Бутса уравнение

Современная теория, развитая в трудах Овербека, Генри, Бутса, Духина и других авторов, учитывает два эффекта, влияющих на подвижность частиц в электрическом поле. Первый из них, называемый эффектом релаксации, связан с нарушением сферической симметрии диффузного сло вокруг частицы, возникающим вследствие движения фаз в противоположном направлении. В результате такой поляризации ДЭС (см. раздел ХП.6) возникает как бы диполь, уменьшающий эффективное значение X и, следовательно, Иэф и -потенциал, вычисляемый по уравнению (ХП.26). [c.218]

Уравнение Бутса является, очевидно, очень сложным уравнением, и расчет подвижностей с помощью этого уравнения довольно трудная задача. Более практичное уравнение для оценки приблизительных значений подвижностей сферических макроионов получается при использовании только первого члена в уравнении (24-6) при этом уравнение принимает вид [c.475]

Уравнение (24-7) является одной из форм уравнения Генри его более общий вид будет рассмотрен позднее. Это уравнение представляет относительно грубое приближение, так как оно основано на решении уравнения (19-10), в котором распределение подвижности ионов в жидкости относительно макроиона, как полагают, существует при равновесии в отсутствие приложенного поля. В действительности поле должно искажать распределение ионной подвижности, и это искажение описывается членами и уравнения Бутса. Член Ку описывает ту часть искажения, которая будет проявляться, даже если макроион и окружающая жидкость были бы в состоянии покоя относительно друг друга член описывает дополнительное искажение, вызываемое на- [c.475]

Следующая неточность в уравнении (24-6) была отмечена Го-риным . Дело в том, что в действительности имеются два радиуса (как рассматривалось в разделе 26), характеризующие макроион в растворе. Одним из них является фактический радиус частицы Я, другим—радиус исключения а, представляющий самое малое расстояние, на которое приближаются подвижные ионы жидкости к макроиону. Величина а превышает R на 2— 3 А в зависимости от нашей оценки радиуса типичного подвижного иона электролита. В своем выводе Бутс полагает, что различием между Rua можно пренебречь, так как его решение строго применимо только к частицам, которые являются несколько большими, чем большинство обычных макроионов. Поправка на этот эффект на уровне уравнения Генри (т. е. для первого члена уравнения Бутса) была сделана Гориным, который полу- чил [c.476]

Чтобы заключить нашу теоретическую часть, нужно упомянуть два понятия, которые непосредственно не входят в рассмотрение электрофореза по Бутсу, но которые являются предметом большой дискуссии в литературе по электрофорезу. Одним из этих понятий является эффект релаксации, который обычно определяется как запаздывание подвижности в отличие от электрофоретического эффекта. Такое отличие, однако, возникает только тогда, когда электрофоретический эффект рассчитывается [как в уравнении (24-7)] на основе распределения ионной подвижности, которая имела бы место в отсутствие электрического поля. В расчет в этом случае должна быть введена поправка на то, что атмосфера подвижных ионов в присутствии поля будет всегда оставаться позади центрального иона при его движении через раствор. Эффект релаксации представлен в уравнении Бутса функциями / и [c.477]

Как было отмечено на стр. 476, уравнение Горина [уравнение (24-8)1 является более приемлемым, чем уравнение Генри, для небольших макроионов, таких, как яичный альбумин. Когда используется это уравнение, отклонение, показанное на рис. 123, становится больше, а не меньше. Уравнение Бутса не применялось вследствие сложности требуемых расчетов, но Овербек применил свою более или менее эквивалентную теорию. Это привело к изменению величины Z, рассчитанной с помощью уравнения Генри, менее чем на 5%. Мы оставили без внимания только неосязаемые факторы, такие, как форма, распределение [c.486]

Бутс получил решение для уравнения (24-5), которое применимо к сферическим, непроводящим заряженным частицам. Как и ожидалось, сила, действующая на покоющуюся частицу, направлена вдоль скорости потока жидкости. Приравнивая эту силу к требуемой приложенной силе, мы можем, следовательно, опустить векторное обозначение, получив в результате [c.474]

Уравнение Бутса, несмотря на его тщательный анализ проблемы, только ограниченно применимо к реальным макроионам. Предыдущие разделы этой главы показывают, что такие ионы не могут быть представлены как твердые непроводящие сферы. Даже если они могут быть представлены как сферы, то распределение их зарядов, вероятно, не будет сферически симметричным (см. стр. 539). Более важен, возможно, тот факт, что заряды макроиона являются подвижными. Почти все макроионы являются слабыми электролитами, и мы почти всегда интересуемся изучением их при условиях, когда суммарный заряд Z меньше, чем максимально возможный заряд. Другими словами, Т2шичный макроион будет содержать, например, и СООН-, и СОО -грунны или обе NH3- и ЫНа-групны на поверхности или близко от нее. Поэтому будет наблюдаться непрерывный быстрый обмен протонов в этих местах, т. е., иными словами, поверхность макроиона является лроеО(Эяцей поверхностью. Это в свою очередь означает, что приложенное поле должно нарушать распределение зарядов на поверхности. Такое явление рассматривалось теоретически Бутсом , и было показано, что никакого эффекта нет при т м уровне приближения, с каким было выведено уравнение Генри, где считается, что внутренняя часть макроиона является непроводящей. [c.476]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология