Толщина ионной сферы

Сравнение расчетного значения толщины диффузного слоя для фактических эмульсий = 2 10 см) с толщиной ионной сферы для модельной эмульсии в пресной воде (<г/ = 3 10 см) и с размерами частиц дисперсной фазы свидетельствует о том, что двойной ионный слой не может служить достаточно надежным фактором устойчивости нефтесодержащих вод. [c.37]

X— величина, обратная толщине ионной сферы в теории сильных электролитов к—отношение удельных теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме Я.— расстояние между двумя соседними положениями равновесия молекул в жидкости 3—расстояния между молекулами жидкости в трех основных направлениях [c.11]

Приведенный выше вывод дает приемлемое приближение при вычислении А только для очень разбавленных растворов, когда ионы можно считать точечными зарядами по сравнению с размером ионной сферы (т. е. когда радиусы ионов ничтожно малы по сравнению с толщиной ионной сферы). [c.474]

Однако, если толщина ионной сферы невелика (раствор недостаточно разбавлен), можно получить лучшее приближение при вычислении А, применяя уравнение (5.1.4), которое учитывает, что ионы могут сблизиться только до расстояния а, т. е. их размеры не точечные, а они имеют в среднем радиус а/2. Подставляя выражение для потенциала из уравнения (5.1.15) в соотношение (5.1.19), описывающее плотность заряда, получим [c.474]

Подставляя значение постоянных в уравнение (5.1.31), получим толщину ионной сферы в растворах 1 1-электроли-тов [c.476]

Таким образом, в 0,01 м растворах 1 1-электролитов 1/х 10 - см. Так как радиус ионов порядка 10- см, толщина ионной сферы примерно в десять раз больще размера ионов, тогда как в 0,0001 м растворах она в сто раз больше размера ионов (1/х 10- см). Таким образом, в разбавленных растворах толщина ионной сферы значительна по сравнению с размером отдельных ионов. Однако в 1 м растворах 1/х 10 см, т. е. имеет тот же порядок, что и размер ионов. При таких условиях ионы нельзя рассматривать как точечные заряды даже в грубом приближении и следует учитывать их размеры. Ионы можно считать точечными зарядами в первом приближении только в растворах, разбавленных более чем до 0,01 моль-л . [c.476]

В растворах данной концентрации ионов различной зарядности толщина ионной сферы тем меньше, чем больше заряд ионов. Так, в растворах 1 1-электролитов с ионами, присут- [c.476]

X — величина, обратная толщине ионной сферы (х = l/d) к — постоянная межмолекулярного притяжения на единицу площади плоскопараллельного зазора [c.31]

При исследовании осадков под микроскопом МБИ-1 наблюдали деформацию их массы таким образом, что образовывалась система, близкая по размерам пор к монодисперсной. Это явление обязано поляризационному взаимодействию вследствие деформации ионной сферы дисперсных частиц под действием электрического поля, проявляющемуся более явно на близких расстояниях. При достаточно большом энергетическом барьере отталкивания и сравнительно малой толщине ионной сферы фиксация частиц на дальних расстояниях обеспечивает наиболее равномерное распределение фильтрующих пор в поляризованном осадке. [c.110]

Но данное выражение еще нельзя применять к электрофорезу. Твердая частица с фиксированной на ее поверхности обкладкой двойного слоя (полный заряд Q) движется относительно раствора, в котором распределена диффузная часть двойного слоя (см. двойной электрический слой). Последняя эквивалентна заряду —Q, распределенному по концентричной сфере радиусом х равным толщине ионной атмосферы. Из-за наличия такой атмосферы подвижность уменьшается в (1 + / ) раз, и вместо формулы (2) мы получаем выражение для дзета-потенциала (см. электрокинетические явления) [c.272]

Для определения влияния сферической оболочки толщиной dr на расстоянии г от центрального иона на его движение необходимо учесть, что концентрация ионов в оболочке отличается от концентрации ионов в объеме раствора вне ионной сферы. Если потенциал, созданный другими ионами внутри сферической оболочки, обозначить через концентрация катионов и анионов внутри оболочки по теории Дебая— Хюккеля и функции распределения Больцмана выражается уравнениями [c.350]

Из всего приведенного следует, что для выбора правильного численного коэффициента в уравнении Генри необходимо знать размер частицы а, форму частицы (цилиндр, сфера) и толщину двойного электрического слоя. Необходимо также знать, является ли дисперсная фаза проводником или диэлектриком. Первые две характеристики (размер и форма частицы) определяются экспериментально с помощью оптических и иных методов. Электропроводность дисперсной фазы обычно известна. Толщину двойного электрического слоя, или, что то же, ионной атмосферы, согласно теории сильных электролитов можно вычислить по уравнению (VII, 5). [c.204]

До сих пор мы полагали, что среда покоится и диффузионные потоки заметным образом не возмущаются гидродинамическими потоками. Сорбцию молекул или ионов из растворов ведут обычно при перемешивании. В хроматографии и при сорбции в динамических условиях поглощение растворенных частиц ведется из потока. Для определения скорости ноглощения в таком случае уравнения диффузии должны рассматриваться совместно с уравнениями гидродинамики. Вопрос о диффузии из потока к поглощающей сфере был обстоятельно рассмотрен Левичем [2]. Из проведенного им рассмотрения следует, что поток диффузии к поглощающей сфере в движущейся жидкости не распределен равномерно по ее поверхности. Поток диффузии максимален в точке набегания жидкости и убывает на задней стороне сферы. Вблизи поглощающей сферы наблюдается резкий спад концентрации поглощаемых частиц. Это позволяет ввести понятие об эффективном неподвижном диффузионном слое, в пределах которого перенос растворенных молекул или ионов осуществляется только молекулярной диффузией, а вне которого осуществляется полное перемешивание и концентрация постоянна. Толщина диффузионного слоя подбирается так, что если ее значение подставить в решение уравнения диффузии, то получается наблюдаемое на опыте значение диффузионного потока. Многочисленные опыты показали, что толщина эффективного диффузионного слоя зависит от скорости [c.67]

Общая скорость процесса лимитируется диффузией и скоростью реакции замещения иона фтора на ион гидроксила. Быстрое удаление HF из сферы реакции ускоряет процесс обесфторивания. При небольшой толщине пленки расплава скорость обесфторивания зависит практически от поверхностного сопротивления расплава и пропорциональна концентрации водяных паров в степени 0,45 и скорости газового потока в степени 0,3. [c.185]

Переход от случая отрицательных частиц — электронов к случаю положительных ионов ничего по существу не меняет. Только знак потенциала во всех формулах и выводах изменяется на обратный. Некоторое изменение в цилиндрической (а также и сферической) задаче вносит делаемый Ленгмюром переход к тому случаю, когда носители заряда того или другого знака двигаются не от внутреннего цилиндра (внутренней сферы) к ко аксиальному внешнему цилиндру (или концентрической внешней сфере), а в обратном направлении. Это сказывается в изменении значений функций р и р. Реальные слз аи такого рода встречаются при движении электронов и ионов в слое, прилегающем к цилиндрическому или сферическому электроду — зонду, помещённому в нейтральную газоразрядную плазму. Результаты теории пространственных зарядов Ленгмюра приложимы в этом случае при условии, что длина свободного пути частиц больше толщины рассматриваемого слоя пространственного заряда, так что столкновениями электронов или ионов с нейтральными частицами газа и ионизацией путём столкновений I и II рода внутри слоя можно пренебречь. [c.297]

Гельмгольц сравнивал эту ситуацию с двумя заряженными пластинами конденсатора, в данном случае состоящего не из плоских пластин, а из двух концентрических сфер, как это показано на рис. 7.6. Две пластины этого конденсатора образуют так называемый жесткий двойной слой. Внешний слой ионов снижает потенциал сферы на величину —QjD r й), где й — толщина двойного слоя (рис. 7.6). Возникающий в такой системе потенциал называют дзета-потенциалом. [c.395]

Интегральное поглощение Е компоненты ИК-полосы, возникающей от данного ионного состояния, разделенного сферой толщиной t, пропорционально заселенности (концентрации) этого состояния. При обычном рассмотрении равновесия заселенность состояний будет изменяться с ростом концентрации соли в направлении, определяемом рассматриваемыми равновесиями. Следовательно, изучение зависимости Е ( от концентрации соли может пролить свет на характер равновесия между [c.183]

Есть еще один фактор, сильно влияющий на структуру и свойства воды. На границах с воздухом и особенно с твердыми телами образуются гидратные слои (аналогичные тем, которые окружают ионы). Как показано Б. В. Дерягиным, тонкие граничные слои воды, находящиеся в сфере действия поверхностных сил, столь структурированы, что обладают особыми механическими свойствами, в частности заметным сопротивлением сдвигу. Толщина таких слоев с измененными свойствами доходит до 50— 100 ангстрем, т. е. они состоят из огромного количества молекул воды. [c.12]

Экстраполируя имеющиеся в литературе данные, можно найти, что в непосредственной близости к иону коэффициент сжимаемости воды уменьшится от величины р= 45,3 до = 2,9 10 . Как мы уже говорили, такое резкое изменение коэффициента сжимаемости ограничивается чрезвычайно тонким слоем растворителя, толщиною в 1—2 молекулярных диаметра, непосредственно прилегающим к иону. Принимая условно, что можно заменить сольватную сферу эффективным сольватным объёмом , внутри которого сжимаемость равна нулю, в то время как в остальной массе раствора сжимае- [c.214]

Влияние напряженности поля на электростатическое взаимодействие (первый эффект Вина). В обычных условиях ионы мигрируют довольно медленно. Так, при комнатной температуре абсолютная подвижность иона К" " примерно =0,0007 см- с- . Ионная сфера возмущается, и при малой скорости иона проявляется эффект запаздывания однако нон остается в пределах своей ионной сферы и увлекает ее за собой. При очень высокой напряженности поля скорость миграции иона настолько значительна, что он покидает ионную сферу. Последняя вследствие конечного значения времени релаксации не успевает перестроиться. Время релаксации в растворах КС1 с концентрацией 0,01 м порядка 0,5-10 с. Под воздействием поля с напряженностью З-Ю В-см ион К+ мигрирует со скоростью около 210 см-с . Следовательно, за время релаксации он покрывает расстояние примерно 12-10- см, которое почти втрое превосходит толщину ионной сферы (1/х). Таким образом, в этих условиях нет достаточного времени для перестройки ионной сферы. Эффект запаздывания ионной сферы при повышении напряженности поля по- степенно ослабевает и затем исчезает. Электрофоретический н релаксационный эффекты уменьшаются, и эквивалентная проводимость в растворе умеренной концентрации достигает иредельного значения, соответствующего бесконечному раз-убавлению. [c.374]

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]

Как видно из рис. I, -потенциал характеризуется диффузной частью двойного электрического слоя. Чем меньще его толщина из-за перехода противоионов под влиянием тех или иных выщеприведенных факторов, тем меньще и величина электрокинетического потенциала, снижение которой до определенного критического значения приводит к коагуляции системы, гго можчо объяснить сжатием диффузионных ионных сфер. [c.329]

Уравнение Пуассона — Больцмана впервые было применено для нолиэлектролитов с гибкими цепями Германсом и Овербеком [767], которые рассматривали случай, когда е кТ С 1 и, следовательно, sh e IkT) л е ф/А/Г. Это соответствует положению, при котором сравнительно мала плотность зарядов нолииона или сравнительно велика концентрация соли. Расчеты проводили, исходя из предположения о равномерном распределении зарядов внутри сферы радиусом которая гидродинамически эквивалентна клубку полииона. Однако было обнаружено, что эти результаты довольно нечувствительны к деталям распределения зарядов. Полученное Германсом и Овербеком выражение имеет сложную форму, но можно показать [768], что его можно значительно упростить, если принять, что соотношение Relh не зависит от степени набухания нолииона. В обычном случае, когда размеры клубка очень велики по сравнению с толщиной ионной атмосферы, выражение для коэффициента линейного набухания принимает простую форму [c.275]

Кемп [75] изучал зависимость между величиной частиц и I подвижностью. Рассматривая прежде всего теорию ката реза [76] и затем экспериментально проверяя уравнение Генр он установил, что это уравнение справедливо примерно с тс ностью в +5% для неэлектропроводных частиц и может бы использовано для предсказания измененнй подвижности с изв. нением величины частиц с указанной точностью в пределах от 2 до"330, где хветичина, обратная толщине ионной ат сферы, а 6 — радиус частицы. [c.198]

Как видно из таблицы, отношение Я — г, т. е. расстояния между двумя сферами гидратного комплекса к диаметру молекулы воды 2га, во многих случаях равно единице, или — г — 2гг, иными словами, в таких комплексах молекулы воды окружают центральный ион, будучи расположены вокруг оболочкой, толщиной в молекз лу, в один слой. В других случиях, однако, ве- [c.157]

Парк и его сотрудники обнаружили в очищенных препаратах мембран из хлоропластов шпината повторяющиеся субъединицы, которые могут образовывать разнообразные решетчатые структуры (фиг. 92). Отдельная субъединица, которая, как считают эти авторы, является морфологической структурой, соответствующей физиологической единице фотосинтеза, имеет форму сплющенной сферы диаметром 155—185 А и толщиной 100 А. Ее молекулярный вес равен 2-10 , и она содержит 230 молекул хлорофилла (160 принадлежат хлорофиллу я и 70 — хлорофиллу Ъ), 48 молекул каротиноидов, 46 молекул хинонов, 116 молекул фосфолипидов, 500 молекул галактозилглицеридов, 48 молекул сульфолипидов, стероиды и другие липиды. Таким образом, общий молекулярный вес липидов составляет около 10 , и на долю белков приходится такя е около 10 . Кроме того, в состав повторяющейся единицы входят 1 молекула цитохрома Ъ , 1 молекула цитохрома /, 10 атомов негеминового железа, 2 иона марганца и 2 иона меди. [c.315]

Определенным преимуществом в отношении проницаемости к ионам органических веществ ограниченной молекулярной массы обладают макросетчатые иониты, содержащие длинноцепные кроссагенты, например гексаметилендиметакриламид (рис. 5.8). Сорбция стрептомицина па таких катионитах характеризуется коэффициентом диффузии, приближающимся к 10" см -с- . Макромолекулы белков часто диффундируют лишь в ограниченный внешний слой ионита. В связи с этим эффективные коэффициенты диффузии, рассчитанные в предположении о равномерном заполнении сферы зерна ионита, приводят к экспериментально наблюдаемой зависимости коэффициента диффузии от радиуса ионита [114]. При этом расчеты эффективных коэффициентов диффузии, выполненные с учетом заполнения лишь внешнего слоя с толщиной, которая соответствует радиусу ионита, равномерно занол- [c.189]

В работе [14] показано, что по мере увеличения диаметра сферо-литов электропроводность пленок из изотактического полипропилена, изотактического полистирола и полиформальдегида уменьшается, проходя через минимум при значениях диаметра, близких к толщине пленки, а при больших диаметрах становится практически постоянной. Авторы этой работы считают, что все наблюдаемые изменения электропроводности обусловлены соответствующими изменениями подвижности носителей заряда, т. е. ионов примесей. При этом указывается, что электропроводность полимерных кристаллических диэлектриков определяется в основном переносом зарядов как непосредственно по границам раздела сферолитов, так и через межсфе-ролитные области вещества. Действительно, у пизкомолекулярных соединений с ионной проводимостью кристаллизация также приводит [c.8]

Согласно уравнению 5.11), взаимодействие между ионом и растворителем будет наиболее сильным для малых Я и больших О. Вообще говоря, энергии сольватации карбоний-ионов будут по этой причине меньшими, чем энергии сольватации однозарядных металлических катионов. Более того, карбониевые ионы будут менее стабилизованы и, следовательно, будут труднее образовываться при снижении диэлектрической проницаемости среды. АОсольв и А5сольв относятся к взаимодействию иона со всем окружением, но легко можно показать (сравнением величин АС для сфер с радиусом Я и 2Щ, что половина от электростатической компоненты каждой из этих величин относится к взаимодействию между ионом и растворителем внутри непосредственной сферической оболочки с толщиной слоя Я вокруг иона. Итак, наибольший эффект упорядочения будет сказываться на тех молекулах растворителя, которые находятся в непосредственном контакте с ионом, причем диполи растворителя будут ориентироваться таким образом, чтобы максимально снизить эффект заряда. Вне пределов этого первичного сольва-тационного слоя величина эффекта будет весьма быстро уменьшаться. [c.162]

Функция распределения Р г), соответствующая такой модели, характеризует вероятность образования пар из ионов, находящихся на расстоянии г друг от друга. Очевидно, Р г) с1г должна быть пропорциональна N — общему числу ионов в объеме V, занятом исследуемым раствором. Р(г) г пропорциональна также 4лгЧг/У, больц-мановскому фактору ехр е 1гОкТ) и вероятности г) отсутствия другого неспаренного иона внутри сферы радиусом г. Вероятность нахождения свободного катиона в сферической оболочке радиусом х и толщиной (1х, окружающей анион, когда другой катион находится на расстоянии г, определяется соотношением М—1)/Л Р(л ). Множитель (Л"—1)Ы введен потому, что функция Р относится к системе, содержащей N случайно распределенных ионов, в то время как в данном случае только N—1 ионов распределены случайно, а один находится на расстоянии г. Следовательно, [c.216]

Выражение для константы равновесия включает неэкспоненциальный член вместо не имеющей четкого физического смысла величины Kdiss> которая присутствует в исправленной формуле Рамзи. Однако аргументы, приводящие к пропорциональности dZJdZx и ZtvI(V—Zv), вызывают закономерные вопросы. Сфера, образуемая полым расширенным анионом, является исключенным объемом для катиона. Следовательно, нельзя рассматривать ионную пару в виде катиона, локализованного внутри сферического расширенного аниона, и поэтому нет никаких оснований вводить объем ZiV в расчет вероятности образования ионной пары. По-видимому, правильнее рассматривать сферическую оболочку толщиной Дх, окружающую каждый расширенный анион, и принять, что точечный катион локализован внутри этой оболочки. Такое образование представляет ионную пару. Успех уравнения Фуосса, количественно описывающего многие экспериментальные данные, очевидно, следует объяснить случайны.м равенством величин [c.226]

Обсуждение электрофореза гибких цепных молекул значительно сложнее. Эта проблема рассматривалась Германсом и Фуджита [829], а также Германсом [830], которые использовали для частично протекаемого клубка модель, предложенную Дебаем и Бики [671] (стр. 232). Они показали, что скорость электрофореза зависит не только от гидродинамических факторов (т. е. от отношения радиуса гидродинамически эквивалентной сферы Ег к гидродинамической экранирующей длине L ), но также и от отношения размеров клубка к толщине противоионной атмосферы. В частности, если ионная сила настолько велика, что Дг/с" > [c.304]

Обсуждение электрофореза гибких цепных молекул значительно сложнее. Эта проблема рассматривалась Германсом и Фуджита [829], а также Германсом [830], которые использовали для частично протекаемого клубка модель, предложенную Дебаем и Бики [671] (стр. 232). Они показали, что скорость электрофореза зависит не только от гидродинамических факторов (т. е. от отношения радиуса гидродинамически эквивалентной сферы Кг к гидродинамической экранирующей длине Lf), но также и от отношения размеров клубка к толщине противоионной атмосферы. В частности, если ионная сила настолько велика, что Кгк" > > 1, а гидродинамическая проницаемость цепи низка Rt/Lf > 1), Германе и Фуджита предсказали, что для цепи, состоящей из Z звеньев и характеризуемой коэффициентом трения о, [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология