Электроосмос теория

Приближенная теория электрокинетических явлений приводит к следующим уравнениям для скорости электроосмоса и и потенциала течения (или седиментации) Е [c.231]

ВЫЧИСЛЕНИЕ С-ПОТЕНЦИАЛА ПО ФОРМУЛАМ КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРООСМОСА И ПОТЕНЦИАЛА ТЕЧЕНИЯ [c.85]

Если бы теория Гельмгольца — Перрена была правильной, то при оседании коллоидных частиц в жидкости или при продавливании жидкости через капилляр вообще не должен был бы наблюдаться эффект Дорна или потенциал протекания, а явления злек-тро оре а и электроосмоса были бы невозможны. Однако если даже допустить, как это принималось ранее, что поверхность скольжения проходит между двумя обкладками двойного электрического слоя, то и в этом случае представления Гельмгольца — Перрена приводят к противоречию. В самом деле, при таком допущении электрокинетический потенциал, т. е. потенциал, обнаруживаемый при электрофорезе или электроосмосе, должен был бы соответствовать разности между всеми потенциалопределяющими ионами и [c.176]

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]

В теории электроосмоса скорость движения жидкости в плоских капиллярах большой протяженности при ста- [c.71]

В начале этой главы описаны явления электрофореза и электроосмоса в самом общем виде. Рассмотрим элементарную теорию электрокинетических явлений и применяемые на практике методы определения электрофоретической подвижности и скорости электроосмотического переноса более подробно, поскольку эти величины позволяют вычислить весьма важную характеристику коллоидных систем — -потенциал. [c.197]

Диффузиофорез — движение частицы под влиянием задаваемого извне градиента концентрации раствора. При подобном внешнем воздействии концентрация изменяется вдоль внешней границы ДЭС частицы. Это порождает капиллярно-осмотическое скольжение. Подобно тому, как электроосмотическое скольжение приводит частицу в движение (электрофорез), капиллярно-осмотическое скольжение также приводит к движению частицы, названному Дерягиным диффузиофорезом. Направление диффузиофореза противоположно направлению капиллярно-осмотического скольжения по той же причине, которая обуславливает противоположность направлений электроосмоса и электрофореза. Теория диффузиофореза подтверждена количественно [17]. [c.225]

Эти закономерности, присущие явлению электроосмоса и найденные еще в ранних работах, явились основой для создания теории электрокинетических явлений. Эта теория позволила в первую очередь количественно определить часть скачка потенциала [c.48]

Следует отметить, что механизм переноса жидкости при электроосмосе довольно своеобразен, и поэтому трудно найти аналогичные ему процессы. Это обстоятельство довольно существенно, так как этим, по-видимому, объясняется то, что при построении теории электрокинетических явлений, в частности электроосмоса, пришлось сделать ряд приближений и упрощений. Кроме того, это своеобразие механизма электроосмоса является также при- [c.51]

При пропускании раствора через трубку индуцируется некоторый потенциал, называемый потенциалом течения, т. е. возникает ситуация, обратная электроосмосу. Теория этого эффекта также разработана Смолуховским [17]. В ламинарном потоке скорость течения на расстоянии X от центра трубки равна [c.175]

При определении значений -потен-циала с помощью электрофореза и электроосмоса приходится встречаться, с рядом частных экспериментальных, и теоре- тических трудностей, о которых будет сказано ниже. Тем не менее не следует делать вывода о недостоверности получаемых из опыта величин -потенциала. [c.202]

Для вычисления истинной электрофоретической скорости можно взять среднее значение наблюдаемых скоростей по всей плоскости поперечного сечения кюветы. Однако это сложно, и практически проще измерять электрофоретическую скорость в том месте поперечного сечения кюветы, где скорости электроосмоса и обратных потоков равны друг другу и где вследствие этого жидкость нахо-.дится в покое. Теория, с помощью которой находятся такие места в кювете, дана Смолуховским, она приводится в практикумах по коллоидной химии. Здесь [c.211]

Эта связь и является основой для количественного определения величины -потенциала по методу электроосмоса. Гельмгольц и Смолуховский разработали теорию электроосмоса и получили выражение для -потенциала, смысл которого можно понять при помощи следующих рассуждений. [c.179]

Разрабатываются способы интенсификации добычи нефти путем использования электроосмоса в процессе вытеснения нефти водой из коллекторов. Перспективность этого направления, как и использования электроосмоса при фильтрации, связана с тем, что с увеличением дисперсности системы увеличивается ее гидравлическое сопротивление и фильтрация становится все менее эффективной. Эффективность же электроосмоса возрастает по мере развития диффузных слоев с увеличением Sq. Эти исследования, сопряженные с разработкой теории совместного электроосмоса двух жидкостей (нефти и воды), развиваются в работах Тихомоловой (ЛГУ) . Успешными оказываются и попытки использовать электроосмос для осушки стен сырых зданий. Путем закладки гальванических элементов в стену здания создается постоянный электро-осмотический поток, направленный навстречу восходящему потоку влаги, обусловленному капиллярным поднятием. [c.212]

Рассмотрим вывод формулы для потенциала течения согласно классической теории. Следует указать, что основные предпосылки, сделанные Гельмгольцем и рассмотренные нами ранее при выводе формулы для электроосмоса, полностью применимы [c.78]

Переходим теперь к выводу формулы для определения величины электрокинетического потенциала из данных по электроос-мотическому переносу жидкости. Следует указать, что при выводе основных соотношений было предположено, что граница перемещения л<идкости по отношению к твердому телу при электрокинетических явлениях, в частности при электроосмосе, лежит между двумя обкладками гельмгольцевского двойного слоя, тогда как по позднейшим теориям, что нами обсуждалось ранее, она была вынесена за пределы первого слоя противоионов в диффузном слое. Первоначальное предположение упрощает [c.54]

Если бы теория Гельмгольца — Перрена была правильной, то при оседании коллоидных частиц в жидкости или при продавливании жидкости через капилляр вообще не должен был бы наблюдаться эффект Дорна или потенциал протекания, а явления электрофореза и электроосмоса были бы невозможны. Однако если даже допустить, как это принималось ранее, что поверхность скольжения проходит между двумя обкладками двойного электрического слоя, то и в этом случае представления Гельмгольца — Перрена приводят к противоречию. В самом деле, при таком допущении электрокинетический. потенциал, т. е. потенциал, обнаруживаемый при электрофорезе или электроосмосе, должен был бы соответствовать разности между всеми потенциалопределяющими ионами и всеми противоионами, т. е. равняться общему скачку потенциала. Однако опыты показали, что электрокинетический потенциал не только, как правило, меньше общего скачка потенциала, но изменяется под влиянием различных факторов совсем иначе. Например, общий скачок потенциала не зависит сколько-нибудь существенным образом от индифферентных электролитов, не содержащих ионов, способных достраивать кристаллическую решетку, в то же время такие электролиты сильно влияют на электрокинетический потенциал. [c.176]

Рассмотрим более подробно явление злектроосмоса, т. е. передвижение жидкости по отношению к твердому телу под действием приложенной извне разности потенциалов. Как известно, электроосмос был первым из открытых Рейссом электрокинетических эффектов и является одним из наиболее изученных как в теоретическом, так и в экспериментальном отношении. С помощью электроосмоса во многих случаях можно наиболее просто (с методической стороны) определить знак заряда и величину электрокинетического потенциала различных пористых тел, диафрагм, порошков, грунтов и пр. На основе первых количественных опытов, проведенных в середине прошлого века Квинке, Видеманом и др., и гипотезы Квинке о существовании двойного электрического слоя Гельмгольц в 70-х годах прошлого века создал общую теорию электрокинетических явлений и дал математическую обработку ряду закономерностей, установленных в результате эксперимента по электроосмосу. Основные закономерности, которые были установлены в экспериментах по злек-троосмосу, оказались следующими [c.47]

В трудах великого русского ученого М. В. Ломоносова (1751) имеются данные о ясном различии между явлениями кристаллизации и свертывания, описывается получение золей золота в воде и стекле (цветные стекла). Важное открытие адсорбции на угле было сделано Ловицем (1789). Рейсс (1809) описал явления электрофореза и электроосмоса. Давидов (1851) разработал теорию капиллярных явлений. [c.8]

Пленочный электроосмос экспериментально исследован пока недостаточно. Известно лишь несколько попыток его измерений на модельных капиллярных системах, давших только качественное подтверждение теории [79, 80]. [c.320]

Даже простейшая модель двойного электрического слоя — модель плоского конденсатора — позволяет построить удовлетворительную теорию электрокинетических явлений. Рассмотрим кратко в качестве примера теорию электроосмоса. [c.80]

Теория электроосмоса смачивающих пленок воды была развита применительно к случаю, когда заряд на поверхности пленок, граничащей с газом, отсутствует [45]. Это позволяло использовать известные злектрокинетические решения для плоских щелей с одинаковыми потенциалом и зарядом обеих поверхностей. Электроосмотический поток в пленке получался при этом таким же, как в одной из половин симметричной щели, Возможность такого подхода определялась равенством нулю напряжения сдвига т на поверхности пленки. В действительности же заряд свободной поверхности смачивающих пленок чаще всего отличен от нуля, что связано с адсорбцией ионов или молекул ионогенных ПАВ. При наличии поверхностного заряда пленки Q на ее поверхности возникает тангенциальное напряжение x = QWE, где V — градиент электрического поля. [c.30]

Положения теории Гуи—Чаимена позволяют объяснить некоторые электрокинетические явления. Плоскость скольжения АВ (рис, П.9, г) при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга лежит в жидкости на некотором расстоянии Л от меж-фазной границы. Разность потенциалов между поверхностью скольжения и жидкой фазой называется электрокинетическим или -потенциалом. Она будет определять перемещение фаз при наложе-иин электрического поля, т. е. обусловливать явления электрофореза или электроосмоса. Электрокинетическнй или -потенциал является частью термодинамического потенциала фо. [c.54]

Основываясь на представлениях Квинке, Гельмгольц в 1879 г развил количественную теорию электрокинетических явлений пер вого рода (электроосмоса и электрофореза). В дальнейшем эта тео рия была распространена Смолуховским (см. [1 ]) и на электроки нетические явления второго рода (потенциал течения и седимента ционный потенциал). Выводы Гельмгольца были сделаны в доста точно общем виде, без специальных допущений относительно строе ния двойного слоя. Однако окончательные результаты он упростил предполагая, что двойной слой очень тонок. Вводя с самого начала это допущение, Перрен в 1904 г. предложил весьма наглядный и приводящий к тем же самым результатам вывод, которым мы здесь воспользуемся. Этот вопрос подробно рассмотрен в обзорной статье Смолуховского (см. [1 ]). [c.135]

Электроосмос [1—3]. Движение жидкости через капилляр или диафрагму под действием внешнего электрического поля называется злектроосмосом. Гельмгольц и Смолуховский разработали теорию электроосмоса и вывели уравнение для расчета С-потенциала по данным электроосмотического движения жидкости. [c.169]

Теория электроосмоса была разработана Г. Гельмголь-цгм и позднее развита в работах Ж. Перрена, М. Смолуховского и др. [c.71]

В семидесятых годах прошлого века Гельмгольц дает более точные и широкие физические обоснования механизма и математическую теорию электрокинетических явлений на основании количественных данных, полученных Видеманом и Квинке, и представлений о двойном электрическом слое. В 1878 г. Дорн открывает явление потенциала седиментации. Появляются интересные количественные данные по электроосмосу нашего соотечественника, профессора физики Политехнического института в Петербурге С. Я. Терешина. [c.12]

Введение в теорию электрокинетических явлений понятия о хиюскости скольжения и потенциале на этой плоскости связано с тем, что экспериментально определяемая из скорости электрофореза, электроосмоса или других явлений величина потенциала частиц оказывается меньше (по модулю), чем потенциал поверхности, а иногда отличается от него и по знаку. [c.612]

Сначал а мы рассмотрим, независимо от природы этой величины, в чем заключается ошибка вычисления величины -потен-циала по формулам классической теории, если вместо фактической величины электропроводности в порах исследуемой капиллярной системы будем пользоваться удельной электропроводностью свободного раствора. При рассмотрении явления электроосмоса мы видели, что в окончательную формулу не входят структурные параметры капиллярной системы в том случае, когда используется сила тока и удельная электропроводность раствора [c.103]

Очевидно, что многие факторы, которые влияют на изменение вычисленной величины -потенциала по формулам классической теории для электроосмоса и потенциала течения, могут играть известную роль для электрофореза. При больших концентрациях суспензий и золей в макроэлектрофоретических методах может наблюдаться изменение электропроводности суспензии за счет поверхностной проводимости, изменение диэлектрической проницаемости и другие явления. Однако для электрофореза влияние этих факторов не исследовано с достаточной полнотой. Иллюстрацией учета поверхностной проводимости в исследованиях электрофореза могут служить данные, полученные И. Ф. Карповой для стеклянных шариков диаметром 10 мк в разбавленных растворах КС1. Для введения поправки была использована формула Бикермана для цилиндрических частиц, представляющая модификацию известного нам соотношения (77) [c.130]

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]

Из этого качественного рассмотрения видно, что действующая электрическая сила (в явлениях электроосмоса и электрофореза), равная произведению заряда на градиент потенциала, тем больше, чем больше зарядов диффузного слоя оказывается в подвижной части жидкости. От этих зарядов зависит и величина конвективного тока, и, следовательно, величш1ы потенциалов течения и оседания. Таким образом, все эти явления должны быть развиты тем сильнее, чем больше подвижный заряд диффузного слоя и -потенциал границы скольжения. Отсюда следует, что -потенциал есть мера интенсивности электрокинетических явлений. С другой стороны, измеряя параметры этих явлений, можно вычислить -потенциал на основе теории, связывающей его с этими параметрами. К расбмотрению этой теории, разработанной Гельмгольцем около ста лет назад и развитой далее в трудах Перрена, Смолуховского и других ученых,, мы и переходим. [c.213]

Разрабатываются способы интенсификации добычи нефти путем использования электроосмоса в процессе вытеснения нефти водой из коллекторов. Эти исследования, сопряженные с разработкой теории совместного электроосмоса двух жидкостей (нефти и воды), развиваются в работах Тихомоловой (ЛГУ). Успешными оказываются и попытки использовать электроосмос для осушки стен сырых зданий. Путем закладки гальванических элементов в стену здания создается постоянный электроосмоти-ческий поток, направленный навстречу восходящему потоку влаги, обусловленному капиллярным поднятием. [c.216]

В разделе III изложена теория и методы, позволяющие исследовать поведение многокомпонентных растворов (незаряженных и заряженных). Основное внимание при рассмотрении незаряженных растворов уделено процессам диффузии с учетом и без учета химических реакций, движению растворов в каналах и трубах, процессам на полупроницаемых мембранах (обратному осмосу), массообмену частиц, капель и пузырьков с окружающей средой. Для заряженных растворов рассмотрены процессы в электролитической ячейке, электродиализ, структура двойпого электрического слоя, электрокипетические явления и электроосмос. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология