Граница скольжения фаз

Рис. 10.7. Зависимость -потенциала и напряжения сдвига 0 от напряженности поля Н и смещения границы скольжения Ах

При относительном перемещении фаз, из-за гидратации твердой поверхности и ионов, граница скольжения проходит на некотором расстоянии от твердой поверхности. В результате этого двойной электрический слой подразделяется на плотную (адсорбционную) и диффузную части (рис. 100). [c.330]

Рис. 10.5. Схема строения двойного электрического слоя и смещения границы скольжения с ростом напряженности приложенного электрического поля

На основании формулы (10.2) были рассчитаны напряжения сдвига 0 для различных значений Я. Наблюдаемое изменение -потенциала в процессе увеличения напряженности электрического поля позволяет оценить величину смещения границы скольжения по следующей формуле [c.181]

Измерение "-потенциала дисперсий ТУ-1 и ТУ-2 в ацетон-толуольной смеси методом подвижной границы раздела при = 100-г 150 В/см показало, что он, постепенно уменьшается в процессе измерения, что указывает, по мнению автора, на отсутствие у частиц жестко связанного ДЭС и постоянной границы скольжения. В связи с этим сделано заключение о малой вероятности образования ДЭС. [c.30]

Присутствие пленки эмульгатора вокруг капель приводит к возможности скольжения у границы с непрерывной фазой. Когда скольжение имеется, оно вызывает разрыв в тангенциальной скорости, которая пропорциональна напряжению сдвига, передаваемому через межфазную границу. Уравнение (IV.221) выведено в предположении, что на межфазной границе скольжение отсутствовало. Принимая это во внимание Гопал (1960, 1961) модифицировал уравнение (IV.219) [c.293]

Из схемы можно видеть, что полное падение потенциала фо слагается из падения потенциала ср а диффузной части двойного слоя и разности потенциалов (фо — фе) между обкладками конденсатора. Место границы скольжения в таком слое остается до сих пор неясным. Некоторые авторы принимают, что она совпадает с границей между слоем Гельмгольца и слоем Гуи. Однако в общем случае ее можно представить себе находящейся в слое Гуи, как это изображено,на рис. VH, И (граница скольжения обозначена пунктирной линией АВ). Таким образом, потенциал на границе слоя Гельмгольца и слоя Гуи не обязательно должен быть равен -потенциалу. [c.185]

При относительном перемещении фаз ионы диффузной части двойного слоя участвуют в движении жидкой фазы, в, то время как ионы плотного слоя остаются вместе с твердой фазой. Поэтому участие ионов диффузного слоя в относительном движении жидкости характеризуется не всем межфазным потенциалом е, а лишь той частью его, которая представляет собой падение потенциала в области диффузного слоя. Эта часть падения потенциала, точнее разность потенциалов между границей скольжения жидкости и глубиной раствора, т. е. областью, где объемный заряд равен нулю, называется электрокинетическим или -потенциалом. [c.178]

Таким образом, -потенциал характеризует объемный заряд жидкой фазы, а следовательно, и электрокинетические явления, обусловленные ионами диффузного слоя. Граница скольжения жидкости в разбавленных растворах обычно совпадает с границей между плотным и диффузным слоем. В концентрированных растворах, где потенциал быстро изменяется с расстоянием, эти границы могут не совпадать, поэтому в общем случае -потен-циал не всегда может быть отождествлен с падением потенциала в диффузном слое (обозначаемым обычно через фО. [c.178]

Рис. 12. Изменение плотности избыточных зарядов двойного слоя в зависимости от положения границы скольжения между твердым телом и жидкостью по теории Гуи—Чэпмена.

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]

Ранее мы рассматривали также понятие о потенциале как о значении скачка потенциала на расстоянии й от границы раздела, равного радиусу иона. Каково соотношение между величинами и тр В достаточно разбавленных растворах, когда величина потенциала в пределах диффузного слоя изменяется относительно медленно с увеличением расстояния от границы раздела фаз, величины г) и 5 различаются немного и их часто отождествляют. При более высоких концентрациях, когда падение потенциала на границе достаточно резко, такое отождествление может привести к значительной ошибке. Это иллюстрирует рис. 16, где пунктиром отмечена граница скольжения, а два значения — и 2 — соответствуют более разбавленному и более концентрированному раствору. [c.35]

Благодаря наличию -потенциала на границах скольжения всех частиц дисперсной фазы возникают одноименные заряды и электростатические силы отталкивания противостоят процессам агрегации. Таким образом, -потенциал является одним из основных факторов агрегативной устойчивости гидрофобных золей. Величина, а иногда и знаки ф- и -потенциалов могут изменяться под влиянием внешних воздействий (электролитов, разведения, повышения температуры). [c.399]

Как видно из приведенных данных, величина электрокинетического потенциала более резко изменяется при увеличении концентрации раствора. Многовалентный ион тория вызывает перемену знака на положительный. Если оставаться на положениях теории Гуи, тО такие результаты объяснить трудно. Фрейндлихом было указано, что полученные данные могут быть объяснены, если принять, что граница скольжения между фазами находится за пределами первого слоя противоионов, а эффективная часть заряда и падения потенциала, играющие роль в электрокинетических явлениях, связаны с наружной частью диффузного слоя ионов. Для более отчетливого представления о характере распределения зарядов на фазовой границе твердое тело—жидкость, согласно интерпретации Фрейндлиха и Смолуховского, рассмотрим схему на рис. 17, следуя А. Н. Фрумкину. [c.36]

АР+, Fe +, La +, Th +, такие анионы, как цитрат ион, а также сложные органические катионы основных красителей и ионы, образуемые алкалоидами, не только способны весьма сильно понизить величину -потенциала, но и вызвать даже при незначительной концентрации перемену его знака. Такое действие отдельных ионов объясняется тем, что они по отношению к поверхности обладают помимо электростатического еще и адсорбционным потенциалом е (рис. 106). Такая специфическая адсорбция связана с поляризуемостью данного иона или с поляризацией ионов или молекул, находящихся на поверхности. На рис. 107 приведена схема, поясняющая перемену знака электрокинетического потенциала. Граница скольжения между связанными и свободными противоионами обозначена АВ. Кривая падения термодинамического потенциала ab отсекает на линии А В некоторый отрезок, расположенный под осью абсцисс. Это отвечает отрицательному значению -потенциала. Последнее указывает на то, что в адсорбционной части двойного электрического слоя находится избыток анионов, что и даст S < О, и частицы с таким зарядом переносятся к аноду. Кривая ас на рис. 107 показывает изменение термодинамического потенциала до перезарядки. Здесь -потенциал имеет положительное значение. [c.326]

Полагая, что граница скольжения жидкости по отношению к твердому телу (обозначена прямой АВ на рис. 17) находится за первым слоем противоионов в диффузном слое, можно видеть, что вследствие этого часть зарядов, находящихся в жидкости, не смещается по отношению к твердому телу и не принимает участия в электрокинетических явлениях. Только некоторая часть зарядов, которая находится за границей скольжения АВ, оказывается эффективной при электрокинетических явлениях. [c.37]

Если учесть, что поле двойного электрического слоя оценивается, как уже говорилось ранее, величиной напряженности 10 в/см, то можно предполагать значительное увеличение вязкости в пределах двойного слоя. Однако, каково значение вязкости на границе скольжения между фазами, остается неясным. [c.89]

Величина электрокинетического потенциала обозначается греческой буквой I (дзета) и называется дзета-потенциалом он отличается от падения потенциала гр в диффузном слое. Это объясняется тем, что граница скольжения, как правило, не совпадает с границей между слоем Гельмгольца и слоем Гуи, а отстоит на некотором расстоянии от этой границы (в сторону жидкости). Таким образом, величина электрокинетического потенциала зависит не только от характера падения потенциала в двойном и диффузном слоях, но и от характера движения жидкости вблизи твердой поверхности, которое в свою очередь связано с вязкостью жидкости. [c.411]

При больших концентрациях вводимого электролита происходит заметное вытеснение одних ионов другими ионами той же валентности. В этом случае накопление ионов в гельмгольцевском слое, понижение заряда на границе скольжения фаз и падение -потенциала является результатом суммарного повышения концентрации ионов. [c.341]

Скорость электрофореза зависит от потенциала на границе скольжения, разделяющей две перемещающиеся друг относительно друга части мицеллы. Потенциал двойного слоя, отвечающий границе скольжения, называется электрокинетическим или -потенциалом. [c.99]

Часто принимают, что граница скольжения совпадает с границей между адсорбционным и диффузным слоями. Однако в общем случав [c.99]

Дзета-потенциал определяют как потенциал границы скольжения фаз, также отсчитываемый от уровня в жидкой фазе, достаточно удаленного от границы раздела. [c.205]

Граница скольжения устанавливается при относительном перемещении фаз, например при течении жидкости вдоль твердой поверхности. Мы не знаем точно, где она проходит по отношению к ДЭС. Можно с достаточной уверенностью предполагать, что первый слой ионов со своими гидратными оболочками и первый слой молекул воды, смачивающих твердую фазу, не перемещаются относительно твердой фазы при течении жидкости. Поэтому следует полагать, что граница скольжения проходит либо на расстоянии с от поверхности, и в этом случае = 31, либо смещена глубже в жидкую фазу, оставляя часть ионов диффузного слоя в неподвижном гидродинамически слое жидкости в этом случае < грь [c.205]

Отметим также, что определение границы скольжения имеет несколько условный характер. При основанной на гидродинамике теоретической интерпретации электроповерхностных явлений, связанных с перемещением фаз, приходится принять, что граница скольжения отделяет неподвижный слой жидкости (с вязкостью т) = оо) от всей остальной жидкости, однородной и обладающей постоянной по всей фазе вязкостью т) = т)о. Закона изменения t](j ) в тонком поверхностном слое жидкости мы в настоящее время не знаем поэтому нам приходится заменять реальную систему гидродинамически эквивалентной идеализированной моделью, в которой граница скольжения определяется как граница перехода от т] = схз к т] = т)о на расстоянии d от поверхности. [c.206]

Отметим также ошибочность определения в некоторых учебниках как потенциала, возникающего при относительном перемещении фаз. Это утверждение — принципиально ошибочно, поскольку перемещение фаз необходимо лишь для определения границы скольжения. Коль скоро положение этой границы определено, величина Z, представляет собой уровень эквипотенциальной поверхности, проходящей по этой границе, совершенно независимо от движения фаз. [c.206]

Квинке—Гельмгольца распределения зарядов двойного слоя предполагала два слоя зарядов противоположного знака, один из которых расположен на твердом теле, а другой— в жидкости (рис. 9). Плотность избыточных зарядов одного знака (в данном случае отрицательных) на границе твердого тела возрастает сразу от нуля до определенного значения и далее при переходе в жидкость падает и изменяет знак на положительный. При дальнейшем смещении в глубь жидкости плотность избыточных зарядов вновь приходит к нулю. Если же мы такое распределение избыточных зарядов представим как изменение эффективного заряда в жидкости Ар, а сам заряд как функцию положения границы скольжения между твердым телом и жидкостью, то такое изменение будет аналогично падению потенциала на границе фаз (рис. 10). [c.27]

Рассмотрим бесконечно тонкий слой жидкости толщиной йх (б <С Я, поверхность практически плоская), движущийся под действием внещнего электрического поля напряженностью Н, направленного параллельно границе скольжения (рис. 79). Электрическая сила действует на отдельные ионы, но, согласно закону Ньютона, она уравновешивается силой трения, возникающей в жидкости. Таким образом, в стационарном состоянии и в ламинарном режиме общая сила, действующая на каждый слой, равна нулю и каждый слой жидкости толщиной йх движется с постоянной скоростью параллельно границе скольжения. Это означает, что электрическая сила, действующая на объемный заряд, должна уравновешиваться силами трения соседних слоев, равными г (йи йх), на единицу площади боковой поверхности [c.209]

Применение этого принципа в данном случае означает, что распределение равновесного заряда и й 1 1йх в ДЭС в направлении, нормальном к границе скольжения, предполагается неизменным при наложении внешнего тангенциального поля. [c.209]

Пределы интегрирования легко определить из рнс. IV. 12. При X — I, т. е. на границе скольжения, имеем ср = и и =0 при X = 03, т. е. в объеме раствора имеем фос О и Ноо = Ыо, а (1(р1с1х)х=0 и йи1с1х)оо — 0. Таким образом, после первого интегрирования вид уравнения (IV. 65) практически не изменится, только вместо вторых производных получим первые производные по X. Даже знак минус останется в уравнении, так как обе первые производные при л ->оо параллельно стремятся к нулю. При подстановке пределов после второго интегрирования необходимо только изменить знак — иа +, что связано с уменьщением потенциала до нуля при х- оо, и увеличением скорости движения жидкости в этом направлении до о- Окончательно получим следующее выражение для постоянной линейной скорости жидкостн относительно мембраны [c.221]

Остальные противоионы, находящиеся ближе к периферической части мицеллы, образуют диффузный слой мицеллы. Благодаря ослаблению с расстоянием кулоновских и адсорбционных сил эти ионы относительно свободны и в электрическом поле движутся уже к катоду. Граница между диффузным слоем и собственно коллоидной частицей, по которой мицёлла разрывается при электрофорезе, называется плоскостью или границей скольжения. На рис. VIII, 9 она обозначена пунктирной линией. [c.243]

Интересные соображения были недавно высказаны Бнкерма-ном в дополнение к имеющимся представлениям о природе поверхностной проводимости. Он обращает внимание на то, что поверхность пор реальных капиллярных систем не является совершенно гладкой, а обладает шероховатостью микро- и ультра-микроскопического порядка. Граница скольжения между жидкостью и такой поверхностью в процессах злектроосмоса и потенциала течения должна проходить по возвышениям, тогда как для движения ионов под действием электрического поля могут быть доступными и углубления в поверхности. Это приводит к тому, что действительная площадь поперечного сечения капил- [c.109]

Отсюда мы можем непосредственно перейти к рассмотрению механизма движения частицы, взвешенной в жидкости и окруженной двойным электрическим слоем (рис. 77, а) в электрическом поле. При наложении электрического поля распределение ионов в диффузном слое нарушается, и происходит смещение подвижных ионов за пределами границы скольжения между твердым телом и жидкостью, тогда как сама частица с плотным слоем получает импульс в противополол ную сторону (рис. 77, б). [c.127]

Линия А 2В2 показывает границу скольжения. Величина е — теркодинамический потенциал, велич1ша е — — падение потенциала в слое Гельмгольца, [c.411]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология