Электрофорез, Электроосмос потенциал

Вычисление электрокинетического потенциала и определение его знака на практике производят, пользуясь данными электрофореза и электроосмоса, а также из потенциалов течения по следующей формуле [c.316]

IV.5.14. Рассчитать скорость электроосмоса раствора хлорида калия через корундовую диафрагму, если известно, что -потенциал, рассчитанный по скорости электрофореза частиц корунда в том же растворе без учета электрофоретического торможения, равен 35-10" В т) = = 1-10-3 Па-с е = 81 = 2-10 В/м / = 2-10-гА х = =2-10" Ом"1-м-1 а=1,1 ха = 3. [c.85]

IV.4.7. Рассчитать скорость электроосмоса раствора хлорида калия через кварцевую диафрагму, если известно, что -потенциал, рассчитанный по скорости электрофореза частиц кварца в том же растворе без учета электрофоретического торможения, равен 30-10 В Т1 = 1 10 Па-с [c.81]

Перемещение жидкости относительно твердого тела (стенок капилляра) или частиц твердого тела относительно жидкости при наложении электрического поля (электроосмос, электрофорез) доказывает наличие двойного электрического слоя на границе твердое тело — жидкость. Измерение скорости электроосмоса v дает возможность приближенно оценить величину электрокинетического потенциала [c.98]

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]

С. с. Духин в своих работах подразделяет электрокинетические явления на внутренние, к которым он относит электроосмос и потенциал течения, и внешние — это электрофорез и потенциал седиментации. В данном курсе такого подразделения не проводится, хотя приведенная классификационная схема на рис. 1 отражает и эту сторону явлений. [c.143]

В дальнейшем были обнаружены два явления, как бы противоположные электрофорезу и электроосмосу. Дорн в 1878 г. обнаружил, что при оседании каких-либо частиц в жидкости, например песка в воде, возникает электродвижущая сила между двумя электродами, введенными в разные места столба жидкости. Это явление, противоположное электрофорезу, получило название эффекта Дорна, или потенциала седиментации. [c.170]

Электрофорез, электроосмос, потенциал течения. [c.102]

В отличие от электроосмоса при электрофорезе можио непосредственно измерять скорость движения частиц. Электрофорез удобно наблюдать с помощью прибора, изображенного на рис. IV. 13. В качестве прибора для исследования электрофореза можно использовать и-образную трубку, в колена которой вставлены электроды, и-образную трубку заполняют до уровня а — а исследуемым золем, на поверхность которого наливают контактную жидкость, имеющую одинаковую с золем электропроводность и включают электрическую цепь. Через определенные промежутки времени отмечают степень перемещения золя к соответствующему электроду, т. е, уровень золя в обоих коленах трубки. Вполне естественно, что скорость перемещения частиц дисперсной фазы определяется значением -потенциала на частицах твердой фазы. [c.223]

Наибольшее распространение из электрокинетических явлении получили электрофорез и электроосмос. Значение электрокинетического потенциала, возникающего при электрофорезе или электроосмосе, иож- [c.78]

Если бы теория Гельмгольца — Перрена была правильной, то при оседании коллоидных частиц в жидкости или при продавливании жидкости через капилляр вообще не должен был бы наблюдаться эффект Дорна или потенциал протекания, а явления злек-тро оре а и электроосмоса были бы невозможны. Однако если даже допустить, как это принималось ранее, что поверхность скольжения проходит между двумя обкладками двойного электрического слоя, то и в этом случае представления Гельмгольца — Перрена приводят к противоречию. В самом деле, при таком допущении электрокинетический потенциал, т. е. потенциал, обнаруживаемый при электрофорезе или электроосмосе, должен был бы соответствовать разности между всеми потенциалопределяющими ионами и [c.176]

Электрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом поле и возникновение разности потенциалов при течении жидкости через пористые материалы (потенциал протекания) или при оседании частиц (потенциал оседания). Перенос коллоидных частиц в электрическом поле называется электрофорезом, а течение жидкости через капиллярные системы под влиянием разности потенциалов — электроосмосом. Оба эти явления были открыты Ф. Ф. Рейссом в 1809 г. [c.306]

Значительный интерес представляют электрические явления, наблюдаемые при движении частиц дисперсной фазы в золях (или при движении дисперсионной среды относительно неподвижных коллоидно-пористых материалов). Эти явления впервые были описаны Рейссом (опыт 79) и получили название электрокинетических явлений. К ним относятся электрофорез (опыт 80—82) и электроосмос (опыт 83, 84), а также обратные им явления — потенциал седиментации и потенциал протекания. [c.174]

Электрофорез и потенциал седиментации аналогичны электроосмосу и потенциалу течения, но в случае электрофореза и потенциала седиментации перемещается твердое тело, а жидкость остается неподвижной. [c.79]

Наложение потенциала Генерация потенциала Электроосмос Потенциал течения Электрофорез Седиментационный потенциал [c.172]

Причиной электроосмоса и электрофореза является потенциал, возникающий на границе соприкосновения фаз, и электрическое поле между электродами, возникающее вследствие разности потенциалов, приложенных к электродам. [c.166]

Под действием электрического поля могут двигаться дисперсная фаза относительно дисперсионной среды (электрофорез) или дисперсионная среда относительно дисперсной фазы (электроосмос). Механическое движение дисперсной фазы относительно дисперсионной среды (седиментация) вызывает возникновение электрической разности потенциалов (потенциал седиментации). Если электрическая раз юсть потенциалов возникает при движении дисперсионной среды относительно дисперсной фазы, то такое явление называют потенциалом протекания. [c.78]

Наличие электрокинетического потенциала в месте сдвига двух фаз относительно друг друга обусловливает особые явления, называемые электрокинетическими. К электрокинетическим явлениям относятся электроосмос, электрофорез и потенциал протекания. Прежде чем описывать эти явления, остановимся на некоторых особенностях электрокинетического или -потенциала. [c.409]

Доказательство того, что электрофорез, электроосмос и потенциал течения согласуются друг с другом, конечно не означает, что можно вычислить истинное значение 1-потенциала из уравнений (9), (11) и (22). Это означает только, что во всех трех методах должны применяться одинаковые поправочные факторы, так как истинного С-потенциала реальных поверхностей неправильной формы мы пока вычислить не можем. [c.215]

При работе кондуктометрического датчика имеют место также электрокинетические явления электрофорез частиц, электроосмос, потенциал протекания. Однако расчеты показывают, что эффекты, вызываемые этими явлениями, незначительны и могут не прини-матт,ся во внимание. [c.54]

Монаган, Уайт и Урбан определили концентрации некоторых солей, при которых скорость электроосмоса, потенциал течения и скорость электрофореза для стекла пирекс равны нулю, т. е. определили изоэлектрические концентрации этих солей. Полученные ими результаты представлены в табл. 9. На рис. 7 показано изменение значений -потепциала в зависимости от концентрации только одной соли — четыреххлористого тория. Для стекла, покрытого белком (пленка желатины легко образуется вследствие адсорбции), концентрации водородных ионов, при которых все три явления отсутствуют, были всегда одни и те же. [c.215]

Величина и знак дзета-потенциала определяются из данных ПО электрофорезу или электроосмосу, а также и из потенциалов течения. Порядок этой величины лежит в пределах 50—70 мв. [c.80]

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]

Представления, развитые Гуи и Чэпменом, позволяют объяснить некоторые электрокинетические явления. Так, поскольку плоскость скольжения АВ при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга лежит в жидкости на некотором малом расстоянии А от межфазной границы, где потенциал еще не снижается до потенциала жидкой фазы (см. рис. VII, 9), то разность между ним и потенциалом внутри жидкой фазы в этом месте соответствует заряду этой части диффузного слоя. Этот потенциал и будет определять перемещение фаз при наложении электрического поля, т. е. обусловливать явления электрофореза или электроосмоса. Ясно, что электрокинетический потенциал, как его часто называют 1,-потенциал, является частью общего скачка потенциала фо. Таким образом, становится понятным, почему электро- [c.178]

С помощью формулы (VII, 44) можно вычислить -потенциал при электрофорезе или электроосмосе, если известна величина и. [c.200]

Влияние ионов на электрокинетические явления. Влияние электролитов на электрокинетические явления можно проще всего охарактеризовать теми изменениями, которые претерпевает -потенциал при их добавлении. Как правило, измерения электрофореза, электроосмоса и потенциалов течения приводят в этом отношении к одинаковым результатам. В общем -потенциал становится более положительным в кислых растворах, т. е. в присутствии ионов водорода, и более отрицательным в щелочных растворах, т. е. в присутствии ионов гидроксила. Если поддерживать pH раствора постоянным, то можно наблюдать, как влияет на электрокинетический потенциал добавфние солей. Наиболее заметное действие оказывают ионы со знаком заряда, [c.709]

При определении значений -потен-циала с помощью электрофореза и электроосмоса приходится встречаться, с рядом частных экспериментальных, и теоре- тических трудностей, о которых будет сказано ниже. Тем не менее не следует делать вывода о недостоверности получаемых из опыта величин -потенциала. [c.202]

Так как экспериментально показано, что методы электрофореза, электроосмоса и потенциала течения эквивалентны друг другу, то, повидимому, лучше всего выражать результаты электрокинетических измерений через величины, общие для всех трех методов. Для выражения электрофоретических данных широко применяется подвижность в микронах в секунду на вольт на сан-тйметр. Предлагалось применять эту величину также для выражения электроосмотических данных и потенциала течения. Это довольно приемлемый метод выражения для электроосмоса, и он имеет определенное физическое значение. Он, правда, не имеет прямого физического смысла [c.215]

Как мы уже знаем, С-потенциал можно вычислить не только по скорости электрофореза, но и по электроосмотической скорости передвижения. Хотя прямое определение электроосмотической скорости возможно, гораздо удобнее для вычисления С-потенциала измерять объем жидкости, проходящий при электроосмосе через капилляр или пористую мембрану, или давление, развивающееся в результате электроосмотического движения жидкости. [c.212]

Эквивалентность значений -потенциала, найденных с помощью электрофореза и электроосмоса, также неоднократно проверялась. В частности, Абрамсон в своих тщательных опытах по исследованию электроосмоса и микроэлектрофореза покрытых белком частиц при учете всех необходимых поправок установил равенство [c.217]

Адсорбция-концеятрироваяке в поверхностном слое или на пов-сти жидкостей и твердых тел в-в, понижающих их поверхностное натяжение (уд. своб. поверхностную энергию) (см. Поверхностно-активные вещества). 8) Электроповерхностные явления, обусловленные двойшш электрич. слоем иоиов и межфазными скачками потенциала на пов-сти раздела фаз. К ним относятся электрокапиллярные явления, связанные с влиянием заряда пов-сти иа величину поверхностного натяжения электрокинетич. явления-электрофорез, электроосмос, возникновение потенциала течения при протекании жидкости через пористую диафрагму и потенциала оседания при перемещении частиц в жидкости. [c.591]

Электрокинетический потенциал на границе твердой фазы с фильтратом можно определять различными методами, основанными на элек-трокинетическнх явлениях электрофорезе, электроосмосе нли потенциале протекания. Для коллоидных систем с дисперсностью частиц менее 0,1 мк обычно используется явление электрофоре-3 86, 9в, 103 ц У-образном приборе с вставленными в него электродами,. подсоединенными к источнику постоянного тока, измеряется скорость передвижения границы частиц твердой фазы. [c.200]

Сравнение электрокинетических методов. Было показано, что методы электроосмоса, потенциала течения и электрофореза согласуются между собой в том смысле, что они дают одинаковый С-потенциал для идентич1ных поверхностей в идентичных растворах электролитов. Метод микроэлектрофо еза позволяет определить не толь-то электрофоретическую подвижность, но также и элек-троосмотическую подвижность. Абрамсон указал, что в прямоугольной электрофоретической камере [c.214]

Согласно теоретическим представлениям как о природе электрофореза, так и о других электрокинетических явлениях (электроосмос, потенциал седиментации, потенциал течения), необходимое условие процесса — наличие на поверхности дисперсной фазы двойного электрического слоя ионов (ДЭС). На поверхности раздела фаз вследствие избирательной адсорбции ионов определенного знака образуется так называемый внутренний (плотный) потенциалообразующий слой. Дисперсная фаза при этом приобретает некоторый заряд, одноименный с адсорбированными ионами. Заряженная таким образом поверхность притягивает к себе ионы противоположного знака, образующие внешний ДЭС —слой противоионов. [c.175]

Изучение связи, существующей между направлением и скоростью электрофореза пли электроосмоса, с одной стороны, и направлением и напряженностью приложенюго электрического поля — с другой, позволяет получить сведения о знаке и величине заряда твердых частиц относительно жидкости и о соответствующем ему скачке потенциала. [c.231]

Таким образом, по причинно-следственным признакам элект-рокинетические явления делят на две группы. К первой группе относят явлеиия, при которых относительное движение фаз вызывается электрической разностью потенциалов, это электроосмос и электрофорез. Ко второй группе электрокинетических явлений принадлежат потенциал течения и потенциал седиментации, в которых возникновение электрической разности потенциалов обусловлено относительным движением фаз. [c.217]

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]

Объяснение этих явлений основано на представлениях Квинке (1861 г.) о существовании так называемого двойного электрического слоя на фазовой границе между жидкостью п твердой стенкой. В самом деле, если жидкость, находящаяся непосредственно у стенки капилляра, содержит избыток электрического заряда, компенсированный соответствующим избытком противоположного заряда на стенке (рис. 35), то при наложении электрического поля, направленного по оси капилляра, возникнет сила, стремящаяся переместить заряды в жидкости, а вместе с ними и саму жидкость в капилляре относительно его стенки. В результате мы имеем электроосмос. Напротив, если, создав разность давлений на обеих сторонах (концах) капилляра, мы вызовем в нем течение жидкости, то это приведет к перемещению заряда жидкости вдоль оси капилляра. Появится так называемый конвективный электрический ток и соответствующее электрическое поле — потенциал течения. Наличие зарядов на поверхности коллоидных частиц вызывает, как и в случае ионов, их перемещение относительно жидкой фазы в электрическом поле, т. е. электрофорез. И наконец, при седиментации заряженных частиц их заряд переносится в направлении оседания, в результате чего появляются конвективный ток осаждения и соответствующее электрическое поле — седиментационный потенциал. [c.134]

Основываясь на представлениях Квинке, Гельмгольц в 1879 г развил количественную теорию электрокинетических явлений пер вого рода (электроосмоса и электрофореза). В дальнейшем эта тео рия была распространена Смолуховским (см. [1 ]) и на электроки нетические явления второго рода (потенциал течения и седимента ционный потенциал). Выводы Гельмгольца были сделаны в доста точно общем виде, без специальных допущений относительно строе ния двойного слоя. Однако окончательные результаты он упростил предполагая, что двойной слой очень тонок. Вводя с самого начала это допущение, Перрен в 1904 г. предложил весьма наглядный и приводящий к тем же самым результатам вывод, которым мы здесь воспользуемся. Этот вопрос подробно рассмотрен в обзорной статье Смолуховского (см. [1 ]). [c.135]

Электродвижущая сила, возникающая при движении жидкости относительно твердого тела, называется потенциалом протекания. Электродвижущая сила, появляющаяся о результате движения частиц в жидкости, носит название потенциала седиментации. Если под влиянием приложенной извне электродвижущей силы дисперсная фаза движется относительно днсперсио нной среды, то это явление называется электрофорезом. Когда же перемещается дисперсионная среда, то явление называется электроосмосом. [c.167]

Электрокинетичеекие явления, наблюдаемые в дисперсных системах, представляют собой либо относительное смещение фаз под влиянием внешнего электрического поля (электроосмос, электрофорез), либо возникновение разности потенциалов в направлении 07Носнтельного движения фаз, вызываемого гидродинамическими силами (потенциал течения, потенциал седиментации). [c.70]

Электроосмос и электрофорез были обнаружены в 1808 г. Ф. Ф. Рейссом, потенциал течения—в 1859 г. Г. Квинке, потенциал седиментации — в 1878 г. Е. Дорном. [c.70]

Следует заметить, что при выводе уравнений (VII, 42) и УП,44) был сделан ряд упрощений и не вполне обоснованных допущений. Прежде всего, как уже было указано при рассмотрении строения двойного электрического слоя, схему, из которой мы исходили, нельзя считать удовлетворительной. Двойной электрический слой, согласно новейшим представлениям, надо представлять не плоскопараллельным конденсатором, а конденсатором, одна из обкладок которого состоит из диффузно распределенных ионов. Часть этих ионов -находится в приповерхностном слое и отстоит от твердой поверхности на меньшем расстоянии, чем плоскость скольжения. В результате этого электрокинетический потенциал соответствует не всему заряду на поверхности стенки, а разности между общим поверхностным зарядом и зарядом всех ротивоионов, находящихся в приповерхностном слое. Поведение такого слоя при электрофорезе или электроосмосе следует представлять себе так, как это показано на рис. VII, 19 б. Правда, такое представление о двойном электрическом слое не обесценивает приведенный вывод, так как этот слой по-прежнему можно рассматривать как электрический конденсатор. Возникает лишь вопрос о том, насколько допустимо при количественных выводах приравнивать расстояние I, на котором происходит изменение скорости течения жидкости в двойном слое, к усредненному расстоянию между обеими обкладками электрического конденсатора с размытой внешней обкладкой. [c.201]

Вопрос о пределах применимости этих формул в различных условиях был рассмотрен Муни, Кэмпом и Генри. Генри было показано, что классическая формула с использованием коэффициента 4я может быть применена для случая, когда радиус частицы не менее, чем в 300 раз превышает толщину двойного слоя при меньших соотношениях следует использовать уравнение с коэффициентом 6я. Экспериментальный материал по наблюдениям за изменением электрофоретической скорости в зависимости от размеров частиц показывает закономерность, сходную с той, что наблюдалась для потенциала течения и электроосмоса при уменьшении радиуса пор капил 1 рных систем. В окончательную формулу для электрофореза (85) радиус частицы не входит. Также как в формулах для злектроосмоса и потенциала течения не фигурирует радиус капилляров. Действительно, результаты ранних работ показывали, что величина электрофоретической скорости в первом приближении оказывалась независимой от размеров частиц в широком интервале. Это можно йллюстриро вать рядом примеров (табл. 14). [c.129]