Электрофорез электрической релаксации

При наложении внешнего электрического поля движущаяся заряженная частица подвергается не только рассмотренному выше электрофоретическому торможению, но и действию так называемой электрической релаксации, которая заключается в следующем. Согласно электрической. теории электрофореза предполагается, что электрическое поле двойного слоя и внешнее электрическое поле просто накладываются одно на другое. Однако на самом деле этого нет, так как частица и внешняя часть двойного [c.204]

Помимо явлений электрофоретического запаздывания и электрической релаксации на скорость электрофореза может влиять и агрегатное состояние дисперсной фазы. Так, скорость электрофоретического переноса жидких частиц при всех прочих одинаковых условиях электрофореза равна подвижности твердых частиц лишь в частном случае, когда в результате адсорбции поверхностноактивных веществ поверхность капли становится неподвижной, что делает жидкую частицу похожей на твердую. В общем же случае жидкие частицы, обладающие достаточно высокой проводимостью, движутся при электрофорезе значительно быстрее, чем твердые. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, трение о поверхность жидкой частицы всегда меньше, чем трение о поверхность твердого шарика таких же размеров, так как капли жидкости могут деформироваться при движении среды. Во-вторых, двойной электрический слой [c.206]

Не рассматривая подробно влияние электрической релаксации на скорость электрофореза, отметим лишь, что, согласно Овербеку, эффект релаксации зависит от С-потенциала, величины на и от валентности ионов электролитов, присутствующих в системе. На рис. VII, 22 в качестве иллюстрации показано влияние электрической релаксации для сферических коллоидных частиц с отрицательным 5-потенциалом, равным 50 мВ, и различных типов электролитов. На оси абсцисс отложены значения на, а на оси ординат — значения величины /, на которую следует умножить скорость электрофоретического переноса, вычисленную по уравнению Гюккеля (VII, 47), чтобы получить правильные результаты. Пунктирной линией показана кривая, характеризующая изменение скорости, вычисленной по уравнению Генри без учета релаксации. [c.205]

Сила Ря возникает в результате воздействия внешнего электрического поля на ионы диффузного слоя, приводящего к увлечению жидкости вблизи поверхности частицы в направлении, противоположном направлению действия силы Образующийся при этом гидродинамический поток снижает скорость электрофореза частицы. Сила возникает в результате поляризации, т. е. нарушения симметричного строения ДЭС при действии внешнего электрического поля, и проявляется в изменении скорости движения частицы. Так, если вне электрического поля ДЭС имеет симметричное строение, то во внешнем поле у противоположных полюсов поляризованной частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака—мицелла приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы и ионы внешней обкладки ДЭС. [c.75]

В последующих исследованиях ряда авторов (Дж. Овербек, Ф. Буф, Д. Генри, С. С. Духин) рассмотрено влияние деформации двойного слоя при наложении внешнего электрического поля (эффекта релаксации) на скорость электрофоретического движения частиц оказалось, например, что при значениях хг, близких к единице, в присутствии трехзарядного противоиона деформация двойного электрического слоя вызывает уменьшение коэффициента k примерно на одну четверть. Все эти поправки должны учитываться при определении -потенциала методом электрофореза. [c.193]

Определение С-потенциала из измерений скорости электрофореза и электроосмоса дает надежные и сопоставимые результаты только тогда, когда размер коллоидных частиц значительно превосходит толщину двойного электрического слоя. В этом случае можно пренебречь эффектом релаксации (ослабления) и электрофоретическим торможением (уменьшением электрофоретической подвижности), которые возникают в деформированном, двойном слое в период передвижения частицы под влиянием электрического поля. Чтобы понять, почему это происходит, приведем аналогию с движением [c.90]

Чтобы заключить нашу теоретическую часть, нужно упомянуть два понятия, которые непосредственно не входят в рассмотрение электрофореза по Бутсу, но которые являются предметом большой дискуссии в литературе по электрофорезу. Одним из этих понятий является эффект релаксации, который обычно определяется как запаздывание подвижности в отличие от электрофоретического эффекта. Такое отличие, однако, возникает только тогда, когда электрофоретический эффект рассчитывается [как в уравнении (24-7)] на основе распределения ионной подвижности, которая имела бы место в отсутствие электрического поля. В расчет в этом случае должна быть введена поправка на то, что атмосфера подвижных ионов в присутствии поля будет всегда оставаться позади центрального иона при его движении через раствор. Эффект релаксации представлен в уравнении Бутса функциями / и [c.477]

Электрические свойства растворов полиэлектролитов. Электрокинетический потенциал, как известно, с большей или меньшей точностью может быть подсчитан по уравнениям Гельмгольца — Смолуховского или Генри только для коллоидных частиц, размер которых значительно превосходит толщину двойного электрического слоя. Для частиц же, диаметр которых мал по сравнению с толщиной двойного электрического слоя, при расчете электрокинетического потенциала следует вводить ряд поправок и в первую очередь поправку на электрическую релаксацию. Кроме того, если макромолекулы находятся в растворе в виде рыхлого клубка, то должно быть принято во внимание движение среды через петли свернутой цепи. К сожалению, до сих пор теория электрофореза для свернутых в клубок макромолекул отсутствует. Поэтому в настоящее время распространено определение электрофоретической подвижности не отдельных макромолекул, а макромолекул, адсорбированных на достаточно крупных частицах кварца или угля или на капельках масла. В этом случае электрокинетический потенциал легко определить с помощью микроэлектрофоретических методов. Как показали многочисленные исследования, при достаточной толщине слоя полимера, покрывающего частицу, подобный прием дает вполне воспроизводимые результаты. [c.477]

Поляризация ионных слоев, наступающая вследствие деформации и релаксации ионных атмосфер, вызывает появление дальнодействующих сил дипольной природы, ЧТО приводит к появлению цепочечных агрегатов во внешнем электрическом поле. Основываясь на работах по структурообразованию в электрическом поле [191], И. С. Лавров [192] предположил, что при электрофорезе в объеме ванны образуются цепочки и структуры, которые понижают устойчивость системы. Это подтверждает возможность влияния процессов поляризации на выход осадка и устойчивость дисперсных систем в электрическом поле. В работах по изучению механизма электрофоретического образования осадков, проводимых в ЛТР1 им. Ленсовета, учитывается коллективное взаимодействие частиц, возможность их фиксации на дальних расстояниях, вскрыты различия в механизме образования осадка из агрегативно устойчивых и неустойчивых дисперсий. Этими исследованиями установлена также возможность получения покрытий из многокомпонентных систем, дублирующих состав исходной системы и показано, что увеличение -потенциала способствует повышению выхода осадка в отсутствие поляризации частиц. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология