Противоионы диффузия

Доннановский потенциал не только удерживает противоионы в ионите, но и препятствует проникновению коионов в ионит, т. е. компенсирует при равновесии стремление противоионов к диффузии. [c.373]

Модель Гуи и Чепмена предполагает диффузное расположение противоионов, находящихся под действием сил, действующих в противоположных направлениях электростатических сил притяжения к поверхности (к внутренней обкладке) и сил теплового движения ионов, приводящих к диффузии и размыванию внешнего слоя ионов (рис. 25.5, //). Эта теория вводит понятие диффузного слоя, но ионы рассматриваются как точечные заряды, не имеющие собственных размеров. Теория не учитывает специфическую адсорбцию противоионов, не объясняет явление перезарядки и т. д. [c.403]

Набухание непосредственно связано с кинетическими характеристиками ионитов, особенно органических. Оно увеличивает скорость ионного обмена. При обсуждении кинетики процесса ионного обмена обычно рассматривают пять его стадий с учетом взаимной диффузии противоионов 1) диффузия адсорбирующихся ионов из раствора к поверхности ионита, 2) диффузия внутри зерна ионита, [c.169]

Наряду с силами электростатического взаимодействия, в дисперсной системе действуют и силы диффузии. Вследствие этого часть противоионов NO3 остается в растворе и обладает свободой движения. Совместно с этими свободными противоионами N01 коллоидные частицы составляют так Называемые [c.210]

Коллоидная частица называется гранулой. Часть противоионов находится в диффузом слое. Сама мицелла электронейтральна. [c.41]

Концентрационная коагуляция наблюдается е золях с высоким ф-потенциалом частиц при увеличении концентрации электролита, т. е. ионной силы раствора. Этот механизм коагуляции осуществляется при действии индифферентных электролитов, не способных к специфической адсорбции. Добавление таких электролитов не изменяет величину ф-потенциала во внутренней обкладке двойного слоя. В этом случае коагуляцию вызывают электростатический эффект сжатия двойного электрического слоя и связанное с ним умень-щение -потенциала (см, рис. 25.3 27,5). Сжатие диффузного слоя является следствием двух причин I) перемещения части противоионов из диффузного слоя в адсорбционный слой, что ведет к дополнительной компенсации -потенциала 2) подавления диффузии противоионов и уменьшения размытости диффузного слоя за счет увеличения ионной силы дисперсионной среды. Этот фактор является преобладающим для систем с сильно заряженными частицами. [c.433]

Кинетические свойства ионообменных смол и их обменная емкость зависят также от строения матрицы. В зависимости от сшивки углеводородных цепей меняется набухаемость ионита. Увеличивая степень сшивки, можно добиться такого размера элементарной ячейки матрицы, когда диффузия ионов внутрь ионита будет невозможна из-за их размеров. В этом случае ионный обмен возможен только на поверхности частицы ионита. Матрица ионита вместе с фиксированными ионами в растворах представляет собой твердый нерастворимый полином, заряд которого компенсируется зарядами противоионов противоположного знака. [c.210]

Условия процесса исключают возможность значительного пересыщения раствора (ионы осадителя входят в реакционную сферу лишь постепенно, по мере осуществления обмена ионов и диффузии их к поверхности зерна), и поэтому образующийся вначале осадок имеет коллоидную дисперсность. В присутствии избытка электролита образовавшиеся коллоидные частицы осадка пептизируются с приобретением заряда, противоположного заряду противоионов, и в результате действия электростатического притяжения удерживаются в поле ионного облака противоионов Ме+ [c.204]

Модель ионного двойного слоя, предложенная независимо Гуи (1910 г.) и Чэпменом (1913 г.), основана на идее подвижности ионов внешней обкладки (противоионов). Электростатическое (кулоновское) притяжение их к поверхности (к внутренней обкладке) и отталкивание коионов — ионов, заряженных одноименно с поверхностью,— уравновешивается тепловым движением ионов (диффузией), размывающим поверхностные избытки. [c.182]

При движении твердой и жидкой фаз относительно друг друга скольжение происходит не по поверх- ности твердого тела, а на некотором расстоянии от. него, за пределами адсорбционного слоя по плоскости АВ (см. рис. 79). Поэтому противоионы, находящиеся в адсорбционном слое, будут неподвижны относительно твердой фазы и при электрофорезе часть жидкости вместе с адсорбционным слоем противоионов перемещается вместе с ней. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения, определяет скорость перемещения фаз при наложении электрического поля, т. е. является причиной электрокинети-ческих явлений. Этот потенциал получил название электрокинетического потенциала, или -потенциала (дзета-потенциала). Электрокинетический потенциал составляет часть поверхностного потенциала ф и поэтому всегда меньше его. Значение -потенциала определяется числом противоионов в диффузнок слое. Если по каким-либо причинам диффузный слой [c.199]

Изменение концентраций электролита в результате прохождения тока через тонкопористые системы, представляющее собой концентрационную поляризацию, приводит к возникновению вторичных э. д. с., медленно спадающих после выключения первичного поля. В рассмотренном выше примере (рис. ХП.23) возникают ионные потоки, обусловленные диффузией, через мембрану — из катодного раствора в анодный. При этом поток противоионов (пропорциональный +U+) превышает поток коионов, в результате чего в анодном растворе возникает свободный положительный заряд, в катодном — отрицательный. Возникающая э. д. с., называемая мембранным потенциалом (гл. XVI), создает поле, выравнивающее ионные потоки. [c.240]

Табл. 3.-КОЭФФИЦИЕНТЫ И ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ДИФФУЗИИ ПРОТИВОИОНОВ в АНИОНИТАХ

Отсутствуют данные об объемах, занимаемых гидратированными ионами в смоле. Осложнения вносятся также адсорбцией нейтральных солей. Если представить себе катионит, насыщенный противоионами А, приведенный в контакт с раствором соли АХ, то концентрация противоиона А всегда больше в катионите (противоионы А стремятся диффундировать в раствор, но это нарушает электронейтральность системы, ионит заряжается). Напротив, коионы X (в первом приближении) вообще не присутствуют во внутреннем растворе ионита. Если бы ионы не несли зарядов, их концентрации (активности) стремились бы выравняться путем диффузии. Однако это нарушало бы электронейтральность смолы и раствора. При переходе ничтожных количеств противоиона в раствор, а коиона в ионит возникает электрический потенциал между смолой и раствором, который препятствует дальнейшему диффузионному переходу. Возникающий потенциал называется доннановским. Легко подсчитать, что для заряда 1 л раствора до потенциала 300 в необходимо поместить в раствор 2-10 г-экв ионов одного знака. Однако при высокой концентрации внешнего раствора катионит может дополнительно сорбировать анионы, которые увлекают за собой эквивалентное количество катионов, в результате наблюдается адсорбция нейтральной соли. Для обычных ионообменников [c.146]

Марка ионита Содержание ДВБ, масс. % Противоион Г, С Молярная концентрация эквивалента. Коэффициент диффузии ) 10 , см с [c.540]

После возникновения контакта двух фаз начинается диффузия коиона А из фазы 2 в фазу /, в которой он первоначально отсутствовал. При этом появляется разность потенциалов, обусловленная переходом ионов только одного знака из одной фазы в другую. Это влечет за собой и переход противоионов К в том же направлении и в том же количестве, так что обе фазы остаются электронейтральными, а ионные составы фаз связаны уравнениями их электронейтральности [c.614]

Особенно интересно явление движения капли прямой эмульсии после выключения электрического поля или при перемене его полярности, которое до сих пор не было описано в литературе. Общеизвестно, что движение заряженных частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде возникает только при деформации двойного ионного слоя. Время восстановления равновесия после устранения источника возмущающих полей (электрического или гравитационного поля, поля сил давления) обычно измеряется долями секунд, поэтому стадии восстановления ионной сферы и ее влияние на движение частиц сравнительно мало. Если время релакса1№и г составляет минуты, а для некоторых систем часы, например для дисперсий в слабополярных и вязких средах, то избыток противоионов с одной стороны частицы и недостаток - с другой будут сохранять действие диффузионных сил на частицу в течение некоторого времени. Поэтому в дисперсных системах с больщими частицами и высокой вязкостью дисперсионной среды движение частиц может продолжаться знатательное время. Например, в касторовом масле с коэффициентом диффузии ионов О = 10 см /с капли ПМС-5 диаметром 2а = 1 мм после снятия поля напряженностью 2 кВ/см двигались в течение 3—5 мин. Время релаксации подобной капли составляет несколько десятков часов и знащпельно превыщает время ее движения. [c.23]

В соответствии с теорией ДЛФО добавление эаектролнта в хяисперсную систему вызывает сжатие двойного электрического слоя у частиц, вследствие чего они могут подойти друг к другу на расстояния, на которых преобладают силы притяжения. Уменьшение толщины двойного слоя сопровождается обменом противоионов этого слоя на вызывающие коагуляцию ионы электролита, Сжатие двойного электрического слоя происходит как за счет уменьшения потенциала в результате специфической адсорбции нонов добавленного электролита на поверхности частиц, так и благодаря ограничению диффузии противоионов в раствор в связи увеличением ионной силы раствора. По преобладанию того нли иного механизма процесса коагуляции различают нейтрализаци-онную и концентрационную коагуляцию. Области преимущественного действия механизмов коагуляции можно оценить с помощью теории ДЛФО. [c.333]

При диффузном и кинетическом (броуновском) движении коллоидных частиц или при наложении алектрического поля происходит скольжение гранулы относительно диффузного слоя. На грани -це скольжения 1-2, которая лежит межцу адсорбционным и диффуз-ншаи слоят противоионов возникает разность потенциалов, называемая электрокинетическим или дзота-потенциало м( ). [c.25]

Однако прочно к поверхности ионы К+ не присоединяются (они образуют с поверхностью растворимые соединения), а так как их концентрация около поверхности больше, чем в растворе, то они диффундируют в сторону меньшей концентрации, т. е. от поверхности в раствор. На поверхности кристалла Ag l возник двойной электрический слой (рис. 36), состоящий из внутренней обладки, или адсорбционного слоя (ионы 1 ), и наружной обкладки, или слоя противоионов (ионы К+). Часть противоионов связана с поверхностью относительно прочно и входит в плотный слой остальные противоионы, со-вершаюшие тепловое движение около поверхности, составляют диффузную часть ДЭС (диффузный слой). Распределение противоионов между плотной и диффузной частями ДЭС определяется соотношением между электростатически.м притяжением ионов к поверхности и их диффузией в раствор последняя определяется тепловым движением ионов и зависит от разности концентраций в ДЭС и объеме раствора. [c.65]

Гун—Чапмена называется диффузным слоем. Его формирование определяется двумя противоположными процессами притяжением ионов к поверхности за счет электростатического взаимодействия, в связи с чем концентрация их у поверхности должна возрастать, и оттоком ионов из области высоких концентраций, т. е. вблизи поверхности, в объем в результате диффузии. На рис. 35 показано, как изменяется с расстоянием концентрация противоионов и потенциал при таком строении двойного электрического слоя. [c.88]

Ионный обмен связан с процессом взаимодиффузии противоионов. Стадией, определяющей скорость обмена, является взаимоди4х )узия противоионов или внутри ионита ( гелевая кинетика ) или через пленку раствора вокруг зерна ионита ( пленочная кинетика ). Пленка имеет толщину порядка 10 2—10 см и не удаляется при перемешивании раствора. Для измерения коэффициентов диффузии в ионитах наиболее удобно применение радиоактивных изотопов. [c.99]

Электрофорез и электроосмос. Наличие электрического заряда у коллоидных частиц (гранул) обусловливает возможность движения их в постоянном электрическом поле. При этом противоионы диффузного слоя движутся в направлении, противоположном грануле. При диффузии и броуновском движении перемещение коллоидных мицелл происходит вместе с их диффузными слоями. Поскольку противоионы увлекают с собой свои гидратпые оболочки, происходит перемещение молекул воды к полюсу, заряженному одноименно с гранулой. [c.153]

Потенциалопределяющие ионы достаточно прочно фиксированы на поверхности твердой фазы. На про-тивоионы жидкой фазы действуют две противоположные силы. Молекулярное тепловое движение обусловливает равномерное распределение противоионов по объему раствора, электростатические же силы притягивают противоионы к поверхности твердой фазы. В результате действия этих двух факторов — теплового движения и электростатического притяжения — устанавливается равновесное диффуз- [c.197]

Физические причины возникновения доннановского потенциала легко объяснимы. Концентрация катионов в катионитовой мембране больше, чем в окружающих мембрану растворах, а концентрация анионов, напротив, больше в растворе, чем в мембране. Это приводит к диффузии катионов из мембраны в раствор и анионов из раствора в мембрану, в результате чего возникает электрическое поле, противодействующее стремлению ионов выравнять концентрации путем диффузии. Между растворами и мембраной устанавливается равновесие электрическое поле, поддерживающее это равновесие, измеряется величиной доннановского потенциала. Таким образом, мембранный потенциал рассматривается в виде суммы двух донна-новских потенциалов, возникающих на границе раздела мембрана — первый раствор и мембрана — второй раствор, и диффузионного потенциала, возникающего вследствие градиента концентрации по толщине мембраны. Перенос электрического тока в мембране осуществляется в основном в результате движения ионов только одного знака заряда, а именно противоионов. Это свойство мембраны и делает ее электрохимически активной. [c.142]

При адсорбции наряду с поверхностно-активными ионами должны адсорбироваться, формируя внешнюю обкладку двойного электрического слоя, противоионы. Поверхностно-активные ионы и противоионы должны подводиться к поверхности в почти эквивалентных количествах, так как иначе наступило бы очень сильное нарушение электронейтральности. Оба сорта ионов подводятся к поверхности за счет диффузии. Но так как коэффициент диффузии противоионов обычно больше, то и возникает их избыток на поверхности. Величины этого избытка таковы, что создаваемое им поле замедляет подвод к поверхности противоионов и ускоряет подвод медленно диффундирующих ионов, так что оба потока почти выравниваются. Таким образом, как раз условие примерного равенства потоков адсорбирующихся ионов и противоионов выполняется за счет возникновения избыточного заряда поверхности, знак которого совпадает со знаком быстро ди( ундирующих ионов. [c.148]

Кинетика ионного обмеца. При ионном обмене происходит перенос противоионов в фазе ионообменника и в растворе к границе раздела фаз и от нее. Переносу ионов в растворе к поверхности раздела фаз способствует перемешивание. Однако даже при самом эффективном перемешивании раствора зерно ионообменника окружено неподвижной жидкой пленкой раствора толщиной примерно 10 —10" см. Процесс ионного обмена между зернами ионообменника и хорошо перемешиваемым раствором сводится к трем последовательным стадиям диффузия обменивающихся противоионов через стационарную пленку, окружающую зерно ионообменника (пленка Нернста) диффузия их в зерне ионообменника химический обмен. Последняя стадия протекает практически мгновенно, поэтому ионный обмен рассматривают как чисто диффузионный процесс, скорость которого определяется самой медленной стадией либо диффузией в пленке (пленочная кинетика), либо диффузией в зерне (гелевая кинетика). [c.319]

Ионный обмен- процесс обратиьшй и стехиойатричный. Отмечают следующиа стадии ионного обмена диффузия иона через раствор к иониту в пору смолы, реакиия обмена с функциональной группой, движение противоиона наружу. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология