Электрофорез и электрокинетический потенциа

Вычисление электрокинетического потенциала и определение его знака на практике производят, пользуясь данными электрофореза и электроосмоса, а также из потенциалов течения по следующей формуле [c.316]

Причиной электрофореза, как и других электрокинетических явлений, служит наличие двойного ионного слоя (ДИС) на поверхности раздела фаз. При положительно заряженной дисперсной фазе коллоидные частицы вместе с адсорбированными на них положительными потенциалопределяющими ионами движутся к катоду, отрицательно заряженные противоионы диффузного слоя —к аноду. В случае отрицательного заряда частиц движение происходит в обратных направлениях. Дисперсная фаза смещается относительно дисперсионной среды по поверхности скольжения. Поэтому, измерив скорость электрофореза, находят потенциал коллоидной частицы, т. е. электрокинетический или (дзета) потенциал. Величина -потенциала характеризует агрегативную устойчивость золя и зависит от толщины диффузного слоя, концентрации и заряда противоионов. Скорость электрофореза определяют методом подвижной границы — наблюдают за передвижением границы между окрашенным коллоидным раствором и бесцветной контактной жидкостью. Наилучшей контактной жидкостью является ультрафильтрат самого золя. Для приближенных измерений используют воду. Сущность метода состоит в определении времени, за которое граница окрашенного золя переместит- [c.205]

Определение величины электрокинетического потенциала методом электрофореза [c.50]

Частицы аэросила 8102 в водной среде при pH = 6,2 имеют электрокинетический потенциал, равный —34,7-10 В. На какое расстояние и к какому электроду сместятся частицы за 30 мин, если напряжение в приборе для электрофореза 110 В, расстояние между электродами 25 см, относительная диэлектрическая проницаемость среды [c.110]

На границе адсорбционной и диффузной частей двойного слоя, правее линии АВ, при движении жидкости относительно твердой поверхности обнаруживается электрокинетический потенциал— дзета-потенциал (С). Этот потенциал, играющий важную роль в объяснении электрокинетических явлений и в определении структуры мицеллы, не может быть непосредственно измерен. Он вычисляется по формуле скоростей электроосмоса и электрофореза. [c.87]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ЗОЛЕЙ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА (МАКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД) [c.196]

Перемещение жидкости относительно твердого тела (стенок капилляра) или частиц твердого тела относительно жидкости при наложении электрического поля (электроосмос, электрофорез) доказывает наличие двойного электрического слоя на границе твердое тело — жидкость. Измерение скорости электроосмоса v дает возможность приближенно оценить величину электрокинетического потенциала [c.98]

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]

Наибольшее распространение из электрокинетических явлении получили электрофорез и электроосмос. Значение электрокинетического потенциала, возникающего при электрофорезе или электроосмосе, иож- [c.78]

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]

С. с. Духин в своих работах подразделяет электрокинетические явления на внутренние, к которым он относит электроосмос и потенциал течения, и внешние — это электрофорез и потенциал седиментации. В данном курсе такого подразделения не проводится, хотя приведенная классификационная схема на рис. 1 отражает и эту сторону явлений. [c.143]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ИЗ ЭЛЕКТРООСМОСА И ЭЛЕКТРОФОРЕЗА [c.88]

При оседании частиц дисперсной фазы по высоте сосуда возникает разность потенциалов, названная потенциалом седиментации. Причина этого явления, обратного электрофорезу, также ДЭС, деформирующийся при трении оседающих частиц о среду. По величине потенциала седиментации также можно рассчитать электрокинетический потенциал. [c.110]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СУСПЕНЗИЙ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА (МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД) [c.200]

Рассчитайте электрокинетический потенциал по экспериментальным данным электрофореза золя гидроксида кремния в растворах Сс1 (ЫОз) 2- [c.110]

Электрокинетический потенциал по показателям электрофореза может быть найден по формуле Гельмгольца — Смолуховского [c.233]

Представления, развитые Гуи и Чэпменом, позволяют объяснить некоторые электрокинетические явления. Так, поскольку плоскость скольжения АВ при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга лежит в жидкости на некотором малом расстоянии А от межфазной границы, где потенциал еще не снижается до потенциала жидкой фазы (см. рис. VII, 9), то разность между ним и потенциалом внутри жидкой фазы в этом месте соответствует заряду этой части диффузного слоя. Этот потенциал и будет определять перемещение фаз при наложении электрического поля, т. е. обусловливать явления электрофореза или электроосмоса. Ясно, что электрокинетический потенциал, как его часто называют 1,-потенциал, является частью общего скачка потенциала фо. Таким образом, становится понятным, почему электро- [c.178]

Методы электрофореза имеют большое теоретическое и практическое значение. Знание величины -потенииала позволяет судить об устойчивости коллоидного раствора, поскольку изменение устойчивости, как правило, происходит симбатно с изменением электрокинетического потенциала. Но измерение электрофоретической подвижности может иметь более широкое значение. В настоящее время электрофорез является мощным средством для изучения фракционного состава сложных биологических систем — природных белков [c.407]

Явление перемещения частиц золя в электрическом поле к электроду, знак которого противоположен знаку заряда частиц, называется электрофорезом. Наблюдая электрофоретическое движение частиц, можно установить знак заряда частиц, а также определить электрокинетический потенциал ( -потенциал), от которого зависит устойчивость золя. Расчет -потенциала производят по формуле (для частиц цилиндрической формы) [c.170]

У бактериальных клеток имеется электрический заряд, который всегда имеет отрицательный знак. Если в сосуд с бактериями, находящимися во взвешенном состоянии в нейтральной водной среде, погрузить два электрода и пропустить ток, то бактерии передвигаются к аноду. Это явление называется электрофорезом и свидетельствует о наличии у бактерий отрицательного электрокинетического потенциала. Отрицательный заряд бактерий обусловлен большим количеством кислых фосфолипидов и небольшого количества основных белков в мембранах бактериальной клетки. У разных бактерий потенциал неодинаков, он зависит от электрохимических свойств веществ, входящих в поверхностный слой бактериальной клетки. Ионогенный распад поверхностно расположенных веществ увеличивает электрический потенциал, что, например, происходит под влиянием антибиотиков либо лизоцима. Величина электрокинетического потенциала зависит от характера среды, окружающей клетку (концентрация электролитов и pH). Поэтому для электрохимической характеристики поверхности бактерий более типична изоэлектрическая точка, чем электрокинетический потенциал. [c.87]

В настоящее время разработано значительное число методов изучения электрофореза и определения с его помощью электрокинетического потенциала метод непосредственного изучения движения границы между дисперсной системой и свободной дисперсионной средой под действием внешней разности потенциалов (метод подвижной границы), метод микроэлектрофореза — наблюдение с помощью микроскопа или ультрамикроскопа за перемещением отдельных частиц,, электрофорез в гелях, бумажный электрофорез и др. Эти методы,, подробно описанные в практикумах по коллоидной химии широко применяются для изучения электрофореза как дисперсных систем, образованных низкомолекулярными веществами, так и дисперсий ВМС, особенно природного происхождения. Методы электрофореза позволяют анализировать и разделять смеси белков, что эффективно используется в исследовательской работе и лечебно-диагностической практике. [c.194]

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]

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]

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]

Опыты показали, что при разбавлении латексов вероналовым буфером с pH =7,7, одинаковым с pH исходных латексов, абсолютные значения -потенциала сначала возрастали, достигали 75 Ч- 85 мВ, а затем при содержании сухого остатка в латексах менее 0,02—0,1% падали. Одиако даже при. весьма больших разбавлениях, когда уже трудно вести наблюдения за электрофорезом, значения электрокинетического потенциала не были меньше —50 мВ. [c.382]

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]

При изучении влияния катионов различной валентности на электрокинетический потенциал латексных глобул было установлено, что для латексов с отрицательно заряженными частицами соблюдается правило Шульце—Гарди, которому подчиняются лиофобные коллоидные системы. На рис. XII. 8 приведены результаты электрофоретических исследований диализованного синтетического латекса, содержащего 1% сухого остатка. Последние точки на кривой, отмеченные стрелками, соответствуют предельной концентрации электролита, при которой еще можно провести электрофорез. [c.384]

Вычисление электрокинетического потенциала и определение его знака на практике производят также по данным электрофореза. Измерив опытным путем скорость и частиц при электрофорезе, можно вычислить из следующей формулы [c.150]

Рассчитайте электрокинетический потенциал частиц золя Ре(ОН)з по данным электрофореза внешняя э. д. с. 170 В, расстояние между электродами 0,45 м, смеп ение границы золя к катоду составило [c.110]

VI. 10.3. Построить потенциальную кривую взанмодействия сферических частиц (е(,1==12, а=10 м) в водном распворе индифферентного симметричного электролита (2=1) с концентрацией с = 0,52 моль/м прн Г —293 К. Электрокинетический потенциал частиц в сильно разбавленном растворе этого электролита, найденный по скорости электрофореза, = 15мБ. [c.162]

РАБОТА 97. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ МЕТОДОЛ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА [c.274]

Электрофорез паходит применение не только для опреде.ггения электрокинетического потенциала коллоидных частиц и макромолекул, но и для разделения таких сложных систем, какими, например, являются природные белки и другие высокомолекулярные [c.147]

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]

Однако в суспензиях проявляются все четыре вида электрокинетических явлений, наблюдаемых в лиофобных золях электрофорез, электроосмсю, потенциал течения, потенциал седиментации. [c.198]

Проблема образования электрического двойного слоя коллоидных частиц и определения поверхностного заряда является одной из основных для развития теории электроповерхностных явлений, в том числе новых электрокинетических явлений — нелинейного электрофореза, диполофореза, диффузиофореза, капиллярного осмоса [1 — 4]. Возможность регулирования электрокинетического потенциала частиц дисперсной фазы обусловливает эффективность таких важных технологических процессов, как формирование электрофоретических и диффузиофоретических покрытий, очистки жидкостей электрофильтрованием, флотацией [5—9. Решение этих сложных вопросов связано с изучением механизма образования поверхностного заряда полимерных частиц, транспорта частиц в объеме и диффузионном слое под влиянием электрического поля и градиента концентрации электролита. [c.124]

Электрокинетический потенциал на границе твердой фазы с фильтратом можно определять различными методами, основанными на элек-трокинетическнх явлениях электрофорезе, электроосмосе нли потенциале протекания. Для коллоидных систем с дисперсностью частиц менее 0,1 мк обычно используется явление электрофоре-3 86, 9в, 103 ц У-образном приборе с вставленными в него электродами,. подсоединенными к источнику постоянного тока, измеряется скорость передвижения границы частиц твердой фазы. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология