Диффузионный потенциал в коллоидных системах

О. П. Мчедлов-Петросян и В. И. Бабушкин на основе теоретических расчетов показали, что в присутствии электролитов объемные изменения коллоидных систем определяются не только величиной осмотического давления, но и толщиной диффузионного слоя коллоидных частиц, зависящей от электрокинетического потенциала. Необходимым условием появления расширения структуры является согласование во времени процесса образования частиц коллоидных размеров (с достаточной концентрацией их) и более крупных частиц в единице объема. При этом процесс образования положительно заряженных продуктов гидратации во времени должен быть согласован с процессом структурообразования системы. Считают, что гидросиликаты кальция имеют отрицательный заряд, что и опреде- [c.361]

На частицы коллоидов действуют диффузионные силы, н частицы стремятся равномерно распределяться во всем объеме жидкой фазы. Наличие у частиц электрических зарядов одного знака вызывает их взаимное отталкивание. Одновременно между коллоидными частицами имеются молекулярные силы взаимного притяжения, которые проявляются лишь при небольших расстояниях между частицами. При снижении электрического заряда частиц, т. е. при уменьшении -потенциала, силы отталкивания уменьшаются и становится возможным слипание частиц — процесс коагуляции коллоида. Силы взаимного притяжения между коллоидными частицами начинают преобладать над электрическими силами отталкивания при -потенциале системы менее 0,03 В. При -потенциале, равном нулю, коагуляция проходит с максимальной интенсивностью, состояние коллоидной системы в этом случае носит название изо-электрического состояния, а величина pH называется изоэлектрической точкой системы. [c.127]

Взвешенные в воде вещества минерального происхождения обычно содержат легкоподвижные обменные катионы, способные в результате диссоциации образовывать вокруг частиц диффузионные оболочки. Вследствие этого поверхность частиц таких взвесей заряжена всегда отрицательно. Электростатистическое состояние межфазной поверхности в дисперсных системах характеризуют величиной -потенциала, определяемого на основании электрокинетических измерений (см. стр. 134). При значениях >30 мв коллоидные системы устойчивы, так как энергия отталкивания, возникающая между частицами вследствие деформации диффузных электрических слоев в достаточно узком зазоре между ними, и соответствующее ей расклинивающее давление препятствуют укрупнению дисперсной фазы в результате слипания частиц [18]. [c.29]

Эриксон [130] не согласен с тем, что в коллоидных системах устанавливается аномальный диффузионный потенциал. [c.242]

Осмотическое давление обусловлено понижением химического потенциала растворителя в присутствии растворенного вещества. Тенденция системы выравнять химические потенциалы во всех частях своего объема и перейти в состояние с более низким уровнем свободной энергии вызывает осмотический (диффузионный) перенос вещества. Осмотическое давление в идеальных и предельно разбавленных растворах не зависит от природы растворителя и растворенных веществ. При постоянной температуре оно определяется только числом кинетических элементов —ионов, молекул, ассоциатов или коллоидных частиц в единице объема раствора. [c.98]

Электрокинетические явления в гетерогенных дисперсных системах возможны при наличии на границе раздела фаз двойного электрического слоя, имеющего диффузионное строение. Плоскость скольжения проходит по диффузионному слою, и часть его ионов остается в дисперсионной среде. В результате дисперсная фаза и дисперсионная среда оказываются противоположно заряженными. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения, называется электрокинетическим потенциалом. Рассмотрим получение коллоидной частицы на примере золя гидроксида железа (111) с помощью гидролиза хлорида железа [c.117]

На частицы коллоидов действуют диффузионные силы, и частицы стремятся равномерно распределяться во всем объеме жидкой фазы. Наличие у частиц электрических зарядов одного знака вызывает их взаимное отталкивание. Одновременно между коллоидными частицами имеются молекулярные силы взаимного притяжения, которые проявляются лишь при небольших расстояниях между частицами. При снижении электрического заряда частиц, т. е. при уменьшении -потенциала, силы отталкивания уменьшаются и становится возможным процесс слипания частиц — процесс коагуляции коллоида. Силы взаимного притяжения между коллоидными частицами начинают преобладать над электрическими силами отталкивания при -потенциале системы менее [c.117]

При еще меньших /г энергия притяжения оказывается большей по сравнению с энергией электростатического отталкивания, частицы начинают самопроизвольно сближаться и в конце концов коагулируют. Таким образом, величина энергетического барьера является ответственной за устойчивость коллоидной системы. На размер S оказывает влияние как потенциал поверхности частиц ( , так и толщина двойного электрического слоя X. Уменьшение устойчивости системы может происходить либо за счет уменьшения термодинамического потенциала поверхности либо за счет уменьшения толщины двойного электрического слоя. В случае нефтесодержащих дисперсий незначительные толщины двойного диффузионного слоя и ионные сферы затрудняют определение сил отталкивания и притяжения, что, в свою очередь, осложняет построение и анализ кривых энергий взаимодействия, однако оценка их влияния небезьште-ресна. [c.39]

МЕМБРАННЫЕ ПРОЦЁССЫ РАЗДЕЛЁНИЯ, основаны на преим. проницаемости одного или неск. компонентов жидкой либо газовой смеси, а также коллоидной системы через разделительную перегородку-мембрану. Фаза, прошедшая через нее, наз. пермеатом (иногда - фильтратом), задержанная - концентратом. Движущая сила М. п. р. - разность хим. или электрохим. потенциалов по обе стороны перегородки. Мембранные процессы м. б. обусловлены градиентами давления (баромембранные процессы), электрич. потенциала (электромембранные процессы), концентрации (диффузионно-мембранные процессы) или комбинацией неск. факторов. [c.23]

Поскольку растворимость Nal еще выше, чем KI, и валентности ионов n Na" " одинаковы, обмен этими ионами между электролитом и коллоидными частицами практически не изменяет структуры двойного электрического слоя и поэтому его роль в процессе коагуляции ничтожна. Но электролит NaNOj, добавленный к раствору, увеличивает ионную силу его в соответствии с уравнением (УП,28), что, согласно равенству (VHI,15), уменьшает толщину дис узион-ной части двойного электрического слоя коллоидных частиц и, следовательно, уменьшает их электрокинетический потенциал и увеличивает агрегативную неустойчивость коллоидной системы. Таким образом, при коагуляции гидрозоля иодида серебра (с отрицательным зарядом коллоидных частиц) электролитом NaNOg основную роль в процессе коагуляции играет первый эффект — сжатие диффузионной части двойного электрического слоя коллоидных частиц за счет увеличения ионной силы раствора. Если коагулирующие ионы имеют большую валентность, чем противоионы коллоидных частиц, и с потенциалобразующими ионами образуют малорастворимое соединение, то обмен между ионами электролита и двойным электрическим слоем коллоидных частиц приводит к существенной перестройке этого слоя. При этом не только уменьшается диффу- [c.343]

Частицы золя находятся в постоянном движении, при котором диффузионный (очень размытый) слой несколько отстает от гранулы, вследствие чего наблюдается декомпенсация зарядов и образование электрокине-тического потенциала частицы. Заряд на частицах препятствует их сближению, чем, в частности, и определяется устойчивость коллоидной системы. В целом устойчивость коллоидных систем определяется наличием заряда у гранулы, диффузионного слоя и гидратной оболочки. .J [c.22]

Падение напряжения (потенциала) в диффузионном слое коллоидной частицы является очень важной характеристикой устойчивости коллоидной системы в целом. Эта величина выделяется особо, обозначается Афдиф сл = С и называется дзета-потенциалом. При движении коллоидной частицы в растворе (тепловое движение или движение под действием внешних полей) плотный слой противоионов движется вместе с коллоидной частицей, а диффузионный слой остается в растворе. Всякий раз в новом месте создается новый диффузионный слой из противоионов раствора. Поэтому движущаяся коллоидная частица обладает зарядом с потенциалом относительно раствора, равным ( -потенциалу. Чем больше значение ( -потенциала, тем больше сила отталкивания коллоидных частиц, тем выше агрегативная, а следовательно, и кинетическая устойчивость частиц и всей коллоидной системы. [c.76]

Электрические свойства дисперсных систем объясняют особенностью их строения, заключающейся в образовании мицелл (рис. VI.8). В центре мицеллы находится кристаллическое тело /, названное по предложению Пескова агрегатом. На нем, согласно правилу Панета—Фаянса (см. разд. 11.42), адсорбируются ноны 2, способные достраивать его кристаллическую решетку. Эти ионы сообщают агрегату электрический заряд и называются потен-циалопределяющими. В результате образуется ядро мицеллы, несущее электрический заряд, равный сумме электрических зарядов адсорбировавшихся на агрегате потенциалопределяющих ионов. Ядро создает вокруг себя электрическое поле, под действием которого к нему из раствора притягиваются противоионы, образующие вокруг ядра диффузионный слой 4 и частично входящие в состав адсорбционного слоя 3. Ядро совместно с адсорбционным слоем противоионов называется коллоидной частицей. Электрический заряд последней равен алгебраической сумме электрических зарядов потенциалопределяющих ионов и ионов адсорбционного слоя. Так возникает на частице заряд, определяющий -потенциал (дзета-потенциал) системы. Знак его соответствует знаку электрических зарядов потенциалопределяющих ионов. Противоионы диффузионного слоя мицеллы, относительно свободно [c.278]

Крупные частицы легко осаждаются или могут быть отфильтрованы, мелкие (0,01 - 10 мкм) - образуют дисперсию, характеризующуюся высокой кинетической и агрегативной устойчивостью. Действительная скорость осаждения частиц даже значительно более крупных пс сравнению с коллоидными оказывается значительно меньше рассчитанной по закону осаждения Стокса. Это объясняется наличием поверхностных сил, создающих электростатический потенциал, которые обусловливает дополнительную кинетическую устойчивость в системе ионизированной сточной воды. Поверхность частиц дисперсной фазы имеет свободную энергию, которая приводит к изменению концентра ции компонентов дисперсионной среды в прилегающем к поверхности объеме, т.е. к адсорбции. Если водная фаза представляет собой элект ролит, то на поверхности сорбируются ионы, в результате чего вокруг дисперсных частиц образуется двойной ионно-молекулярный слойг который определяет кинетическую и агрегативную устойчивость дисперсной системы. Распределение ионов у поверхности частииь зависит от соотношения сил адсорбции, электростатического притяжения (или отталкивания) и диффузионных сил, стремящихся выравнять концентрацию ионов в объеме дисперсионной среды. Под действие этих сил устанавливается равновесие. В целом система остается электрически нейтральной, так как заряды частиц уравновешен зарядами противоположного знака в растворе. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология