Электрокинетический потенциал противоионов

Наличие в адсорбционном слое противоионов снижает воли т -ну потенциала, поэтому электрокинетический потенциал составляет часть термодинамического потенциала. [c.25]

Концентрации нитрата серебра и иодида калия равны. В этом случае золь находится в так называемом изоэлектрическом состоянии, т. е. в состоянии, при котором электрокинетический потенциал (дзета-потенциал) равен нулю. В этом случае противоионы диффузного слоя перешли в адсорбционный слой, а потому гранула лишена заряда. [c.320]

Здесь значения представляют собой относительную концентрацию противоиона, необходимую для снижения электрокинетического потенциала до одного и того же значения, например 50 мВ. Как видно, этот ряд не дает каких-нибудь точных отношений. Этого, впрочем, и нельзя было ожидать, так как способность иона сжимать двойной электрический слой зависит не только от его валентности, определяющей электрическое взаимодействие со стенкой, но и от его размера, поляризуемости, способности гидратироваться и т. д. Мюллер, исходя из представлений Гуи и Чэпмена, чисто математическим путем показал, что способность противоионов понижать -потенциал действительно должна быстро расти с их валентностью, причем для случая плоской поверхности раздела его вычисления дали такой ряд [c.180]

Это дифференциальное уравнение позволяет сделать ряд интересных выводов. Если электролит, концентрация которого в растворе равна с , является индифферентным, т. е. не содержит потенциалопределяющие ионы, то и потенциал фо, равный общему скачку потенциала, не зависит от с .. Следовательно, при изменении с , согласно формуле (VII, 13), может изменяться только наклон кривой q> = f(x), а значение фо должно оставаться постоянным. На рис. VII, 10 приведена несколько кривых ф = f(j ), отвечающих одному и тому же значению фо, но при разных Гоо, для которых d /dx, в соответствии с уравнением (VII, 13), возрастает от кривой 1 к кривым 2, 3, 4. Так как плоскость скольжения на рис. VII, 10 соответствует линии АВ, то понятно, что начальный электрокинетический потенциал с возрастанием концентрации электролита будет уменьшаться, принимая значения и т. д. При валентности противоиона, [c.182]

Промывание дистиллированной водой уменьшает концентрацию электролитов, что приводит к изменению структуры двойного электрического слоя — часть противоионов переходит из адсорбционного в диффузный слой, возрастает электрокинетический потенциал частиц коагулята. В результате осадок гидроксида или сульфида на фильтре уменьшается — пептизируется, проходя через поры фильтра в виде золя. [c.313]

Как видно из приведенных данных, величина электрокинетического потенциала более резко изменяется при увеличении концентрации раствора. Многовалентный ион тория вызывает перемену знака на положительный. Если оставаться на положениях теории Гуи, тО такие результаты объяснить трудно. Фрейндлихом было указано, что полученные данные могут быть объяснены, если принять, что граница скольжения между фазами находится за пределами первого слоя противоионов, а эффективная часть заряда и падения потенциала, играющие роль в электрокинетических явлениях, связаны с наружной частью диффузного слоя ионов. Для более отчетливого представления о характере распределения зарядов на фазовой границе твердое тело—жидкость, согласно интерпретации Фрейндлиха и Смолуховского, рассмотрим схему на рис. 17, следуя А. Н. Фрумкину. [c.36]

Весьма интересно сравнить данные по -потенциалу, полученные различными методами. Теоретически величина -потенциала в этом случае должна быть одинаковой, поскольку электрокинетический потенциал есть величина, характеризующая развитие диффузного слоя противоионов на границе раздела фаз незави- [c.131]

Противоионы размещаются отчасти в плотной части двойного слоя, отчасти в диффузной части. Падение потенциала в диффузном слое меньше общего скачка потенциала, причем тем меньше, чем меньше противоионов находится в диффузном слое. При направленном движении жидкости относительно твердого тела (или, наоборот, твердого тела относительно жидкости) на поверхности твердого тела сохраняется неподвижный слой жидкости. Таким образом, скольжение жидкой фазы относительно твердой происходит не непосредственно на границе твердая фаза — жидкость, а в самой жидкости на расстоянии Д от твердой фазы. Эта величина А имеет молекулярные размеры, сравнимые с размерами молекул. Часть противоионов остается в этом неподвижном слое жидкости, часть — в движущемся. Разность потенциалов между неподвижной частью системы и подвижной получила название электрокинетический потенциал . [c.410]

Определяющую роль в коагуляции электролитов играет уменьшение толщины диффузного слоя. Чем больше концентрация электролита в коллоидном растворе, тем больше противоионов накапливается в адсорбционном слое, тем тоньше становится диффузный слой и соответственно меньшим становится электрокинетический потенциал. Ионы, несущие больший заряд, притягиваются сильнее к ядру коллоидной частицы и поэтому вытесняют противоионы, несущие меньший заряд из адсорбционного слоя. Такая замена резко увеличивает падение потенциала в этом слое (слой Гельмгольца), что влечет за собой резкое уменьшение толщины диффузного слоя. Расчеты показы- [c.419]

Для разрушения разбавленных эмульсий, не стабилизированных эмульгаторами, достаточно ввести небольшое количество электролитов для снижения электрокинетического потенциала, которое приводит к коалесценции. Так, чтобы разрушить эмульсию масла в конденсате паровых машин, вводят А12(804)з. Будет ли заряд шариков масла положительным или отрицательным, В качестве противоионов будут выступать поливалентные ионы или 80 -. Для разрушения стабилизированных эмульсий в них вводят деэмульгатор — поверхностно-активное вещество, которое вытесняете поверхности раздела эмульгатор. [c.451]

Термодинамически -потенциал можно определить как работу, необходимую для переноса единичного заряда из бесконечно удаленного элемента объема раствора на поверхность скольжения. Знак -потенциала обычно совпадает со знаком ф-потенциала. Электрокинетический потенциал является частью ф-потенциала и всегда меньше, чем ф-потенциал. Величина -потенциала непосредственно связана с числом противоионов в диффузном слое и изменяется пропорционально этому числу. Можно считать, что с увеличением толщины диффузного слоя -потенциал повышается. Поскольку электрокинетический потенциал относится к коллоидной частице и обусловливает ее подвижность в электрическом поле, величина этого потенциала может быть измерена экспериментально по скорости движения частиц. Направление же перемещения частиц к катоду или аноду указывает на знак -потенциала. [c.399]

Величина электрокинетического потенциала зависит не только от концентрации ионов электролита, но и от их валентности, причем исключительную роль в данном случае играют противоионы, т. е. ионы, заряд которых противоположен заряду твердой поверхности или самой частицы. Способность противоионов снижать величину -потенциала быстро растет с валентностью противоиона. Разряжающая способность ионов одинаковой валентности также различна. Так, катион оказывает тем более понижающее действие на -потенциал, чем больше его объем. Для ионов щелочных металлов получается следующий ряд [c.325]

АР+, Fe +, La +, Th +, такие анионы, как цитрат ион, а также сложные органические катионы основных красителей и ионы, образуемые алкалоидами, не только способны весьма сильно понизить величину -потенциала, но и вызвать даже при незначительной концентрации перемену его знака. Такое действие отдельных ионов объясняется тем, что они по отношению к поверхности обладают помимо электростатического еще и адсорбционным потенциалом е (рис. 106). Такая специфическая адсорбция связана с поляризуемостью данного иона или с поляризацией ионов или молекул, находящихся на поверхности. На рис. 107 приведена схема, поясняющая перемену знака электрокинетического потенциала. Граница скольжения между связанными и свободными противоионами обозначена АВ. Кривая падения термодинамического потенциала ab отсекает на линии А В некоторый отрезок, расположенный под осью абсцисс. Это отвечает отрицательному значению -потенциала. Последнее указывает на то, что в адсорбционной части двойного электрического слоя находится избыток анионов, что и даст S < О, и частицы с таким зарядом переносятся к аноду. Кривая ас на рис. 107 показывает изменение термодинамического потенциала до перезарядки. Здесь -потенциал имеет положительное значение. [c.326]

Противоионы диффузной части могут обмениваться на другие ионы того же знака. При повышении концентрации раствора противоионы из диффузного слоя как бы вытесняются в адсорбционный слой, и тогда С-по-тенциал может стать равным нулю. В этом случае говорят, что мицелла находится в изоэлектрическом состоянии. Электрокинетический потенциал зависит не только от природы вещества, как термодинамический потенциал, но и от температуры. Электрокинетический потенциал имеет большое значение при характеристике коллоидных систем и, в частности, отражает устойчивость системы. [c.232]

Рис. 86. Зависимость электрокинетического потенциала от концентрации электролита для одно-(/), двух-(2) и трех-(З) зарядных противоионов.

Рис. XII. 18. Зависимость электрокинетического потенциала от концентрации электролита дли одно- (/), двух- (2 и трех- (3) зарядных противоионов.

Важной и до сих пор нерешенной проблемой является установление количественного соотношения между термодинамическим потенциалом фо (или потенциалом плотной части двойного слоя фй) и электрокинетическим потенциалом В зависимости от толщины слоя повышенной вязкости Д вблизи поверхности твердого тела электрокинетический потенциал может приближаться к значению потенциала адсорбционного слоя противоионов фй или быть меньше его. В некоторых случаях (например, для кварца), как было показано, в частности, в исследованиях Д. А. Фридрихсберга и М. П. Сидоровой, отличие электрокинетического потенциала от термодинамического может быть связано с гидратацией ( набуханием ) поверхности твердого тела и образованием трудно деформируемого гелеобразного слоя, на который приходится часть падения потенциала. Различие ф - и -потенциалов может быть также связано с микрошероховатостью поверхности твердого тела — наличием на ней ступеней роста, выходов дислокаций и других дефектов (см. гл. IV). [c.191]

В соответствии с рассмотренными представлениями о строении двойного электрического слоя и природе электрокинетических явлений, в число характеристик двойного слоя входят термодинамический потенциал поверхности твердой фазы фо (относительно объема, раствора), потенциал адсорбционного слоя <ра, электрокинетический потенциал и толщина атмосферы противоионов 6= 1/и. Первые две-из перечисленных величин фо- и ф -потенциалы, сравнительно строга определены теоретически, но не могут быть в настоящее время непосредственно измерены экспериментально. [c.206]

Концентрационная коагуляция наблюдается при увеличении концентрации электролита, не вступающего в химическое взаимодействие с компонентами коллоидного раствора. Такие электролиты называются индифферентными они не должны иметь ионов, способных достраивать кристаллическую решетку агрегата коллоидной мицеллы и вступать в реакцию с потенциалопределяющими ионами. При увеличении концентрации индифферентного электролита диффузный слой противоионов мицеллы сжимается, переходя в адсорбционный слой. В результате уменьшается электрокинетический потенциал, и он может стать равным нулю (см. рис. 81). Такое состояние коллоидной системы называется изоэлектрическим. [c.205]

Проведено исследование процесса эмульгирования в растворах электролитов и ПАВ. Изучена зависимость распределения капель эмульсии по размерам и зависимость - потенциала от природы полярной группы ПАВ и состава адсорбционного слоя Исследование процесса эмульгирования в бинарных растворах неионных и ионных ПАВ показало, что эффективность процесса больше в растворах, содержащих анионное ПАВ. Предложен метод оценки степени связывания противоионов для адсорбционных слоев, сформированных парами неионное-катионное и неионное-анионное ПАВ, основанный на измерении электрокинетического потенциала в зависимости от доли ионного компонента в адсорбционном слое. [c.108]

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]

Рассматривая влияние индифферентных электролитов, мы принимали, что на электрокинетический потенциал оказывают влияние ионы, заряд которых противоположен по знаку заряду коллоидной частицы и одинаков с зарядом противоионов. Возникает вопрос, могут ли влиять на -потенциал ионы вводимого индифферентного электролита, заряженные одноименно с коллоидной частицей (так называемые сопутствующие или побочные ионы). На этот вопрос исследователя отвечают по-разному, но во всяком случае, если эти ионы и влияю на электрокинетический потенциал, то незначительно. К этому вопросу мы возвратимся в гл. IX. [c.193]

Следует заметить, что при выводе уравнений (VII, 42) и ХУИ,44) был сделан ряд упрощений и не вполне обоснованных допущений. Прежде всего, как уже было указано при рассмотрении строения двойного электрического слоя, схему, из которой мы исходили, нельзя считать удовлетворительной. Двойной электрический слой, согласно новейшим представлениям, надо представлять не плоскопараллельным конденсатором, а конденсатором, одна из обкладок которого состоит из диффузно распределенных ионов. Часть этих ионов находится в приповерхностном слое и отстоит от твердой поверхности на меньшем расстоянии, чем плоскость скольжения. В результате этого электрокинетический потенциал соответствует не всему заряду на поверхности стенки, а разности между общим поверхностным зарядом и зарядом всех противоионов, находящихся в приповерхностном слое. Поведение такого слоя при электрофорезе или электроосмосе следует представлять себе так, как это показано на рис. VII, 19 6. Правда, такое представление о двойном электрическом слое не обесценивает приведенный вывод, так как этот слой по-прежнему можно рассматривать как электрический конденсатор. Возникает лишь вопрос о том, насколько допустимо при количественных выводах приравнивать расстояние /, на котором происходит изменение скорости течения жидкости в двойном слое, к усредненному расстоянию между обеими обкладками электрического конденсатора с размытой внешней обкладкой. [c.201]

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]

Величина и плотность заряда твердой поверхности больше суммарно1 о заряда твердой поверхности и связанной с ней неподвижно жидкости, в которой содержится некоторый избыток противоионов. Чем больше концентрация противоионов в этом неподвижном слое жидкости, который называется адсорбционным, тем меньше суммарный заряд твердой частицы (вместе с неподвижным слоем жидкости) и тем меньше электрокинетический потенциал. [c.411]

Отметим некоторые, наиболее характерные свойства электро-кинетического потенциала. Прежде всего его величина зависит от концентрации электролитов, присутствующих в растворе. Увеличение концентрации ионов в растворе влечет за собой уменьшение толщины диффузного слоя и сопровождается уменьшением величины электрокинетического потенциала, между тем как величина термодинамического потенциала ф остается неизменной. Из этого факта становится понятной сущность так называемого изоэлектрического состояния, т. е. такого состояния системы, когда скорость электрофореза (или электроосмоса) становится равной нулю. Это состояние наступает тогда, когда диффузный слой под влиянием прибавляемых электролитов сжимается до толщины б, а -потенциал станет равным нулю. Частица, находящаяся в изоэлектрическом состоянии, не реагирует на электрический ток, в связи с чем возникло представление о разрушающем действии электролитов на коллоидные частицы. Следует учитывать, что такое разряжение частицы не сопровождается снятием с ее поверхности ионов. Число потенциалообразующих ионов остается неизменным, но они оказываются полностью нейтрализованы противоионами, находящимися в непосредственной близости к ядру мицеллы. [c.325]

В качестве исследуемой коллоидной системы в первом варианте работы используют латекс. Боковой жидкостью служит дистиллированная вода, в которую добавляют небольшое количество раствора КС1, чтобы электропроводности боковой жидкости и латекса были одинаковыми. Эта боковая жидкость должна быть заранее приготовлена и находиться на рабочем месте. Для изучения влияния концентрации противоионов на электрокинетический потенциал (второй вариант работы) берут исходный латекс и два латекса, содержащих различные концентрации K I или a lj. Для изучения влияния валел1тпости противоионов на электрокинетический потенциал (третий вариант работы) наряду с исходным латексом исследуют латексы, содержащие КС1 и СаС1.2 в одинаковой концентрации. Во втором и третьем вариантах работы боковой жидкостью служит раствор электролита той же концентрации, что концентрация электролита в латексе. Концентрации электролитов указываются преподавателем. [c.102]

Рис. ХП.18. Зависимость электрокинетического потенциала от концентрации электролита для одно- (/), двух- (2) и трехзарядиых (3) противоионов

Концентрационная коагуляция связана с увеличением концентрации электролита, не вступающего в химическое взаимодействие с компонентами коллоидного раствора. Такие электролиты называют индифферентными они не имеют ионов, способных достраивать ядро мицеллы и вступать в реакцию с потенциалопределяющими ионами. При увеличении концентрации индифферентного электролита диффузный слой противоионов мицеллы сжимается, переходя в адсорбционный слой. В результате уменьщается электрокинетический потенциал и он может стать равным нулю. Такое состояние коллоидной системы называется изоэлектрически м. С уменьшением электро-кинетического потенциала агрегативная устойчивость коллоидного раствора снижается и при критическом значении дзета-потен-циала начинается коагуляция. Термодинамический потенциал при этом не изменяется. [c.331]

Важная особенность влияния на строение двойного электрического слоя сильно адсорбирующихся ионов заключается в том, что в этом случае может наблюдаться не только падение, но и рост (pd- и -потенциалов это происходит, если высокий адсорбционный потенциал присущ ко ион у вводимого электролита (см. рис. VII—4). С другой стороны, сильно адсорбирующиеся противоионы способны вызвать .перезарядку поверхности после того как с повышением концентрации добавляемого электролита заряд адсорбционной части слоя противоионов станет равен заряду поверхности, адсорбционные взаимодействия могут привести к дополнительной, сверхэкви-валентной адсорбции противоионов, так что фй-потенциал изменит знак одновременно с ним изменит знак и электрокинетический потенциал. Действительно, изучение электрокинетических явлений, например измерение скорости электрофореза, показывает, что по мере увеличения концентрации электролита происходит падение -потенциала, и при некотором значении концентрации, называемом изоэлектрической точкой, электрокинетический потенциал становится равным нулю (рис. VII—20, кривая /) никаких электрокинетических явлений при этом [c.208]

Было обнаружено, что коагулирующее действие электролитов прежде всего определяется величиной заряда тех ионов, знак которых противоположен знаку заряда коллоидных частиц, т. е. совпадает со знаком противоиона коагулирующее действие резко возрастает с увеличением заряда коагулирующего иона. По мере увеличения концентрации электролита заметная коагуляция проявляется только выше некоторой критической концентрации Ск, получившей название порога коагуляции. Отношение порогов коагуляции одно-, двух- и трехзарядных противоионов приближенно равно 1 0,016 0,0015 соответственно обратные величины, получившие название коагулирующей способности, образуют ряд чисел 1 60 700, приблизительно пропорциональных шестой степени валентности коагулирующего иона правило Шульце — Гарди). Было замечено, что вблизи порога коагуляции абсолютная величина -(потенциала, независимо от знака заряда коллоидных частиц, оказывается сниженной примерно до 30 мВ (точнее, находится в пределах от 25 до 50 мВ). Тщательные исследования коагулирующего действия разл ичных электролитов одного валентного типа показали, что они образуют лиотропные ряды, близкие к лио-тролпьш рядам, определяемым по участию в ионном обмене и влиянию электролитов на электрокинетический потенциал (см. 6, гл. VII). [c.295]

В соответствии с рассмотрешыми представлениями о строении двойного электрического слоя и природе электрокинетических явлений в число характеристик двойного слоя входят термодинамический потенциал поверхлости твердой фазы (ро (относительно объема раствора), потенциал адсорбционного слоя (р , электрокинетический потенциал С и толщина атмосферы противоионов 6—-1/х. Потенциалы сро и (р теоретически определены сравнительно строго, но их нельзя измерить экспериментально, тогда как С-потенциал измеряется достаточно просто. Совместно с толщиной ионной атмосферы /х величина С-потенциала дает относительно полное описание структуры удаленных от поверхности областей диффузной части двойного слоя. [c.248]

При движении твердой и жидкой фаз относительно друг друга скольжение происходит не по поверх- ности твердого тела, а на некотором расстоянии от. него, за пределами адсорбционного слоя по плоскости АВ (см. рис. 79). Поэтому противоионы, находящиеся в адсорбционном слое, будут неподвижны относительно твердой фазы и при электрофорезе часть жидкости вместе с адсорбционным слоем противоионов перемещается вместе с ней. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения, определяет скорость перемещения фаз при наложении электрического поля, т. е. является причиной электрокинети-ческих явлений. Этот потенциал получил название электрокинетического потенциала, или -потенциала (дзета-потенциала). Электрокинетический потенциал составляет часть поверхностного потенциала ф и поэтому всегда меньше его. Значение -потенциала определяется числом противоионов в диффузнок слое. Если по каким-либо причинам диффузный слой [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология