Частицы электрокинетический потенциал и общий

Существование двойного электрического слоя (ДЭС) ионов и скачка потенциала на границе раздела двух фаз играет важную, а иногда — основную роль не только в адсорбции понов и ионном обмене, но и во многих других явлениях, важных для теории и практики. К ним относятся электродные процессы, электрокапил-лярные и электрокинетические явления, процессы переноса вещества и энергии через коллоидные системы, поляризационные явления, происходящие при этом, и наконец, явления, связанные с электростатическим взаимодействием коллоидных частиц, определяющим в значительной степени устойчивость дисперсной системы. Все эти феномены, к знакомству с которыми мы переходим, оказываются взаимосвязанными посредством ДЭС. Для выражения этой связи мы вводим термин, появившийся последнее время в литературе, — э л е к т р о п о в е р х н о с т н ы е явления. Этим общим термином мы обозначаем все следствия, имеющие своей причиной существование ДЭС на поверхности раздела фаз. Круг их настолько обширен, что часть из них, непосредственно не связанная с дисперсными системами, рассматривается в электрохимии, в физике твердого тела, в геофизике и других дисциплинах. Однако несомненно, что обобщенное изучение всех следствий существования ДЭС должно составить предмет физической химии дисперсных систем и поверхностных явлений. [c.192]

Если по оптическим и молекулярно-кинетическим свойствам суспензии и золи с твердой дисперсной фазой резко различны, то по агрегативной устойчивости они имеют много общего. Как правило, частицы суспензий, равно как и частицы лиофобных коллоидов, имеют на поверхности двойной электрический слой или сольватную оболочку. Электрокинетический потенциал частиц суспензий можно определить с помощью макро- или микроэлектрофореза, причем он имеет величину того же порядка, что и -потен-циал частиц типичных золей. Под влиянием электролитов суспензии коагулируют, т. е. их частицы слипаются, образуя агрегаты, В определенных условиях в суспензиях, так же как и в золях, образуются пространственные коагуляционные структуры, способные к синерезису. Явления тиксотропии и реопексии при соблюдении соответствующих условий проявляются у суспензий почти всегда в большей степени, чем у лиофобных коллоидных систем. [c.367]

Наличие двойного электрического слоя на границах разделов способствует возникновению электрокинетических явлений (электроосмоса, электрофореза, потенциала протекания и др.). Все они имеют общий механизм возникновения, связанный с относительным движением твердой и жидкой фаз. При движение электролита в пористой среде образуется электрическое поле (потенциал протекания). Если на пористую среду действует электрическое поле, то под влиянием ионов приходит в движение раствор электролита в связи с тем, что направленный поток избыточных ионов диффузного слоя увлекает за собой массу жидкости в пористой среде под действием трения и молекулярного сцепления. Этот процесс называется электроосмосом. При действии электрического поля на взвесь дисперсных частиц происходит движение дисперсной фазы. Это называется электрофорезом. В таком случае частицы раздробленной твердой или жидкой фазы переносятся к катоду или аноду в массе неподвижной дисперсной феды. По природе электрофорез - зеркальное отображение электроосмоса, и поэтому эти явления описьшаются уравнениями, имеющими одинаковую структуру. Количественно зависимость скорости электроосмоса от параметров электрического поля и свойств пористой феды и жидкостей описывается формулой [c.181]

Значительную роль сыграли исследования электрокинетических явлений в построении современной теории скачка потенциала на границе фаз. Опыты с частицами угля и платины позволили выяснить, в какой мере электролитические явления коллоидных систем связаны с величиной общего скачка потенциала на границе фаз. Так, например, старые представления Нернста, Гельмгольца и других не могли дать ответа на вопрос о том, почему при возникновении двойного электрического слоя на границе фаз, кроме термодинамического потенциала <р, появляется электрокинетический потенциал Более точное количественное изучение коллоидных систем и строения двойного слоя позволило не только обнаружить, но и вычислить величину -потенциала. [c.232]

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]

Как уже было показано, индифферентные электролиты не могут сколько-нибудь существенно изменить общий скачок потенциала коллоидных частиц, а электрокинетический потенциал такие электролиты в общем случае снижают в результате увеличения концентрации противоионов и сжатия двойного электрического слоя. [c.191]

Эта схема объясняет как заряд частиц золя сульфида мышьяка, так и поведение золя при введении в него электролитов. Однако схема ничего не говорит о том, каким образом обеспечивается связь между ионогенным комплексом и неактивной частью мицеллы. Эта схема не может объяснить и того, почему коллоидные частицы характеризуются как общим скачком потенциала на границе двух фаз, так и особым -потенциалом, обнаруживающимся только при электрокинетических явлениях. [c.241]

В результате при таких перемещениях между частицей и объемом раствора возникает разность потенциалов, которая может быть измерена различными способами. Эта разность потенциалов получила название электрокинетического потенциала (называемого также дзета-потенциалом — -потенциалом). Дзета-потенциал, очевидно, всегда в той или другой степени меньше общей разности потенциалов Е между поверхностью фазы В й объемом раствора (Е называется иногда термодинамическим потенциалом ). Разность между ними ъ — Е— равна падению потенциала в том тонком слое раствора, который удерживается фазой,В при ее перемещениях по раствору. Соотношения между этими величинами показаны на рис. 175. [c.509]

Электрокинетический потенциал. На поверхности ядра каждой коллоидной частицы образуется двойной электрический слой, состоящий из адсорбционного слоя толщиной бц и диффузионного слоя толщиной d. Общая разность потенциалов между поверхностью ядра каждой коллоидной частицы и раствором (электродный или равновесный потенциал) равна сумме потенциалов адсорбционного и диффузионного слоев, т. е. [c.338]

Величина С-потенциала определяется общим содержанием электролитов в растворе увеличение концентрации влечет за собой сокращение толщины диффузного слоя и, следовательно, сопровождается уменьшением электрокинетического потенциала. Он зависит не только о" концентрации ионов, но и от их валентности, причем особенно важную роль играют противоионы, т. е. ионы, заряд которых противоположен заряду частиц. Способность понижать С-потенциал растет с валентностью противоиона. Ионы одинаковой валентности также заметно отличаются по своему действию. Так, ионы щелочных металлов действуют тем сильнее, чем больше размер иона (лиотропный ряд) Сз+ > > [c.206]

Уравнение (481) определяет только величину заряда, независимо от его происхождения, поэтому оно приложимо к электрокапиллярным кривым, полученным в любых растворах, в том числе и в растворах, содержащих поверхностно-активные вещества. При одном и том же потенциале, например при потенциале 81 (на рис. 32, а ему отвечает вертикальная пунктирная прямая), заряд поверхности металла, вычисленный по уравнению Липпмана, в зависимости от природы присутствующих в растворе частиц будет различным. В растворе КЫОз он отрицательный, в растворе КВг — равен нулю, а в растворах К1 и Кг5 — положительный. Таким образом, данные электрокапиллярных кривых, так же как и данные, полученные при изучении электрокинетических явлений, указывают на возможность перезарядки поверхности металла в присутствии поверхностно-активных веществ при сохранении неизменной общей величины скачка потенциала между металлом и раствором. [c.248]

Потенциал Нернста 90 является, следовательно п о л-н ы м падением потенциала от стенки в глубь раствора. Этот потенциал характеризует электрохимические свойства металлов м существенно отличается от другого потенциала, возникающего на поверхности коллоидных частиц. Это ясно, например, из того, что платиновый электрод в разбавленном растворе собственной соли заряжается положительно, тогда как коллоидная частица платины имеет отрицательный заряд. Этот второй потенциал, названный электрокинетическим нли С-потенциалом, проявляет себя тогда, когда коллоидная частица движется в жидкой среде. Строго говоря, на поверхности частицы всегда существует тонкий слой жидкости, поэтому при движении частицы происходит скольжение ее относительно жидкости не поверхностью, а тонким слоем жидкости, фиксированной этой поверхностью. Граница раздела между поверхностью адсорбированного слоя и остальной массой жидкости обозначена линией АВ. На рисунке видно, что срО-потенциал больше, чем -потенциал, причем С -потенциал может иметь знак как общий с 90-потенциалом (кривая /), так и различный (кривая 11). Фрейндлих измерил на стекле оо- и С -потенциалы и показал. Что первый зависит, главным образом, от концентрации водородных [c.210]

При электрофорезе и электроосмосе происходит движение вещества цод действием электрического поля. Позднее были обнаружены обратные явления возникновения электрического поля в результате перемещения дисперсной фазы или дисперсионной среды под действием внешних механических сил. Так, явление, обратное электроосмосу,— ток и потенциал течения, т. е. возникновение электрического тока и разности потенциалов при протекании жидкости через пористую диафрагму (Г. Квинке, 1859). Явление, обратное электрофорезу,— ток и потенциал седиментации (эффект Дорна), т. е. возникновение электрического тока и разности потенциалов при оседании частиц в поле силы тяжести (Дорн, 1898). Эту группу эффектов, в которых проявляется взаимосвязь электрических процессов и относительного перемещения дисперсной фазы и дисперсионной среды, объединяют общим названием электрокинетические явления. [c.210]

Разбавленные суспензии являются свободнодисперсными системами и имеют много общего с лиофобными золями. Подобно лиофобным золям их получают диспер-гационными и конденсационными методами. Как правило, на поверхности частиц суспензий возникает ДЭС, ко торый обеспечивает их агрегативную устойчивость. Величина дзета-потенциала имеет тот же порядок, что и у типичных лиозолей. Прт добавлении электролитов суспензии, подобно лиозолям, коагулируют, образуя крупные агрегаты. При наложении внешнего электрического поля происходят, правда в меньшей степени, чем у золей, электрокинетические явления. [c.238]

Общая характеристика изменения дзета-потенциала частиц нефтяной эмульсии в зависимости от pH и концентрации ЫаС1 показана на рис. 5.13. На графике / видно, что для рассматриваемого состава эмульсии изоэлектрическая область, где действие электрокинетических сил близко к нулю, имеет место при pH = 2,7-1-3,2. В другом случае, при увеличении плотности двойного слоя, также может быть достигнуто электронейтральное состояние частиц эмульсии, при котором их взаимодействие с мелкими пузырьками воздуха будет наиболее эффективным. [c.122]

Электрокинетические явления в коллоидных системах (см. 1), связанные с относительным перемещением фаз, находятся в прямой зависимости от заряда частиц и от ионов диффузной части двойного слоя, которые принимают участие в движении жидкой фазы. Из теории двойного слоя следует, что движение (скольжение) жидкости идет не по твердой поверхности непосредственно, а несколько дальше, за пределами неподвижного (адсорбционного) слоя в плоскости, условно обозначенной АВ, на некотором расстоянии от поверхности. Это участие ионов в движении жидкости характеризуется падением потенциала в области диффузного слоя, т. е. частью общего потенциала pi. Разность потенциалов между подвижной (диффузной) и неподвижной (адсорбционной) частью двойного электрического слоя называется электро-кинетическйм потенциалом, или дзета-потенциа лом С. В разбавленных растворах С-потенциал близок к [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология