Электрокинетические давления

В дальнейшем [541] самопроизвольное а— - -превращение было обнаружено нами при исследовании растворов ПАВ неионного типа гомологического ряда алкилоламидов жирных кислот с числом углеводородных атомов от 9 до 11. Как оказалось, динамическое равновесие между а- и р- пленками существенно зависит от концентрации ПАВ в системе. Априори можно полагать, что при добавлении к воде алкилоламидов жирных кислот заметно изменялась молекулярная составляющая расклинивающего давления. В предварительно проведенных опытах [541] была установлена специфичность поведения ПАВ с различной длиной углеводородной цепи. В связи с возможным влиянием ПАВ на свойства двойных ионных слоев [542] представляло интерес изучить корреляцию поверхностной активности молекул гомологического ряда ПАВ с электрокинетическими Характеристиками двойных слоев для границ жидкость — газ и твердое тело — жидкость, с одной стороны, и с устойчивостью смачивающих пленок, полученных из растворов алкилоламидов жирных кислот, — с другой. [c.200]

Поверхностное натяжение растворов как функцию их состава измеряли методом максимального давления пузырька по известной методике. Электропроводность дисперсионной среды определяли, используя мост переменного тока погрешность, не превышала 10%. Измерение электрокинетического потенциала для границ жидкость—газ и стекло—жидкость выполняли методом микроэлектрофореза в плоскопараллельной кювете. Предварительно исследуемое стекло измельчали в шаровой мельнице с металлическими шарами в течение нескольких часов. Образующуюся дисперсную систему многократно отмывали на фильтре [c.201]

Сопоставляя рис. 12.3 (кривая 1) и рис. 12.5, можно отметить, что максимум неустойчивости -пленок приходится на тот интервал концентраций ПАВ, в котором обнаруживались наиболее высокие значения электрокинетических потенциалов. Такое антибатное изменение потенциалов поверхности границ жидкость —газ и жидкость — твердое тело, с одной стороны, и стабильности жидких слоев, — с другой, позволяет предполагать сильное влияние адсорбции ПАВ на молекулярную составляющую расклинивающего давления. [c.205]

Электрокинетический фильтр. В данном фильтре суспензия разделяется при постоянной разности давлений в постоянном электрическом поле [44]. Обладающие электрическим потенциалом твердые частицы удаляются от фильтровальной перегородки, что уменьшает или устраняет образование осадка. [c.55]

Если радиусы капилляров диафрагмы значительно больше толщины диффузного слоя и перемещение жидкости не вызывает изменения гидростатического давления, электрокинетический потенциал можно рассчитать по уравнению Гельмгольца — Смолуховского (П1. 18). При радиусах капилляров пористой диафрагмы, сопоставимых с толщиной диффузного слоя, в уравнение вводится поправка [c.97]

Определите электрокинетический потенциал на границе раздела фаз керамический фильтр — водный раствор КС1, ссли прн протекании раствора под давлением 2-10 Па потенциал течения равен 6,5-Ю В. Удельная электропроводность среды 1,3-10 См-м , вязкость Ю- Е а-с, относительная диэлектрическая проницаемость 80,1. [c.110]

Поверхностная активность пенообразователя является необходимым, но недостаточным условием создания обильной и устойчивой пены. Наиболее сильным фактором является стабилизирующая способность, которая может проявляться в структурно-механическом, термодинамическом (расклинивающее давление) и электрокинетическом факторах. [c.167]

Связь между потенциалом седиментации и электрокинетическим потенциалом можно установить из уравнения (IV. 15), заменив давление р сплои тяжести Fg, вызывающей седиментацию частиц. [c.78]

Гельмгольц и Смолуховский разработали теорию потенциала протекания и получили для стационарного состояния выражение, связывающее потенциал протекания Е с величиной электрокинетического потенциала Смысл этого выражения можно уяснить из следующих рассуждений. Величина потенциала протекания будет тем выше, чем больше ионов диффузного слоя будет вынесено из капилляра в единицу времени. Количество этих ионов пропорционально, с одной стороны, -потенциалу, с другой — объемной скорости жидкости, тем большей, чем больше приложенное давление Р и чем меньше коэффициент вязкости жидкости Г]. [c.189]

Если механическая энергия превращается в электрическую, то такой режим работы хемотрона называют генераторным. При насосном режиме, наоборот, электрическая энергия превращается в механическую. Электрокинетические преобразователи позволяют измерять изменение давления, вибрации, ускорения, ударные перегрузки, используются как микронасосы, микродозаторы, интеграторы с памятью и выполняют также другие функции. Некоторые типы таких хемотронов могут надежно работать вплоть до ультразвуковых частот. [c.224]

Электрокинетические датчики основаны на закономерностях электрокинетических явлений. Электрокинетические явления отражают взаимосвязь между перемещением двух фаз относительно друг друга и электрическим полем двойного слоя на границе раздела фаз. В электрокинетических преобразователях используют два типа систем системы, состоящие из твердой и жидкой фаз в отсутствие внешнего электрического поля, и системы из двух фаз в электрическом поле, создаваемой электродами. В первом типе систем возможны следующие два рода явлений. Если под действием внешнего давления продавливать раствор электролита через пористую перегородку, то между электродами, расположенными по обе стороны перегородки, возникает разность потенциалов, называемая потенциалом течения. При оседании твердых частиц в электролите между электродами, находящимися на разных высотах, появляется разность потенциалов, называемая потенциалом седиментации. [c.269]

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]

Электрокинетические явления в течение длительного времени не находили объяснения. Теперь, па основании рассмотренных представлений об электрических свойствах границы раздела, причиной этих явлений можно считать существование ДЭС. Действительно, разноименность зарядов фаз приводит в случае неподвижного пористого тела в электрическом поле к перемещению подвижных противоионов вместе с жидкой фазой к соответствующему полюсу (одноименного с твердой фазой знака). Действие же внещней механической силы (давления) вызывает вынос подвижного заряда диффузного слоя и, следовательно, возникновение разности потенциалов . [c.193]

Потенциал течения связан с расположением ионов в двойном электрическом слое — чем больше ионов находится в диффузной части, т. е. чем больше величина электрокинетического потенциала, тем больше и величина потенциала течения. Такая же зависимость существует и между приложенным давлением и потенциалом течения [c.14]

Исследование электрокинетических явлений в скважинах осложняется тем, что в подъемных трубах движется газонефтяная смесь с постоянно меняющимися параметрами потока (скоростью, давлением, температурой и газонасыщенностью). Большое влияние на степень электризации потока оказывают его структура, шероховатость стенки трубы, наличие в потоке частиц парафина, воды и других механических примесей и их дисперсность. Но, главным образом, электризация в потоке зависит от скорости движения и проводимости потока, которая, в свою очередь, зависит от проводимости жидкости и структуры потока. [c.86]

В КЭ различают три способа ввода пробы гидродинамический (пневматический), гидростатический (перепадом давления), электрокинетический. [c.345]

Капиллярный осмос аналогичен электроосмосу. Отличие состоит в том, что движущая сила капиллярного осмоса определяется градиентом химического потенциала, а не электрического потенциала. Формула (VI.3) содержит момент адсорбции вместо электрокинетического потенциала или электрического момента подвижной части двойного ионного слоя. При этом в отличие от капиллярного осмоса электроосмос возможен только в присутствии растворенных ионов. В присутствии ионов продольный градиент концентрации в отсутствие продольного градиента давления сопровождается продольным градиентом электрического потенциала. Однако из наблюдаемой в этом случае экспериментально скорости скольжения легко получить собственно скорость капиллярно-осмотического скольжения, вычитая из первой скорость электроосмотического скольжения. Для умеренных и высоких концентраций электролита последняя слагающая скольжения, как правило, много меньще первой. [c.62]

Исследования с пленками из водных растворов электролитов [И, 12] подтвердили теорию Дерягина — Ландау об электростатической составляющей расклинивающего давления Г47]. Это дает новые возможности для исследования диффузных электрических слоев и характеризующего их фо-потенциала. Возможность подбирать условия эксперимента с равновесными пленками так, чтобы они соответствовали надежному и простому применению теории, позволяет таким путем получать гораздо более полные данные фо, чем те, которые дают измерение электрокинетического потенциала. Эти возможности еще далеко не использованы и соответствующие исследования пока лишь начаты. До настоящего времени удалось определить надежно фо для чистой воды (около 20 мв), а также исследовать влияние некоторых ПАВ на величину Фо [48]. Оказалось, что зависимость фо от концентрации ПАВ качественно совпадает с кривой насыщения, найденной ранее [51, и что максимальные значения фо для различных ПАВ различны. К сожалению, пока еще не удалось найти ПАВ, адсорбция которого выражалась бы простой адсорбционной изотермой и давала достаточно высокие Фо для того чтобы проверить и интерпретировать количественно зависимость Фо 0т степени насыщения адсорбционного слоя. Эта задача, как и многие другие, ожидает своего решен-ния . [c.55]

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]

Ионно-электростатическая компонента расклинивающего давления, согласно [42, 45], зависит, главным образом, от потенциалов поверхностей, ограничивающих пленку. Поскольку изученные нами ПАВ являлись неионогенными и при их добавлении ионная сила дисперсионных сред оставалась постоянной, а концентрации ионов в отсутствие Na l при pH = 6- 7 были достаточно низки, в первом приближении можно полагать равенство электрокинетических и штерновских потенциалов. Следовательно, обнаруживаемое в опыте повышение -потенциала при увеличении содержания ПАВ в интервале от 1-10 до 1-10 —1-10 моль/дм (рис. 12.5) обусловлено вытеснением из слоя Штерна сильно гидратированных ионов водорода. По мере заполнения адсорбционного слоя ПАВ, возможно, происходит уменьшение поверхностной концентрации гидроксил-ионов, что вызывает снижение -потенциала при концентрации ПАВ 10 —10 3 моль/дм [c.210]

Влиянием электрокинетических явлений на удельное сопротивление осадка объяснены [222] результаты опытов по фильтрованию воды, содержащей электролиты в незначительной концентрации, через слой заранее полученного осадка, состоящего из частиц карбоната кальция размером около 3 мкм. Опыты проводились в приборе, описанном на с. 58. Они заключались в определении проницаемости и пористости осадка после каждого сжатия его порщнем, нагрузка на который ступенчато увеличивалась. При различной степени сжатия осадка были получены значения его пористости V и скорости фильтрования (отнесенной к единице разности давлений W/AP), которая является величиной, прямо пропорциональной проницаемости осадка и обратно пропорциональной его удельному сопротивлению. Пористость осадка при различной степени сжатия вычислялась по уравнению (V,10). [c.198]

Значение pH раствора полиамфолита, при котором средний суммарный заряд на цепи равен нулю, называется изоэлектрической точкой (ИЭТ). Величина ИЭТ не зависит от концентрации полиамфолита и является важной константой полиамфолита. На различии в ИЭТ основано фракционирование смесей белков, например, методом электрофореза. При определении ИЭТ учитывается суммарный заряд макромолекул, обусловленный не только диссоциацией кислотных и основных групп полиамфолита, но и специфическим связыванием посторонних ионов из раствора. ИЭТ определяется с помощью электрокинетических методов (в частности, электрофореза) либо косвенным путем по изменению свойств, связанных с зарядом макромолекул. Значения степени набухания, растворимости полиамфолитов, осмотического давления и вязкости их растворов в ИЭТ проходят через минимум. Вязкость в ИЭТ минимальна (рис. IV. 7), поскольку вследствие взаимного притяжения присутствующих в равном количестве противоположно заряженных групп полимерная цепь принимает относительно свернутую конформацию. При удалении от ИЭТ цепь полиамфолита приобретает суммарный положительный (в кислой области pH) или отрицательный (в щелочной области pH) заряд [c.127]

Многочисленные экспериментальные исследования подтвердили основные закономерности электрокинетических явлений в пористых диафрагмах, описываемые полученными выше выражениями. Так, в частности, Саксеном было показано, что отношение разности потенциалов при электроосмосе к разности давлений при фильтрации (Ч — —Ч 2)/Ар равно отношению скорости электроосмотического переноса к току протекания /р [c.205]

В опытах участок, на которо.м капля движется с некоторым ускорением, из рассмотрения исключался. Отсчет времени и пройденного пути начинался после установления постоянной скорости движения. Толщину пленки электролита под каплей определяли как среднюю из 5—8 измерений, С целью выяснения возможного влияния электрокинетических явлений на электропроводность были проведены измерения сопротивления электролита при различЕ-сых скоростях течения в капилляре. Сопротивление электролита не менялось. Было установлено, что при скоростях движения капель, близких к пластовым, происходит уто 1чение пленки электролита и их остановка. Увеличение перепада давления приводило к дроблению капли в момент ее страгивания с. места. Образующиеся при этом более мелкие капли движутся, но при дальнейшем уменьшении перепада давления движение капель по указанным выше причинам прекращается. Поэтому опыты по определению толщины пленки электролита при движении капель в большинстве случаев проводились при скоростях перемещения, значительно превышающих скорость фильтрации при разработке нефтяных пластов. Только в немногих опытах путем многочисленных попыток удавалось получить скорости движения, близкие к пластовым. В процессе опытов проводили визуальные наблюдения за состоянием капель и пленки с помощью микроскопа н фотографирование капель при их движении. [c.156]

Увеличение концентрации ЦТАБ в системе после достижения изоэлектрического состояния (>2,5-10 М) приводит к росту положительных значений электрокинетического потенциала. Однако степень агрегации частиц (вплоть до концентрации ЦТАБ 10 М) вновь начинает расти, что может быть обусловлено разрушением ГС при появлении заряда на поверхности частиц, а также некоторой гидрофобизацией поверхности при адсорбции ПАВ. Гидрофилизация поверхности частиц ЗЮг за счет двуслойной адсорбции ЦТАБ [512] маловероятна вследствие низкой степени покрытия ЗЮг ионами ЦТАБ вблизи изоэлектрической точки. Из расчета энергии взаимодействия сферических частиц при С=ЫО М следует, что коагуляция частиц во вторичном минимуме (доли кТ) невозможна. Она происходит в первичном минимуме при преодолении энергетического барьера. Положительная структурная составляющая расклинивающего давления, ограничивающая его глубину, может быть обусловлена как взаимодействием ГС воды на поверхности ЗЮг, так и взаимодействием адсорбционных слоев ПАВ.. Можно ожидать, что при данной концентрации степень покрытия поверхности кварца молекулами ПАВ близка к 20% [513]. Как видно из рис. 10.3, дальнейшее увеличение концентрации ЦТАБ вновь приводит к ее стабилизации (участок г), что может быть связано с образованием геми-мицелл на поверхности кварца, а также увеличением положительного значения -по-тенциала частиц ЗЮг. [c.179]

Проблемы, связанные с воспризводимостью ввода пробы при КЭ, обусловлены, кроме всего прочего, небольшой разницей в давлении и коротким временем ввода пробы. Большие вводимые объемы при нормальных условиях очень быстро уменьшают эффективность разделения за счет перегрузки по объему. Поэтому пытаются вводить большие объемы и концентрировать зоны перед разделением. Это удается за счет использования различных эффектов перед собственно разделением с помощью КЗЭ. Эффекты концентрирования получаются, если работают с негомогенными буферными системами. В простейшем случае проба вводится из чистого водного раствора. Из-за различия в электропроводности между раствором пробы и буфером проба сначала ускоряется в сильном поле до границы между буфером и раствором пробы, но затем замедляется после входа в область буфера с пониженнной напряженностью поля. Этот эффект уже был показан на рис. 21 и при электрокинетическом вводе пробы описан как "электростэкинг". [c.32]

Обработка экспериментальных данных на основе различных моделей ДЭС производится обычно с помощью ЭВМ. Она позволяет, как правило, добиться удовлетворительного описания адсорбционных или электрокинетических данных по отдельности [72, 77, 78], а также данных по двумерному поверхностному давлению на межфазной границе вода—воздух [79] или по взаимодействию заряженных поверхностей через прослойку электролита [80]. Однако к результатам такой обработки следует подходить с достаточной осторожностью. Так, численные расчеты, спецрально проведенные для различных моделей двойного слоя — моделей Гуи, Штерна, Грэма и Гельмгольца, показали [81], что хорошее описание ограниченного числа экспериментальных данных (относившихся в этом случае к титрованию окислов) может быть получено не единственным образом, т. е. с разными наборами параметров (имеющих в каждом случае физически разумную величину) для различных моделей ДЭС. [c.23]

Растворитель (бензин) внутрь осмольной щепы проникает под действием капиллярных сил, электрокинетического потенциала, возникающего при движении жидкости в капиллярах, и силы диффузии паров растворителя, диффундирующих в воздух, находящийся в порах древесины. Кроме того, может иметь место сорбция растворителя древесиной, а также давление вне древесины, которое может быть не только гидростатическим, но и созданным, например, насосом при подаче растворителя ня экстракцию. Под действием этих сил растворитель и продвигается внутрь щепы по порам древесины. Проникает растворитель в щепу по капиллярам и движение его подчиняется законам ламинарного движения жидкостей. [c.247]

Переходя к обратным электрокинетическим явлениям, отметим их сходство с пьезоэффектом — появлением разности потенциалов при деформировании некоторых кристаллических веществ — пьезоэлектриков. Отличие состоит в том, что пьезоэффект характеризует изменение равновесного состояния вещества при действии на него механических напряжений, а гидродинамическая поляризация дисперсной системы отражает интенсивность течения необратимого процесса — переноса заряда (электрического тока), который может быть вызван механической силой (градиентом давления) при надлежащих условиях. Величины эффектов, форму их проявления (в виде потенциала или тока гидродинамической поляризации), связь с прямыми элек-трокинетическими эффектами (форез, осмос) можно установить, основываясь на общих положениях термодинамики необратимых процессов. [c.612]

В [87] в режиме мицеллярной электрокинетической хроматографии, применив короткие капилляры, сильное электрическое поле, щелочной буфер (pH = 9,5), позволивший генерировать сильный ЭОП и гидродинамическое давление, удалось разделить незаряженные производные изотиазолонов. [c.362]

С этим выражением согласуется приписываемое Саксену [21] давно известное равенство отношения УЦ при нулевом давлении и отношения потенциала течения к давлению Е/Р при нулевом токе. Более глубокое рассмотрение взаимосвязи электрокинетических процессов и общую феноменологическую теорию электрокинетических и гидродинамических явлений можно найти в работах Мазура и Овербека [22] и Лоренца [23]. Эта теория представляет собой важный пример применения соотнощений взаимности Онзагера. [c.176]

Представление о заряде макромолекулы дает ее электрокинетический пОтендиал (табл. 1.1), который можно определить путем измерения потенциала протекания, возникающего при движении воды через песок, на зерна которого нанесена пленка полимера [37]. В качестве показателя, характеризующего электрический заряд частиц, принимают отношение потенциала протекания Е, мВ, к давлению р, Па, при котором производится измерение. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология