Вязкость в двойном электрическом сло

Для получения наиболее простого уравнения, связывающего скорость относительного движения фаз с параметрами, определяющими свойства дисперсионной среды (вязкость, диэлектрическая проницаемость), двойного электрического слоя ( -потенциал) и внешнего электрического поля (напряженность), необходимо задаться некоторыми ограничениями 1) толщина двойного электрического слоя значительно меньще радиуса пор, капилляров твердой фазы (радиуса кривизны поверхиости твердой фазы) 2) слой жидкости, непосредственно прилегающий к твердой фазе, неподвижен движение жидкости в порах твердой фазы ламинарное и подчиняется законам гидродинамики 3) распределение зарядов в двойном электрическом слое не зависит от приложенной разности потенциалов 4) твердая фаза является диэлектриком, а жидкость проводит электрический ток. [c.220]

Следует отметить, что в области двойного электрического слоя значения диэлектрической проницаемости и вязкости дисперсионной среды иные по сравнению со значениями этих величин в объеме раствора, и это различие становится особо ощутимым, когда толщина двойного слоя и радиус капилляров твердой фазы соизмеримы, [c.223]

В некоторых эмульсиях В/М капли имеют -потенциал, равный 100 мв, так что мог ожидаться первый электровязкостный эффект. Однако эмульсии (Ф == 0,03—0,33), содержащие различные эмульгаторы и имеющие -потенциалы от 15 до 100 мв, нри применении уравнения (IV.206) к данным вязкости (Альберс, 1957) дали примерно одно и то же значение а . Величина первого электровязкостного эффекта, полученная по уравнению (1У.250), равна — 1%. Таким образом, эффект был мал в системах с низкой диэлектрической постоянной. В эмульсиях В/М толщина двойного электрического слоя составляет несколько микрометров, так что в более концентрированных эмульсиях мог ожидаться второй электровязкостный эффект. Но так как двойной слой является очень диффузным, увеличение вязкости, вызванное последним эффектом, должно было бы быть также малым. [c.297]

Наконец, принимая значения диэлектрической проницаемости и коэффициента вязкости жидкости в двойном электрическом слое равными значению соответствующих характеристик раствора, мы допускаем также некоторую ошибку, поскольку из-за повышенной концентрации ионов значения е и Т1 в двойном электрическом слое могут быть иными, чем в дисперсионной среде. На диэлектрическую проницаемость может влиять также поле высокого напряжения, возникающее в двойном электрическом слое. Вязкость у поверхности твердой фазы может быть повышена за счет изменения структуры приповерхностного слоя жидкости, вызванного действием молекулярных сил. На существенное повышение вязкости [c.201]

С другой стороны, неприменимость уравнения Эйнштейна к коллоидным системам может быть связана и с проявлением сил отталкивания между частицами, несущими одноименный электрический заряд. Согласно Смолуховскому, вязкость золей с заряженными частицами выше вязкости золей с незаряженными частицами. Повышение вязкости в результате наличия на поверхности частиц двойного электрического слоя называется электровязкостным эффектом. [c.338]

Смолуховский вывел следующее уравнение, связывающее удельную вязкость золя с электрокинетическим -потенциалом двойного электрического слоя частиц [c.339]

Причины устойчивости пен. Устойчивость пен можно объяснять разными факторами, а именно действием так называемого эффекта Гиббса, наличием у пленки сравнительно высокой поверхностной вязкости или особых механических свойств (структурно-механический фактор устойчивости) и существованием в приповерхностном слое пленки гидратных или двойных электрических слоев, препятствующих ее утоньшению (термодинамический фактор устойчивости). Рассмотрим последовательно эти три фактора устойчивости пены. [c.390]

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]

На рис. 52 приведено изменение отношения диэлектрической проницаемости к вязкости в зависимости от напряженности поля по данным Грэма и Бутса (вязкость дана в пуазах). По этим данным отношение 01ц резко падает с увеличением напряженности поля, отвечающей существующим условиям в двойном электрическом слое. На рис. 53 отношение Ь/т] представлено как функция 11)1 при различных концентрациях раствора. Из этого графика можно видеть, что с возрастанием концентрации электролита отношение 0 г быстро падает. [c.91]

Отличие значений диэлектрической проницаемости и вязкости в двойном электрическом слое жидкости от значений этих характеристик в объеме дисперсионной среды может приводить не только к получению неточных абсолютных [c.202]

Метод капиллярного электрофореза также используется в /х-СПА-устройствах. Проба и буферный раствор вводятся в капилляр. При создании разности потенциалов на концах капилляра наблюдается протекание двух процессов. Первый, называемый электрофоретическим разделением, представляет собой движение положительно или отрицательно заряженных индивидуальных ионов в жидкости под влиянием приложенного поля. Второй процесс называется электро-осмотическим переносом и приводит к движению всей жидкости в капилляре. Реализация этого процесса обусловлена существованием двойного электрического слоя (слоя Гельмгольца) вблизи стенок капилляра. Этот слой образован неподвижными отрицательными зарядами на стенках капилляра (ионизированные силанольные группы) и положительно заряженными ионами из жидкости, которые притягиваются отрицательными зарядами. Если вектор напряженности электрического поля направлен вдоль капилляра, то электростатические силы приводят в движение слой подвижных положительно заряженных ионов. В конечном счете, благодаря молекулярному взаимодействию между слоями жидкости (вязкость жидкости), вся жидкость в капилляре приходит в движение. [c.646]

Одним из важнейших факторов, определяющих потерю седиментационной устойчивости, является потеря агрегативной устойчивости, приводящая к объединению частиц и коагуляции дисперсной фазы. Агрегативная устойчивость может быть следствием существования на поверхности частиц двойного электрического слоя. Агрегативно устойчивы частицы, на поверхности которых находится развитый гидратный слой, возникающий нри наличии поверхностных гидрофильных функциональных групп. Наконец, агрегативная устойчивость может быть вызвана образованием адсорбционной оболочки, обладающей высокой структурной вязкостью. В разбавленных водных золях и суспензиях наибольший вклад в агрегативную устойчивость системы вносят силы электрического отталкивания, способные обеспечить практически полную их устойчивость. [c.16]

В кислой среде, если отсутствуют предпосылки для укрупнения коллоидных частиц, вязкость с изменением значений pH близка к постоянной величине. В противоположность этому, в щелочной среде (см. рис. 7.10,6), в зоне pH 10,5—11,5 имеет место аномальный рост вязкости, а при обратном подкислении образуется гистерезис вязкости. Причины возникновения этой аномалии и ее обратимости еще не установлены. Известно, однако, что такое увеличение вязкости лигносульфонатов не сопровождается их явной коагуляцией. Это является следствием расширения двойного электрического с оя вокруг укрупненных частиц. Действительно, характер изменения электрофоретической скорости в этой зоне pH совпадает с кривой вязкости. В точке максимума вязкости скорость электрофореза сульфитно-дрожжевой бражки достигла 8 мкм/с против 5 мкм/с при pH 7. [c.237]

Вязкость коллоидных растворов теоретически была впервые исследрвана Смолуховским [1], рассмотревшим влияние на вязкость двойного электрического слоя на границе коллоидная частица — дисперсионная среда . Предложенная Смолуховским формула [c.43]

Результаты измерений вязкости в пористом стекле (г= = 10 нм) показаны точкой а на рис. 1.1. В этом случае влияние электровязкости было мало в связи с сильным перекрытием двойных электрических слоев (ДЭС). Теория дает в этом случае электровязкостную поправку, не превышающую долей процента [13]. [c.9]

С увеличением размера пор е-пот.енциал сначала увеличивается, а затем, достигнув максимума, уменьшается. Рост -по-тенциала с увеличением размера пор в некотором диапазоне объясняется количественным изменением таких параметров, как вязкость, диэлектрическая проницаемость и электрическая проводимость. Некоторые исследователи считают, что с уменьшением размера пор ниже определенных пределов вязкость увеличивается, однако этот вопрос до конца еще не решен. Диэлектрическая проницаемость, по данным ряда исследователей, в двойном слое намного меньше диэлектрической ироницаемостп жидкости в свободном состоянии. Значения е, полученные, например, для воды в двойном слое, находятся в пределах 2—8. Пока не достигнуто определенной ясности в этом вопросе, нет основания исключать влияние е на увеличение е-пот.енциала с увеличением размера пор до определенных значений. Наконец, последняя величина, которая может вызвать изменение -потенциала от размера пор,— это электрическая проводимость. Электрическая проводимость раствора в порах отличается от ее значения для свободной жидкости. При соизмеримости в поре свободного пространства с толщиной двойного электрического слоя электрическая [c.114]

Наибольшим разнообразием факторов устойчивости и методов коагуляции отличаются дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой. Для них характерны все ранее рассмотренные как термодинамические, так и кинетические факторы устойчивости, поскольку только в жидких средах наблюдается диссоциация электролитов, вызывающая образование двойных электрических слоев, и сольватация, при которой возможно резкое снил ение межфазного натяжения. В жидких средах можно наблюдать адсорбционное понижение поверхностной энергии до минимальных значений, компенсирующихся энтропийным расталкиванием. В результате этого становится возможным самопроизвольное диспергирование нли образование гетерогенных дисперсных систем, устойчивых практически неограниченное время. В жидких средах возможно изменение плотности фаз в широких пределах, что, например, позволяет значительно легче достигать термодинамической устойчивости по отношению к седиментации (седиментацион-по-диффузионное равновесие). Для дисперсных систем с л<идкой дисперсионной средой, безусловно, возможно регулирование и кинетических факторов устойчивости к коагуляции и седиментации (изменение вязкости среды). [c.342]

Формула Эйнштейна не учитывает наличия у частиц поверхностных слоев, таких, как адсорбционные, сольватные и двойные электрические. Увеличение вязкости, обусловленное наличием таких слоев, называют адсорбционным, сольватным и электровязкост-ным эффектами. Та-к как поверхностные слои не изменяют формы частиц, то их влияние можно учесть, увеличив объемной долю на объем слоев. Такой подход иногда используют для определения толщины поверхностных слоев. Если объемную долю слоев обозначить через фй, а ф /ф = К, то [c.371]

Так как объем поверхностных слоев линейно связан с удельной поверхностью дисперсной системы, то вязкость в системе должна расти с увеличением удельной поверхности дисперсной фазы, т. е. с дисперсностью (при постоянной объемной доле дисперсной фазы). При наличии двойных электрических слоев ш объемная доля зависит от электрокинетического потенциала. Электровяз-костный эффект можно уменьшить введением в систему электролитов они уменьшают толщину двойного электрического слоя. [c.371]

Когда подвергают сдвигу очепь разбавленные эмульсии, содержащие электрически заряженные капли, нарушается симметрия двойного электрического слоя вокруг каждой капли. Оказывается затронутым взаимодействие между ионами двойного электрического слоя и электрическим зарядом на новерхности капель, что приводит к дополнительному рассеянию энергии и повышенной вязкости (Конвэй и Добри-Дюкло, 1960). [c.294]

Анизодиаметрия частиц ведет к увеличению вязкости и появлению слабых неньготоновских свойств вследствие. зависимости ориентации частиц от у. Согласно (VII.27), дробление частиц, капелек и пузырьков газа в потоке не меняет вязкость, однако эта формула игнорирует неотъемлемую деталь устойчивых взвесей — нал11чие на поверхности частиц различного рода защитных оболочек двойного электрического, адсорбционного, сольватного слоев. В рамках теории Эйнштейна их можно учесть путем увеличения объема частиц на величину объема защитных оболочек, т. е. принять, что [c.198]

Отличие аэрозолей от лиозолей обусловлено прежде всего разреженностью и меньшей вязкостью дисперсионной газовой среды. Поэтому броуновское движение в аэрозолях происходит гораздо более интенсивно, а седиментация частиц идет значительно быстрее, чем в лиозолях. Другое существенное отличие аэрозолей от лиозолей заключается в том, что в газовой среде не может происходить электролитическая диссоциация и, следовательно, невозможно образование двойного электрического слоя из ионов вокруг частиц. В связи с этими особенностями уч ние об аэрозолях развивалось в значительной мере самостоятельно, своими собственными путями. [c.340]

По-видимому, только в исследовании Б. А. Холодницкого, где проводилось параллельное измерение вязкости и вычислялся -потенциал по потенциалам и токам течения на одних и тех же объектах геометрически правильной структуры, можно количественно учесть влияние повышенной вязкости в системе тонких капилляров и ввести соответствующую поправку к величине -потенциала, рассчитываемой по классической формуле, что и было сделано. Можно предполагать, что для тех случаев, когда толщина двойного электрического слоя и сечения капилляров исследуемой системы становятся величинами одного порядка, введение поправок на повышенное значение вязкости в пристенном слое приобретает реальное значение, но более определенные рекомендации количественного характера в настоящее время не могут быть сделаны вследствие недостаточной разработки этого вопроса. [c.89]

Механизм электроосмоса заключается в следующем. Нерастворимый материал мембраны при контакте с жидкостью (водой) диссоциирует с поверхности, отщепляя в жидкость те или другие ионы. Возникает двойной электрический слой, внутренняя обкладка которого входит в состав твердой фазы, а противоионы диффузно располагаются в жидкости. При включении постоянного электрического тока противоионы диффузного слоя перемещаются к электроду соответствующего знака. Так как ионы в воде всегда гидратированы, то при движении иона с ним увлекается определенный объем диснор-сноннной среды за счет сил молекулярного трения (вязкости) между гидратной оболочкой иона и окружающей жидкостью. Очевидно, что чем больше толщина диффузного слоя и меньше площадь поперечного сечения капилляра или поры мембраны, тем сильнее проявляется электроосмотический перенос жидкости. Например, силикаты, входящие в состав стекла, на границе с водой диссоциируют по уравнению [c.409]

Применяя уравнение (IV.26), относительное перемещение фаз можно образно представить так. Жидкая среда, находящаяся внутри двойного электрического слоя, представляет собой как бы смазку между двумя поверхностями — положительной и отрицательной частями двойного электрического слоя, так как вне слоя скорости движения фаз постоянны (равны ш или нулю). Вязкость смазки и определяег силу сопротивления, которую необходимо преодолевать, перемещая один слой относительно другого. Уравнение (IV.25), как и уравнение (IV.26), применимо и для электрофоретического движения частиц, и для электроосмотического течения жидкости. [c.95]

Уравнения (12), (13) и (14) дают лишь общее представление об электропроводности коллоидов необходимо, как это ранее показано, учитывать дополнительное влияние ряда величин диэлектрической проницаемости и вязкости жидкости, потенциала к толщины двойного слоя, заряда и радиуса частиц. Тем не менее прямое измерение электропроводности позволяет судить о заряде мицеллы, количестве всех противоинов и, таким образом, о структуре двойного электрического слоя. [c.92]

Исследования свойств растворов лигносульфоиатов показали, что они находятся в растворе в виде компактных глобулярных макромолекул. Низкое значение характеристической вязкости по сравнению с полисахаридами и некоторыми синтетическими полимерами при одинаковой молекулярной массе, т.е. низкое значение степенного показателя а в уравнении Марка - Куна - Хаувинка, связывающего характеристическую вязкость с молекулярной массой (см. 7.6), указывает на высокую плотность глобулярных макромолекул лигносульфоиатов в растворе. Лигносульфонаты в растворе ведут себя как полиэлектролиты. В воде макромолекулы разбухают , тогда как в солевых растворах происходит уменьшение объема. Это связано с тем, что в нейтральных растворах лигносульфонаты ионизированы и на поверхности их макромолекул образуется двойной электрический слой. Лигносульфонаты проявляют также поверхностноактивные свойства. Основные направления использования лигносульфо-натов изложены ранее (см. 12.2.4). [c.473]

Отметим лишь некоторые факторы, обусловленные явлением электрокинетики наличие двойного электрического слоя на границе раздела жидкости и материала стенок пор при принудительном движении жидкости в порах приводит к появлению потенциала протекания, тормозяш его это движение наличие двойного электрического слоя на поверхности частиц в жидкости меняет механизм фильтрования наличие остаточного электростатического поля в порах, вызванное неподвижно заряженной обкладкой на их стенках, вызывает эффект роста вязкости жидкости. [c.254]

Частота коалесценции зависит от безразмерных параметров к, р, 8а, Зн, X, у и а. Параметр к характеризует относительный размер взаимодействующих капель Ц — относительную вязкость капель и окружающей их жидкости 5 и 5 д — силы молекулярного притяжения и электростатического отталкивания капель X — относительную толщину двойного электрического слоя, зависящую, в частности, от концентрации электролита в окружающей капли жидкости у — электромагнитное запаздьшание молекулярного взаимодействия а — относительный потенциал поверхности взаимодействующих капель. Оценим значения этих параметров. Для гидрозолей постоянная Гамакера имеет порядок Г 10 2° Дж. В качестве вязкости и плотности вне1Ш1ей жидкости возьмем 10 - 10" м2/с, 1№ кг/м . Остальные параметры имеют порядок х 10 - 10 м , ф, - 20 мВ, Ю А, Ао 10 м. 23 355 [c.355]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология