Фильтрация электроосмотическая

В качестве аналитического электромембранного метода может рассматриваться электроосмотическая фильтрация. Традиционно электроосмос рассматривается как одно из электрокинетических явлений, проявляющееся в движении жидкости вдоль заряженной поверхности под влиянием внешнего электрического поля. Возникновение элек-троосмотического потока объясняется теорией двойного электрического слоя как эффект, вызываемый коллективным движением ионов одного знака заряда вдоль границы раздела фаз. Долгое время электроосмос рассматривался исключительно как явление нереноса растворителя через капиллярно-пористые тела, и вопрос о возможности концентрационных изменений, происходящих в растворе, не обсуждался. Тот факт, что при электроосмосе из водных растворов солей мембрана оказывается непроницаемой для [c.218]

Первая попытка промышленного использования электроосмоса была осуществлена Швериным в начале настоящего века для сушки торфа. Были сконструированы различные аппараты типа фильтрпресса, в которых соединялись явления фильтрации с действием электрического поля. В результате осушки торфяная масса (содержащая 95% воды), помещенная в электроосмотический фильтрпресс, теряла около трети влаги, после чего электроосмос практически прекращался. Этого оказалось недостаточно, и требовалась еще дополнительная осушка, чтобы довести содержание воды в торфе до 60% (уровень, минимально необходимый для газификации торфа) Сравнительно малая степень осушки была вызвана тем, что в процессе электроосмотического обезвоживания у анода через некоторое время образуется сухой слой, который и прерывает процесс обезвоживания, в то время как остальная масса торфа содержит еще значительное количество воды. [c.188]

Практическое применение электроосмоса ограничено из-за большого расхода электроэнергии. Тем не меиее, это явление используется для удаления влапг при осушке различных объектов (стен зданий, сыпучих материалов, при строительстве плотин, дамб и т. д.), для пропитки материалов различными веществами. При электроосмотической осушке в объект вводят электроды, представляющие собой полые металлические трубы с отверстиями. В замкнутой электрической цепи происходит электроосмотический перенос жидкости к определенному электроду, которая собирается в нем, и затем ее откачивают насосом. Все большее значение приобретает электроосмотическая фильтрация, сочетающая в себе два процесса фильтрацию под действием приложенного давления и электроосмотический перенос жидкости в электрическом поле. [c.230]

Электроосмос в настоящее время широко применяется для решения многих практических задач. Например, при возведении плотин, дамб и других гидротехнических сооружений путем намыва грунта из водоемов возникает необходимость быстрого удаления избыточной влаги. Для этого в намытый грунт вводят металлические перфорированные электроды (иглофильтры), соединенные поочередно с различными полюсами внешнего источника тока. Включение электрического тока вызывает электроосмотический перенос воды к катодам, откуда ее удаляют откачиванием в то же время твердая масса отжимается к аноду вследствие электрофореза. Метод используют в настоящее время для осушения заболоченных участков местности (с последующим закреплением) при прокладке транспортных магистралей, для обезвоживания различных осадков, обычно в сочетании с фильтрацией путем наложения электрического поля на фильтр-прессы. [c.196]

При протекании большого тока через заземлители может происходить электроосмотический отгон влаги от заземлителей, которому противодействует гидромеханический напор грунтовой влаги, движущейся со скоростью гидромеханической фильтрации Уф. Может наступить равновесие между электроосмотической и гидромеханической фильтрацией, т.е. [c.141]

Опыты показали, что на сплошных керамических жестких мембранах, а также на порошковых диафрагмах из кварца и глины скорость фильтрации воды и растворов электролитов не зависит от величин1 1 -потенциала, изменявшегося от О до 40 мв в противоположность данным С. Е. Харина. Этот результат указывает на то, что эффекта электроосмотического противотока не наблюдается. Этот эффект может проявляться, когда радиус пор и толщина двойного электрического слоя близки друг к другу. [c.102]

Как известно, для порошковой капиллярной системы в узком интервале размеров частиц пористость на зависит от их радиуса, а определяется только формой частиц и их упаковкой. Остальные величины, входящие в уравнения, также не связаны с проницаемостью. Поэтому при электроосмотическом вытеснении в отличие от фильтрации рас- [c.109]

Из рис. 2 видно, что при электроосмотическом вытеснении величина отн постоянна ( отн — расход при данной проницаемости, отнесенный к расходу при проницаемости в 0,4 дарси), тогда как при фильтрации дот возрастает. [c.110]

Проведены опыты по электроосмотическому вытеснению и фильтрации неполярного керосина с добавками нафтеновых кислот на порошковых кварцевых диафрагмах. [c.125]

Для изучения агрегации (флокуляции) коллоидных частиц Ла Мер и его сотрудники [330] применили метод фильтрации. Более широкому исследованию были подвергнуты процессы фильтрации жидкостей через различные дисперсные системы (глины, грунты и другие), находящиеся во внешних электри-ч.еских полях (электроосмотическая фильтрация) [331, 332]. [c.69]

При протекании большого тока через заземлители может происходить электроосмотический отгон влаги от заземлителей, которому противодействует гидромеханический напор влаги, имеющейся в грунте, движущейся со скоростью гидромеханической фильтрации Уф. [c.127]

Может наступить равновесие между электроосмотической Уэ и гидромеханической фильтрацией, т. е. [c.127]

Совершенно другой механизм действует, на наш взгляд, в выше обсуждаемой ситуации. Фундаментальные частицы 1М слюды перемещаются потоком, пока каждая из них не зафиксируется в какой-то точке норового пространства за счёт его геометрической неоднородности. Некоторая их часть, как мы уже зпаем, доходит и до эксплуатационных скважин. Тем не менее, в определённом объёме коллектора образуется дополнительная поверхность твёрдой фазы, несущая высокий отрицательный потенциал, не успевающий компенсироваться процессами адсорбции в опреспёппых пластовых водах. Прп фильтрации в такой пористой среде возникает потенциал течения, вызывающий встречный, тормозящий фильтрацию электроосмотический поток. Скорость фильтрации с поправкой па электроосмос описывается уравнением [10, 51] [c.156]

Рассматривая применение электроосмоса к осушке грунтов и водопонижению, мы встречаемся с положениями теории электроосмотической фильтрации. Элементы этой теории в основном были разработаны трудами ннл енеров-гидротехников, таких как А. В. Нетушил, Г. М. Ломизе, Б. Ф. Рельтов и др. В этой теории рассматриваются два процесса, способствующие удалению воды из грунта. Первый —это фильтрация под действием градиента давления, а второй — электроосмотический перенос под действием внешнего электрического поля. Кажущаяся [c.191]

Если под р1 иметь в виду градиент давления, взятый с обратным знаком, — с1р/с1л , под Р2 — напряженность внешнего электрического поля, то под X и 2 подразумеваются поток массы и электрический ток соответственно эти величины будем в дальнейшем относить к сечению единичной площади. Коэффициент ац характеризует фильтрацию жидкости через дисперсную фазу, а а 2 — скорость электроосмотического переноса жидкости через диафрагму или поток частиц дисперсной фазы в электрофорезе. Коэффициент 012, равный коэффициенту 021, определяет плотность тока протекания или же электрического тока, переносимого частицами при их дйижении в поле внешних сил (если в последнем случае сила Р представлена силой тяжести mg, то речь [c.187]

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]

При этом механизм выделения частиц из фильтруемой среды только в самом простейшем случае может рассматриваться как механическое удерживание за счет того, что размеры частиц превосходят размеры 1юр в мембране. Специальные исследования механизма выделения частиц полистирольных латексов из водных сред при фильтрации через положительно заряженные мембраны показали, что основной вклад в удерживание частиц дают электроосмо-тические взаимодействия. Поэтому мембраной удерживаются частицы значительно меньших размеров, чем размеры пор. В газовой фазе электроосмотические взаимодействия дают еще больший вклад по сравнению с ситовым эффектом. Поэтому в случае микро- и ультрафильтрации нельзя гарантировать четкие пределы исключения частиц по размерам, ориентируясь на диаметр пор. [c.220]

Скорость электроосмотической фильтрации можно определить по формуле, предложенной Б. Ф. Рельтовым [c.95]

По данным Б. А. Ржаницына, электроосмотическое осущение наиболее эффективно в фунтах, имеющих коэффициент фильтрации менее 0,05 м/сут. Для чистых песков, обладающих высоким Кф, электроосмотическое воздействие не дает большого ускорения фильтрации ввиду большой пористости, скорости фильтрации воды и общего количества перемещающейся воды. [c.96]

Кроме фануло.метрического состава, на электроосмотическую фильтрацию оказывает влияние минералогический состав. По данным P. . Зиангирова, чем гидрофильнее Фунт, тем больше К.,ф, так, для монтмориллонитовой глины К ф больше, чем для каолинитовой. [c.96]

Пористые материалы широко используются для фракционирования смесей по молекулярному весу компонентов. Примером тому служит ультрафильтрация — продавливание раствора через мембрану, способную пропускать лишь молекулы небольших размеров и препятствующую фильтрации макромолекул. Аналогичный принцип был использован при электроосмотической миграции веществ через гели [18]. Противоположное явление — прохождение молекул больших размеров и удерживание молекул меньших размеров ( обратные сита ) — наблюдалось при фильтрации растворов электролитов через колонку, содержащую ионообменную смолу. Это явление основано на способности ионов малых размеров проникать в сетчатую структуру ионита и сорбироваться там в то время, когда ионы больших размеров проходят через колонку без задержки. Применение сильносшитых малопористых смол позволяет отделять ионы металлов от органических оснований. На несколько более набухающих смолах осуществимо разделение высокомолекулярных и низкомолекулярных полипептидов, на сильнонабухающих ионообменных смолах достигается разделение белков по молекулярным весам [19]. [c.201]

Эти опыты с полной очевидностью показывают, что достаточно объективным критерием активности электроосмических процессов может явиться коэффициент фильтрации грунта. Это тем более основательно, что существующая связь между гранулометрическим составом грунта и коэффициентом фильтрация позволяет принять однозначно коэффициент фильтрации в качестве критерия электроосмотического эффекта. [c.77]

Первое из них связывает явления, наблюдающиеся при фильтрации растворов электролитов с электрокинетическими явлениями, в частности, как это делают Дюкло и Эррера [47], Абрамсон [35], Булл [18], ставящие в связь падение скорости фильтрации с обратным электроосмотическим эффектом, или Уайт, Монаган и Урбэн [48, 49], а также С. li. Ха-рин, Г. М. Попова и М. В. Ажарская [50, 51], согласно которым скорость фильтрации зависит от электрокинетического потенциала диафрагмы. [c.342]

Ентов В.М., Коноплева A.B., Семенов H.A. Моделирование электроосмотического вытеснения и процесса коммотации пористой среды // Численные методы решения задач фильтрации многофазной несжимаемой жидкости. - Новосибирск ИТНМ, 1980. - С.92-97. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология