, в верхнюю часть которого вводится суспензия Пф в масле и пропускается через электрод, связанный с источником высокого напряжения (2-ой электрод с более низким напряжением по отнощению к земле — нижняя стенка впускной камеры с отверстием для прохода суспензии). Поток суспензии, имеющий свободный избыточный заряд, попадает в верхнюю коническую часть аппарата и в потоке циркулирующего газа —носителя (N2) вводится в цилиндрическую часть аппарата, заполненную слоем шариков из стекла, керамики и др. материала с низкой электропроводностью. В нижней части аппарата суспензия пропускается через заземленную металлическую решетку или irro. Коагуляция заряженных частиц Пф происходит на шариках, слой которых периодически заменяется. Приводятся другие варианты устройства аппарата. [c.189]

В лабораторных условиях электрофорез применяют для определения знака заряда коллоидных частиц, наблюдая в различных приборах перемещение золя (суспензии) к тому или иному электроду. [c.78]

Четвертое явление, обратное электрофорезу, было открыто Дорном. При оседании частиц кварца в воде регистрировалась разность потенциалов, возникающая между двумя электродами, расположенными на разной высоте (рис. 77,6). Это явление было названо потенциалом оседания (или седиментации ). Подобный же эффект наблюдается в поле центробежной силы при центрифугировании суспензии. [c.207]

Методика измерения электрофореза сводится либо к непосредственной регистрации скорости движения частицы в электрическом поле в плоской камере под микроскопом (или ультрамикроскопом) при помощи сетки или шкалы, помещенной в окуляр (окулярмикрометр) либо по скорости перемещения границы золя с боковой жидкостью в градуированной и-образной трубке / (рис. 82). Золь (суспензия, эмульсия), находящийся в пипетке 2, осторожно подслаивают под боковую жидкость, заполняющую [c.213]

Электрофорез находит в настоящее время широкое применение в технике, в процессах электроосаждения частиц из золей, суспензий и эмульсий. Таким способом получают ровные и прочные покрытия на металлах, погруженных в качестве электродов в суспензию— например, декоративные и антикоррозийные покрытия (из лакокрасочных композиций), электроизоляционные пленки (из латексов), пленки окислов, испускающих электроны, на вольфрамовых нитях радиоламп. Метод электроосаждения развивается в работах Лаврова с сотрудниками (ЛТИ) . Разрабатывается технология получения тиглей, чашек и другой химической и бытовой посуды. С этой целью суспензию каолина наливают в медную чашку, соответствующую по форме изготовляемому изделию и соединенную с анодом. Катод вводят в виде медной сетки, также повторяющей форму изделия. Суспензию непрерывно перемешивают для устранения оседания. Через несколько секунд после включения тока на аноде образуется прочный слой, легко отделяемый при нагревании от медной формы и образующий после обжига фарфоровое изделие. [c.216]

Больщое число исследований посвящено адсорбции полимерных молекул на твердых поверхностях дисперсных поглотителей. Это связано в первую очередь с запросами практики строительство очистных сооружений использование адсорбции полимеров для пластифицирования суспензий оксидов и силикатов в производстве композиционных материалов повышение агрегативной устойчивости дисперсных частиц посредством защитного действия (см. раздел Х1П.6), что особенно важно для неводных сред (раздел ХП.З, электрофорез) и других целей. Исследования показали, что адсорбция ВМС в основном описывается уравнением Ленгмюра (У1.25) и законом действия масс поскольку одна молекула полимера вытесняет с поверхности п молекул растворителя, уравнение приобретает форму [c.347]

Описанные выше явления получили название электро-кинетических явлений. Они играют большую роль в геологии, почвоведении, агротехнике, а также широко используются в технике электрофорез и электроосмос применяют для обезвоживания суспензий, осушки торфа и дерева, получения чистого каолина, осаждения латексов при покрытии каучуком деталей машин. [c.14]

Если межмолекулярные силы притяжения Ван-дер-Ва-альса — Лондона сравнительно слабы, то образование прочных структур возможно при непосредственном контакте частиц или при очень малом расстоянии между ними. Тиксо-тропные свойства, синерезис и способность к пептизации (редиспергированию) в таких системах отсутствуют или выражены слабо, как, например, у некоторых плотных осадков, полученных при электрофорезе суспензий [1] или при коагуляции металлических золей [2]. Процессы перекристаллизации (спекание, цементация, проклейка) обусловливают высокую прочность и необратимость систем — конденсационнокристаллизационных коллоидных структур [3], к которым относятся керамические и гипсовые изделия, бетон, силикагели и алюмогели, бумага, а также различные уплотненные осадочные породы и метаколлоидные руды [4]. [c.9]

Электрокинетические явления, происходящие в неводных дисперсных системах, в частности влияние постоянного однородного электрического поля на суспензии твердых углеводородов нефти в органических растворителях, описано в работах [104, 114]. В качестве дисперсионной среды были взяты органические растворители разной природы, многие из которых широко применяются в процессах производства масел, парафинов и церезинов (н-гексан, н-гептан, изооктан, бензол, толуол, метилэтилкетон, ацетон и др.). Поведение суспензий в электрическом поле исследовали при 20 °С в стеклянной ячейке с плоскими параллельными никелевыми электродами в интервале напряженностей до 12,5 кВ/см. Установлено, что в алифатических растворителях происходит перемещение частиц дисперсной фазы (твердых углеводородов) в сторону катода, в то время как в ароматических растворителях эти же частицы перемещаются к аноду. Для твердых углеводородов, очищенных от ароматических компонентов и смол, в дисперсных системах с той же дисперсионной средой наблюдается явление двойного электрофореза, т. е. частицы дисперсной фазы перемещаются в сторону как положительного, так и отрицательного электрода. В суспензиях твердых углеводородов, где дисперсионной средой являются полярные растворители (МЭК, ацетон), явление электрофореза выражено слабо. Для таких систем характерна можэлектродная циркуляция, сопровождаемая агрегацией частиц. Эти электрокинетические явления в суспензиях твердых углеводородов объясняются существованием двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Двойной электрофорез и меж-электродная циркуляция объясняются [115] поляризацией частиц твердой фазы и свойственны частицам, не имеющим заряда или находящимся в изоэлектрическом состоянии с мозаичным распределением участков с различным знаком заряда. Таким образом, у частиц дисперсной фазы как в полярной, так и в неполярной среде, отсутствует электрический заряд, а если он и есть, то весьма неустойчив. [c.187]

Сущность работы. В отличие от электрофореза при электроосмосе частицы суспензии или коллоидного раствора остаются неподнижиыми, а перемещается дисперсионная среда. Поэтому при электроосмосе измеряемой величиной являются не линейная скорость движения частиц, а объемная скорость движения жидкой фазы. Следовательно, задача экспериментатора при нз- [c.180]

Экспериментальные методы излучения электрофореза основаны на измерении линейной скорости движения границы раздела коллоидный раствор—диснерсионная среда (макроэлектрофорез) или линейной скорости движения частиц в суспензиях (мик] 0элек-трофорез). [c.98]

Электрофоретическое осаждение суспензий основано на 1вле-нии электрофореза — движении частиц дисперсной фазы под действием вне1Н1 его электрического поля. [c.107]

Явления электрофореза и электроосмоса широко используются в технике и производстве. Электрофорез применяется в фарфоровом производстве для выделения из суспензий глин чистого каолина. Наиболее мелкие отрицательно заряженные частицы каолина после тщательного взмучивания в воде осаждаются на вращающемся свинцовом барабане, заряженном положительно. Посторонние примеси в виде положительно заряженных частиц РеаОз, а также более крупные частицы каолина уносятся проточной водой. С помощью электрофореза различные изделия покрывают тонким слоем каучука из латекса. При этом отрицательно заряженные частицы латекса движутся в электрическом поле к аноду (покрываемый предмет) и осаждаются па нем. За последние годы метод электрофореза нащел широкое применение в получении оксикатодов в радиолампах. [c.312]

Очевидно, что многие факторы, которые влияют на изменение вычисленной величины -потенциала по формулам классической теории для электроосмоса и потенциала течения, могут играть известную роль для электрофореза. При больших концентрациях суспензий и золей в макроэлектрофоретических методах может наблюдаться изменение электропроводности суспензии за счет поверхностной проводимости, изменение диэлектрической проницаемости и другие явления. Однако для электрофореза влияние этих факторов не исследовано с достаточной полнотой. Иллюстрацией учета поверхностной проводимости в исследованиях электрофореза могут служить данные, полученные И. Ф. Карповой для стеклянных шариков диаметром 10 мк в разбавленных растворах КС1. Для введения поправки была использована формула Бикермана для цилиндрических частиц, представляющая модификацию известного нам соотношения (77) [c.130]

В работе Д. А. Фридрихсберга и Се Юань-цай исследовался процесс обезвоживания и обогащения глиняной суспензии электрофорезом (на примере кембрийской глины). Процесс проводился в латунной ванне с продольным потоком суспензии глины вдоль оси вала — свинцового анода. Исследовалось влияние ряда параметров, определяющих эффективность процесса электрофоретического осаждения глины (скорости подачи и концентрации суспензии, электропроводности пульпы и др.). Было установлено, что для 20% суспензии можно ожидать выхода очищенной глины, содержащей 30—457о воды, около 1,4 г в сутки на 1 м анода (при расходе электроэнергии 75—120 квт-ч/т). [c.195]

Весьма интересно применение политетрафторэтилена для получения тонкой (эмалевой) изоляции. Для получения эмальпроводов с фторопластовой изоляцией используются водные или спиртовые дисперсии фторопласта-4 с добавлением смачивающих веществ. Пленка на проводе образуется в результате спекания в эмальпечи мелких частичек фторопласта-4, нанесенных из дисперсии. Эмалирование фторопластовыми дисперсиями затруднено, так как дисперсии плохо смачивают голую медную проволоку и особенно проволоку, покрытую слоем полимера (при повторном проходе проволоки через ванну). С целью улучшения адгезии политетрафторэтилена к медной проволоке и для защиты проволоки от окисления при высоких температурах рекомендуется предварительно на нее наносить слой тонкой керамической изоляции. Изоляцию наносят из водных суспензий керамических материалов (с помощью электрофореза) с последующим спеканием при температуре порядка 800° С. [c.149]

Электрофорез применяется в различных производствах, например в обезвоживании нефти, в подготовке суспензий и керамических масс для фарфорово-фаянсовых изделий, в изготовлении активированных катодов для радиоламп и изолированных нагревательных спиралей, в получении резиновых изделий из латексоБ, Частицы каучука в латексе заряжены отрицательно и во время электрофореза движутся к аноду (металлическая форма), отлагаясь на нем в виде резиновой пленки. Электрофорез применяется также (наряду с ионофорезом) в лечебной практике для введения в организм различных лекарственных веществ. Используя электроосмос, осушают торф, очищают от примесей воду, лечебные сыворотки, желатин, дубят кожу, обезвоживают древесину и т. п. [c.79]

Второе существенное отличие эмульсий от суспензий, также связанное с флюидностью дисперсной фазы, обусловлено тем, что при столкновении капелек происходит легкое и полное их слияние, называемое коалесценцией (в отличие от замедленного роста локальных мостиков между твердыми частицами). Поэтому разбавленные эмульсии с незащищенными капельками могут существовать в метастабильном состоянии лишь в очень благоприятных условиях (малая концентрация электролита). В этом состоянии свойства их почти не отличаются от свойств лиофобных суспензоидов. Влияние электролитов соответствует правилу Шульце— Гарди, многозарядные ионы изменяют знак заряда частиц, в устойчивых эмульсиях наблюдается заметный электрофорез и т. д. [c.286]

Если седиментационно-диффузионное равновесие устанавливает пределы для разделения суспензий седиментацией, то границы применимости электрофильтрования определяет электрофорезо-диффузиониое равновесие. [c.346]

Электрофорез находит в настоящее время широкое применение в технике, в процессах электроосаждения частиц из золей, суспензий и эмульсий. Таким способом получают ровные и прочные покрытия на металлах, погруженных в качестве электродов в суспензию, — например декоративные и антикоррозийные покрытия (из лакокрасочных композиций) электроизоляционные лленки (из латексов) пленки оксидов, способных испускать электроны, на вольфрамовых нитях радиоламп. Метод электроосаждения был развит в работах Лаврова с сотрудниками , а также в Институте коллоидной химии и химии воды (Киев) [17]. Разрабатывается технология получения тиглей, чашек и другой химической и бытовой посуды. [c.220]