Подвижность коллоидных частиц, liO

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]

До сих пор не существует строгой экспериментальной проверки теории, что ставит под сомнение выводы о величине -потенциала (или заряда) коллоидных частиц, сделанные на основе их электрофоретической подвижности. Несмотря на это, из-за простоты метод идентификации по электрофоретической подвижности находит широкое применение, особенно для биологических объектов. Поэтому ниже мы подробнее остановимся на методах определения электрофоретической подвижности. [c.140]

Электрические свойства растворов полиэлектролитов. Электрокинетический потенциал, как известно, с большей или меньшей точностью может быть подсчитан по уравнениям Гельмгольца — Смолуховского или Генри только для коллоидных частиц, размер которых значительно превосходит толщину двойного электрического слоя. Для частиц же, диаметр которых мал по сравнению с толщиной двойного электрического слоя, при расчете электрокинетического потенциала следует вводить ряд поправок и в первую очередь поправку на электрическую релаксацию. Кроме того, если макромолекулы находятся в растворе в виде рыхлого клубка, то должно быть принято во внимание движение среды через петли свернутой цепи. К сожалению, до сих пор теория электрофореза для свернутых в клубок макромолекул отсутствует. Поэтому в настоящее время распространено определение электрофоретической подвижности не отдельных макромолекул, а макромолекул, адсорбированных на достаточно крупных частицах кварца или угля или на капельках масла. В этом случае электрокинетический потенциал легко определить с помощью микроэлектрофоретических методов. Как показали многочисленные исследования, при достаточной толщине слоя полимера, покрывающего частицу, подобный прием дает вполне воспроизводимые результаты. [c.477]

С помощью уже использованных представлений легко рассчитать и скорость электрофореза. Механизм этого явления подобен механизму электроосмоса, но в данном случае неподвижной остается жидкая фаза, а частицы, которые малы и, следовательно, легко подвижны, перемещаются в электрическом поле. Скорость и их движения можно найти из выражения (5.4). Если разделить эту скорость на напряженность приложенного электрического поля Е, то получим величину = и Е, называемую электрофоретической подвижностью, которая характеризует подвижность коллоидной частицы при электрофорезе. Электрофоретическая подвижность полностью аналогична подвижности ионов в электрическом поле. Итак, [c.139]

Как известно, электрофоретическую подвижность коллоидных частиц исследуют методом макро- и микроэлектрофореза. Ввиду малого размера мицелл — значительно ниже предела разрешающей способности оптических микроскопов — применение микрометода к растворам ПАВ исключено. [c.172]

Седиментация. При действии гравитационного поля на коллоидный раствор или суспензию седиментация частиц замедляется вследствие внутреннего трения в растворителе. Седиментация грубодисперсных частиц идет в основном под действием силы тяжести. Для седиментации более подвижных коллоидных частиц необходимо значительно более сильное ускорение, что осуществляется при помощи центрифуг. При применении, например, ультрацентрифуг достигается ускорение Ь , превышающее земное ускорение силы тяжести д в соответствии с уравнением [c.335]

После этого на дно боковых трубок 5 наливают через стеклянную трубочку с капиллярно оттянутым концом небольшое количество раствора сульфата меди. В отростки 5 вводят медные электроды и открывают на короткое время кран 4, чтобы сравнять уровни жидкости в обоих коленах прибора. Соединяют электроды с источником тока, осторожно открывают крапы 2 и, и наблюдают за передвижением границы золя. Затем определяют знак заряда дисперсной фазы и вычисляют подвижность коллоидных частиц по формуле [c.246]

Микроскопический и ультрамикроскопический методы. Эти методы определения электрофоретической подвижности заключаются в определении скорости передвижения индивидуальных коллоидных частиц в электрическом поле при помощи микроскопа или ультрамикроскопа. Преимущество этого метода перед методом подвижной границы состоит в том, что при исследовании с помощью микроскопа частицы находятся в одной и той же окружающей их среде и отсутствует поверхность раздела между коллоидной системой и боковой жидкостью. Другое преимущество этого метода заключается в том, что для определения достаточно очень малое количество раствора. Недостаток этого метода тот, что нельзя исследовать электрофоретическую подвижность частиц в растворах с более или менее значительной концентрацией дисперсной фазы, так как в таких растворах наблюдение за перемещением отдельной частицы невозможно. Разбавление же системы чужеродной жидкостью всегда влияет на -потенциал. [c.210]

Экспериментально измерение электрофоретической подвижности коллоидных частиц не удается свести к простым измерениям проводимости, поскольку на фоне электролита, обладающего значительной проводимостью, трудно заметить изменение проводимости, связанное с подвижностью введенных в раствор больщих частиц (эффект сглаживания). Подвижность таких частиц можно определить с помощью метода подвижной границы или непосредственно наблюдая под микроскопом движение частиц в электрическом поле. [c.173]

Если бы при электрокинетических процессах смещение жидкости при ее движении происходило как раз на поверхности раздела фаз, то разность потенциалов между движущимися слоями жидкости и неподвижной фазой или между подвижной коллоидной частицей и неподвижной жидкостью была бы равна полному термодинамическому потенциалу е. [c.166]

Величина ш, характеризующая подвижность коллоидных частиц при электрофорезе, может быть найдена из уравнения [c.212]

Кривая электромиграции, подобная изображенной на рис. 268, может быть получена только для элементов, находящихся в растворе в ионной форме. Если исследуемый элемент частично находится в коллоидном состоянии, то трудно ожидать какой-либо ясно выраженной зависимости скорости миграции от величины [А]. Кроме того, подвижность коллоидных частиц вследствие относительно больших размеров гораздо ниже скорости движения ионов. Оба эти обстоятельства могут до известной степени служить критериями для разграничения ионного и коллоидного состояния вещества. [c.568]

Подвижность коллоидных частиц, так же как и подвижность ионов, сильно зависит от выбора боковой жидкости. Даже если электропроводность боковой жидкости равна электропроводности золя, подвижность частиц все же может сильно варьировать в зависимости от ионного состава боковой жидкости. [c.133]

Однако так как подбор боковой жидкости представляет достаточно трудную задачу, то в условиях студенческого практикума можно применять в качестве боковой жидкости ультрафильтрат или дестиллированную воду с той оговоркой, что получаемые значения подвижности коллоидных частиц при электрофорезе и подсчитанные из них значения потенциала могут иметь лишь сравнительную ценность. [c.133]

Некоторые исследователи установили, что у органозолей с достаточно большой диэлектрической проницаемостью среды обнаруживаются явления электрофореза и существует известная корреляция между электрофоретической подвижностью частиц и устойчивостью этих систем. Таким образом, в органозолях, так же, как и в гидрозолях, коллоидные частицы могут нести двойной электрический слой и обладать -потенциалом. Установлено также, что во многих случаях для органозолей справедливы закономерности, которым подчиняются и гидрозоли. К ним приложимо правило Шульце—Гарди, при их коагуляции наблюдаются явления аддитивности и антагонизма при действии ионов и т. д. Таким образом, есть все основания считать, что к золям с неводной дисперсионной средой с известными коррективами приложима физическая теория коагуляции. [c.306]

Процесс ф-релаксации наблюдается только в наполненном полимере, с увеличением содержания активного наполнителя вклад этого процесса в общий релаксационный процесс, как и вклад а -процесса, возрастает. При этом ф-процесс связан с подвижностью коллоидных частиц наполнителя и в целом с перегруппировкой сетки, образованной частицами активного наполнителя. Относительно высокие значения времени релаксации и энергии активации процесса обусловлены заторможенной подвижностью частиц наполнителя, довольно прочно связанных с полимером. Размеры кинетических единиц этого процесса, рассчитанные по формуле (3.59), практически совпадают с размерами частиц технического углерода, найденными методами электронной микроскопии (30—50 нм). [c.98]

О — диэлектрическая постоянная среды Я —градиент потенциала приложенного электрического поля. Коэффициент 4 я применяется для плоской формы конденсатора. Для шарообразных частиц он заменяется на 6 я. Экспериментально определяют скорость переноса жидкости при электроосмосе или скорость электрофоретической подвижности коллоидных частиц при определенной, извне приложенной разности потенциала, а затем по формуле (а) вычисляют электрокинетический потенциал. [c.323]

Температура застывания — характеристика мазута, которая подобно вязкости связана с его молекулярным составом. Мазут, являясь многокомпонентной смесью, не имеет одной определенной температуры перехода в твердое состояние. По мере охлаждения он постепенно загустевает из-за снижения подвижности коллоидных частиц и кристаллизации высокомолекулярных углеводородов. Температурой застывания считают такую температуру, при которой мазут полностью теряет текучесть. Этот показатель имеет условный характер, так как его числовое значение зависит от способа определения. [c.43]

Как уже отмечалось, электрофорез коллоидных частиц очень похож на ионофорез, и не только по характеру и механизму явления, но и по величине электрофоретической подвижности. Последняя, как и подвижность ионов, имеет порядок несколько микронов в секунду при напряженности электрического поля 1 В/см. Этот факт также говорит в пользу если не независимости, то, во всяком случае, слабой зависимости электрофоретической подвижности от размера частиц. [c.155]

В методе подвижной границы скорость электрофореза измеряют по скорости, с которой движется в электрическом поле граница между коллоидной дисперсией и ее ультрафильтратом. Применимость этого метода связана с тем фактом, что электропроводность коллоидной системы обычно лишь немного превышает электропроводность чистой дисперсионной среды. Коллоидные частицы, обладающие в электрическом поле почти одинаковой с ионами подвижностью, имеют в силу своих сравнительно больших размеров гораздо меньшую концентрацию. Поэтому они слабо участвуют в переносе электричества через раствор, а электропроводность среды почти не изменяется от их присутствия. Это обстоятельство оказывается очень важным, так как если бы два раствора, образующие границу, по скорости которой определяется подвижность данного компонента в электрическом поле, имели разную электропровод- [c.155]

Подготавливают прибор (см. рис. 57) к работе и измеряют электрофоретическую скорость частиц методом подвижной границы. Часто граница раздела в одном из колен прибора (обычно там, где знак заряда противоположен знаку коллоидных частиц) [c.104]

Влияние взаимодействия между частицами. Причина неприменимости в некоторых случаях уравнения Эйнштейна к дисперсным системам может заключаться в проявлении сил притяжения между коллоидными частицами. При этом в системе образуются более или менее рыхлые структуры, которые включают значительные объемы дисперсионной среды. Подобная иммобилизация, т. е. уменьшение подвижности растворителя, приводит к тому, что вязкость системы оказывается гораздо больше той, которая может быть вычислена по уравнению Эйнштейна. Вязкость в таких системах сильно зависит от скорости течения, так как представляет собой структурную вязкость, обусловленную наличием в системе рыхлых пространственных сеток. [c.338]

В постоянном внешнем электрическом поле коллоидная частица перемещается к электроду, знак заряда которого противоположен знаку заряда поверхности коллоидной частицы (рис. 10.15, а). Электроосмотический перенос жидкости направлен к электроду, имеющему тот же знак, что и поверхность капилляра К (рис. 10.15, б). В этом случае в электрическом поле подвижны гидратированные противоионы, которые увлекают прилегающие к ним слои воды. [c.307]

Термодинамически -потенциал можно определить как работу, необходимую для переноса единичного заряда из бесконечно удаленного элемента объема раствора на поверхность скольжения. Знак -потенциала обычно совпадает со знаком ф-потенциала. Электрокинетический потенциал является частью ф-потенциала и всегда меньше, чем ф-потенциал. Величина -потенциала непосредственно связана с числом противоионов в диффузном слое и изменяется пропорционально этому числу. Можно считать, что с увеличением толщины диффузного слоя -потенциал повышается. Поскольку электрокинетический потенциал относится к коллоидной частице и обусловливает ее подвижность в электрическом поле, величина этого потенциала может быть измерена экспериментально по скорости движения частиц. Направление же перемещения частиц к катоду или аноду указывает на знак -потенциала. [c.399]

Применение этих методов позволяет получить количественные характеристики электролитической диссоциации слабых электролитов, растворимости малорастворимых солей, степени гидролиза, подвижности ионов и коллоидных частиц определять pH растворов осуществлять тонкий анализ на содержание незначительных примесей и т. д. [c.79]

Ионы диффузного слоя непрерывно обмениваются с одноименными ионами адсорбционного слоя, почему эти ионы называются также обменными. Здесь устанавливается некоторое подвижное равновесие, зависящее от состава интермицеллярной жидкости (в частности, от концентрации в ней электролитов), от температуры и дру.гих условий. Имеет место полная аналогия с процессом диссоциации электролита. Разница здесь заключается только в том, что один из ионов поливалентен и имеет размеры, характерные для коллоидных частиц. В нашем примере имеем коллоидный катион [c.272]

Метод подвижной границы приемлем при очень небольшой электропроводности самих коллоидных частиц, когда можно применить в качестве наслаиваемой боковой жидкости ультрафильтрат (см. стр. ПО), а градиент потенциала остается постоянным. Если разница удельной электропроводности боковой жидкости и коллоидного раствора велика, то вычисление градиента потенциала усложняется внесением поправок. [c.91]

Электропроводность лиозолей. Электропроводность лиозолж слагается из электропроводности, обусловленной коллоидными частицами, и электропроводности ионов, присутствующих в системе. Поэтому электропроводность коллоидного раствора зависит от заряда, числа и подвижности коллоидных частиц и ионов, находящихся в золе. [c.219]

При 570 000 Вт/.м2 1нап1ряжбнность равна 10 В/см, Такая дапряжениость по данным [6] обычно применяется при электрофорезном осаждении коллоидных частиц. Подвижность коллоидных частиц различных размеров, зарядов и природы, в то м чИ Сле и реальных продуктов корр 0зИ И, колеблется (В узких пределах — (3—9) X Х Ю-5 м2/(В.ч). [c.15]

Существуют различные методы определения электрофоретической подвижности коллоидных частиц. Микрометоды основаны на наблюдении в микроскоп за скоростью движения отдельных коллоидных частиц. В макрометодах определяют скорость перемещения подвижной границы раздела между окрашенным или мутным золем и так называемой боковой жидкостью , в которую погружаются электроды. Необходимо, чтобы электропроводности золя и боковой жидкости были близки, в этом случае градиент потенциала в золе и в боковой жидкости будет практически одинаков, что важно при вычислении электрофоретической подвижности. Кроме того, при равенстве электропроводностей золя и боковой жидкости граница раздела между ними более резкая. Применение ультрафильтрата или ультрацен-трифугата золя в качестве боковой жидкости с достаточным приближением удовлетворяет этим требованиям. [c.72]

При увеличении концентрации поверхностноактивного электролита электрический заряд исходного золя изменяет знак в зоне коагуляции. Изменение электрофоретической подвижности коллоидных частиц в системах золь окиси железа — додецилсульфат натрия и золь сульфида мышьяка — додецилтриметил-аммонийхлорид представлено кривыми на рис. 98. [c.256]

Первой задачей являлось определение концентрации Н+-ионов в чистом золе. Так как АздВз-золь со временем меняет pH, в табл. 1 мы приводим ряд измерений за все время работы. В одной из граф таблицы приведены величины электропроводности золя в различное время и [Н+], высчитанные из электропроводности по формуле Паули [16 [Н+] = 1000х/( /н + г кои), где X — удельная электропроводность коллоидного раствора йи — подвижность Н+-И0Н0В при температуре измерения Укоп — подвижность коллоидных частиц, которая принималась равной 50. [c.38]

Этот способ расчета несколько отличается от графического метода [1]. В нем отсутствует допущение, что все введенные катионы адсорбируются нацело и выделяют эквивалентное количество Н+-ионов. Он учитывает количество прореагировавщих катионов, оставляя допущение об эквивалентности адсорбции катиона и выделения Н+-ИОНОВ. Поэтому он является более точным, и вычисленные при помощи его значения ближе подходят к потенциометрическим данным. Подвижности коллоидных частиц обоими методами не учитываются, так как при коагуляции они выпадают, поэтому значения повышения электропроводности, а следовательно, и подкисления по обоим методам несколько занижены. [c.40]

В этих условиях распределение потенциала слишком неблагоприятно для того, чтобы можно было сделать какие-либо заключения об истинной подвижности коллоидных частиц. При введении избытка хлористого калия и иодистого калия в концентрации 0,1% при падении потенциала 40 в1см в случае КС1 золь проходил i см в 20 мин., в случае KJ — 1 сл в 19 мин. При введении солей стабильность золей возрастала. Так, продолжительность жизни золя, насыщенного КС1, около 15 час. вместо обычных [c.157]

Клинг и Ланге [148], изучая электрофоретическую подвижность коллоидных частиц гидрата окиси железа, сажи и каменноугольной пыли в присутствии неионогенных веществ, пришли к выводу о том, что оксиэтилированные соединения в водных растворах ведут себя как катионоактивные полиоксониевые соединения [c.98]

Когда коллоидные частицы видимы в микроскопе или ультрамикроскопе, их электрофоретическую подвижность можно определить, следя за движением какой-либо отдельной частицы в электрическом поле. К сожалению, в важнейшем случае — биоколлои- [c.158]

Прежде всего, разбавленные эмульсии по размеру частиц резко отличаются от концентрированных и выссжоконцентрированных эмульсий, являясь наиболее высокодисперсными. Диаметр капелек в разбавленных эмульсиях составляет, как правило, порядка 10- см, т. е. близок к размеру коллоидных частиц. Далее, разбавленные эмульсии обычно образуются без введения в-систему специальных эмульгаторов. Тем не менее, как показал опыт, частицы этих эмульсий обнаруживают электрофоретическую подвижность и, следовательно, несут электрический заряд. Заряд возникает на частицах дисперсной фазы таких эмульсий в. результате адсорб- ции ионов неорганических электролитов, которые могут присутствовать в среде в ничтожных количествах. Некоторые исследователи полагают, что в отсутствие чужеродных электролитов на поверхности капелек таких эмульсий могут адсорбироваться гидроксильные или водородные ионы, всегда присутствующие в воде в результате диссоциации ее молекул. Наконец, разбавленные эмульсии по свойствам более, чем все остальные эмульсии, сходны [c.369]

Коллоидная частица имеет сложное строение. В центре частицы находится ядро, представляющее собой скопление большого количества молекул или атомов вещества, образующего золь. На поверхности ядра из дисперсионной среды адсорбируются ионы того или иного знака. Совокупность ядра с адсорбированными на поверхности ионами называется коллоидной частицей или гранулой. Обычно адсорбируются главным образом ионы, в составе которых находятся элементы или атомные группировки, имеющиеся в веществе ядра частицы (правило Носкова — Фаянса). Ионы, адсорбирующиеся на поверхности ядра и обусловливающие величину и знак электрического заряда частицы, называются потенциалопре-деляющими ионами. Они образуют так называемый не.подвижный слой ионов. Ионы противоположного знака (противоионы) частично адсорбируются на поверхности ядра частицы (т. е. входят в состав неподвижного слоя), а частично располагаются в жидкости вблизи гранулы (диффузный или подвижный слой ионов). Совокупность гранулы с диффузным облаком противоионов называется мицеллой. [c.165]

Важнейшей областью применения электрофореза является анализ биоколлоидов, например анализ смесей белков в клиническом анализе. Белки, как амфотерные полиэлектролиты, обладают собственными зарядами, зависящим от pH среды. Регулируя значение pH, можно в широких пределах менять их подвижность и даже изменить направление движения в процессе электрофореза. Для каждого белка при определенном значении pH общее число положительных зарядов равно общему числу отрицательных зарядов. Эта иэоэлектрическая точка, при которой отсутствует движение частиц, является характерной величиной для определенного белка. Растворимость белка в этой точке минимальна. Подбирая соответствующие буферные растворы для установления определенной скорости движения и растворимости веществ, можно приспособить процессы электрофореза для решения разных проблем разделения веществ. Таким образом, электрофорез превосходит метод бумажной хроматографии. Кроме того, при помощи электрофореза, особенно при высоком напряжении, можно проводить разделение неионогенных веществ (например, сахар в виде боратного комплекса) [791. Методом электрофореза можно также определять изоэлектрические точки амфотерных веществ или заряды коллоидных частиц (по направлению движения). [c.387]