Потенциал протекания электрокинетический

Электрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом поле и возникновение разности потенциалов при течении жидкости через пористые материалы (потенциал протекания) или при оседании частиц (потенциал оседания). Перенос коллоидных частиц в электрическом поле называется электрофорезом, а течение жидкости через капиллярные системы под влиянием разности потенциалов — электроосмосом. Оба эти явления были открыты Ф. Ф. Рейссом в 1809 г. [c.306]

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]

Определите электрокинетический потенциал на границе раздела фаз керамический фильтр — водный раствор КС1, ссли прн протекании раствора под давлением 2-10 Па потенциал течения равен 6,5-Ю В. Удельная электропроводность среды 1,3-10 См-м , вязкость Ю- Е а-с, относительная диэлектрическая проницаемость 80,1. [c.110]

Таким образом, измеряя потенциал протекания, можно рассчитать электрокинетический потенциал. [c.168]

Значительный интерес представляют электрические явления, наблюдаемые при движении частиц дисперсной фазы в золях (или при движении дисперсионной среды относительно неподвижных коллоидно-пористых материалов). Эти явления впервые были описаны Рейссом (опыт 79) и получили название электрокинетических явлений. К ним относятся электрофорез (опыт 80—82) и электроосмос (опыт 83, 84), а также обратные им явления — потенциал седиментации и потенциал протекания. [c.174]

Эффект Дорна (потенциал оседания) труднее других электрокинетических явлений поддается количественному изучению, так как возникающая разность потенциалов обычно очень мала. На рис. 34, г показана схема установки, в которой частицы, высыпаемые в дисперсионную среду из воронки, оседают под действием силы тяжести. Электрические схемы измерений потенциала протекания и потенциала оседания одинаковы. [c.86]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ДИАФРАГМ МЕТОДОМ ПОТЕНЦИАЛА ПРОТЕКАНИЯ [c.187]

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]

Гельмгольц и Смолуховский разработали теорию потенциала протекания и получили для стационарного состояния выражение, связывающее потенциал протекания Е с величиной электрокинетического потенциала Смысл этого выражения можно уяснить из следующих рассуждений. Величина потенциала протекания будет тем выше, чем больше ионов диффузного слоя будет вынесено из капилляра в единицу времени. Количество этих ионов пропорционально, с одной стороны, -потенциалу, с другой — объемной скорости жидкости, тем большей, чем больше приложенное давление Р и чем меньше коэффициент вязкости жидкости Г]. [c.189]

Эти условия создают, очевидно, возможность возникновения электрического тока, связанного с электрокинетическими явлениями. Такие биотоки, как биотоки сердца, мозга, давно привлекали к себе внимание исследователей, и за последние 30 лет в этой области получено много новых интересных результатов. Эти исследования имеют также применение и для практических целей — в медицине, например, исследование токов сердечно-сосудистой системы (электрокардиография), в основе которой, как было в свое время показано, явление потенциала протекания играет существенную роль. [c.6]

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]

Изучение связи, существующей между направлением и скоростью электрофореза или электроосмоса, с одной стороны, и направлением и напряженностью приложенного электрического поля — с другой, позволяет получить сведения о знаке и величине заряда твердых частиц относительно жидкости и о соответствующем ему скачке потенциала. Теория электрокинетических явлений позволяет описать их количественно и установить связь между скоростью протекания процесса и напряженностью поля. В качестве примера можно привести уравнения, полученные на основе приближенной теории этих процессов, для скорости электрофореза 7эф [c.239]

К электроповерхностным явлениям, связанным с относительным перемещением фаз и называемых электрокинетическими, относят электроосмос, электрофорез, потенциал течения (протекания), потенциал оседания (седиментации). [c.150]

Наличие электрокинетического потенциала в месте сдвига двух фаз относительно друг друга обусловливает особые явления, называемые электрокинетическими. К электрокинетическим явлениям относятся электроосмос, электрофорез и потенциал протекания. Прежде чем описывать эти явления, остановимся на некоторых особенностях электрокинетического или -потенциала. [c.409]

Наиболее надежным методом определения электрокинетического потенциала считается метод потенциала протекания [8, 9], который дает воспроизводимые результаты. Причем точность определения может достигать 10% [10]. По сравнению с другими методами этот метод меньше зависит от структуры капиллярной системы [И]. [c.55]

Электрические явления, наблюдаемые при механическом смещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга (потенциал протекания, потенциал оседания), а также явления механического перемещения этих фаз под влиянием приложенного внешнего электрического поля (электроосмос и электрофорез) получили общее название электрокинетических явлений. [c.311]

Кроме того, в процессе движения жидкости вдоль поверхности твердого тела, несущей заряд, возникает явление потенциала протекания. Большинство практически важных с точки зрения капиллярного поднятия систем (почвы, строительные материалы) обладает большой удельной поверхностью и в разбавленных растворах имеет значительный электрокинетический потенциал. Явления, связанные с образованием двойного электрического слоя, для таких систем могут оказаться существенными. Поэтому целью нашего исследования стали именно эти явления, т. е. потенциал течения при капиллярном поднятии и возможные изменения концентрации и состава поднимающегося раствора. [c.103]

При работе кондуктометрического датчика имеют место также электрокинетические явления электрофорез частиц, электроосмос, потенциал протекания. Однако расчеты показывают, что эффекты, вызываемые этими явлениями, незначительны и могут не прини-матт,ся во внимание. [c.54]

Протекание электрокинетических явлении в дисперсных системах возможно при наличии на границе раздела фаз двойного электрического слоя, и.меющего диффузное строение. При относительном перемещении фаз независимо от причин, его вызвавших, происходит разрыв двойного электрического слоя по плоскости скольжения. Например, разрыв двойного слоя может произойти вследствие седиментации или броуновского движения частиц дисперсной фазы. Плоскость скольжения обычно проходит по диффузному слою, и часть его ионов остается в дисперсионной среде. В результате дисперсионная среда и дисперсная фаза оказываются противоположно заряженными. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения при отрыве части диф-, фузного слоя, называется электрокинетическим потенциалом или (дзета)-потенциалом. Дзета-потенциал, отражая свойства двойного электрического слоя, характеризует природу фаз и межфазного взаимодействия. Поскольку плоскость скольжения может находиться на разном расстоянии от межфазной поверхности, а это расстояние зависит от скорости движения фаз, вяз- [c.257]

Увеличение скорости фильтрации с давлением ведет к возрастанию силы тока конвекционного переноса ионов в капиллярах, ибо последняя прямо пропорциональна линейной скорости движения ионов. Избытку же ионов того или иного знака на концах диафрагмы пропорционально увеличение потенциала протекания. Таким образом, прямолинейная зависимость от давления объемной скорости фильтрации и потенциала протекания в данных пределах давлений подтверждает приложимость закона Пуазейля к диафрагмам с узкими капиллярами и, следовательно, справедливость допущения Гельмгольца о ламинарном протекании раствора, сделанного им при выводе основных электрокинетических уравнений. [c.327]

В почвоведении и агрохимии в результате большого числа исследований выяснилось то большое значение, которое имеют электрокинетические явления и заряд твердых частиц в протекании многих почвенных процессов. Такие важные свойства почв, как агрегативная устойчивость структурных элементов почвы, обмен ионов в почвенном поглощающем комплексе, связаны с зарядом поверхности почвенных частиц. Кроме того, путем определения электрокинетического потенциала можно дать весьма интересную характеристику отдельных почвенных слоев — горизонтов в связи с их химическим составом и взаимодействием частиц с почвенным раствором. [c.7]

Состав и структура металлополимерных осадков определяются в первую очередь соотношением скоростей осаждения полимерных частиц и разряда металлических ионов. Скорости этих процессов зависят от концентрации полимера, электролита, поверхностно-активного веш,ества (ПАВ) — зарядчика частиц и режима электроосаждения. Наряду с адсорбцией ПАВ исключительно сильное влияние на электрохимическое выделение металла оказывает электрофоретическое осаждение полимера. Это показано на рис. 8. При введении ПАВ — дву-четвертичного аммониевого соединения — происходит сдвиг поляризационных кривых в область отрицательных значений потенциала на 0,3—0,4 В, а при электрофоретическом осаждении эпоксидного олигомера — до 2,5 В. Это свидетельствует о том, что наряду с адсорбционной поляризацией [20] важную роль играет электрофоретическая поляризация, т. е. поляризация за счет формирования электрофоретического осадка, характер которой, как показывают исследования кинетики формирования металлополимерного слоя, диффузионный [21]. Тормозящее действие полимера на протекание электродных реакций приводит к снижению содержания металла в металлополимерном осадке и к изменению его структуры. С увеличением концентрации полимера и электрокинетического потенциала размеры частиц металла уменьшаются от 2—3 до 0,2—0,5 мкм [22]. [c.117]

Из теоретических вопросов упомянем о концепции двойного электрического слоя и электрокинетическом потенциале. Идея двойного электрического слоя на границе двух фаз была выдвинута более 100 лет назад физиком Квинке для объяснения механизма открытого им потенциала протекания. Эта идея была широко использована в различных областях науки, в частности в физике (теории поля и электростатике), а также в электрохимии. Понятие об электрокинетическом потенциале было введено Фрейндлихом и Смолуховским в начале настояш его столетия и было также широко применено для освещения многих коллоидно-химических и электрохимических проблем, где ставился вопрос о природе и свойствах поверхностных слоев, разделяющих отдельные фазы, с учетом их взаимодействия. Электрокинетический потенциал играет большую роль, как известно, в вопросах устойчивости суспензоидных коллоидов, коагуляции, пептизации, в учении о структурах и структурообразовании, в явлениях [c.5]

Электрокинетические явления второго рода — возникновение разности потенциалов вследствие вынужденного относительного движения фаз различают а) потенциал оседания (эффект Дорна) — возникновение разности потенциалов при движении частиц в неподвижной жидкости б) потенциал протекания (эффект Квинке) — возникновение разности потенциалов при движении жидкости относительно неподвижной твердой фазы. [c.322]

Представление о заряде макромолекулы дает ее электрокинетический пОтендиал (табл. 1.1), который можно определить путем измерения потенциала протекания, возникающего при движении воды через песок, на зерна которого нанесена пленка полимера [37]. В качестве показателя, характеризующего электрический заряд частиц, принимают отношение потенциала протекания Е, мВ, к давлению р, Па, при котором производится измерение. [c.12]

Определению потенциала протекания предшествовала отмывка диафрагмы от раствора хлорида калия. Сначала через диафрагмы пропускали исследуемый раствор, а затем дистиллированнзто воду. Продолжительность отмывки волокна в первом случае 1—2 ч, а во втором — не менее 1 суток. Для осадка это время равнялось соответственно 5—6 ч и 2—3 суткам. После этого через диафрагму снова пропускали исследуемый раствор до установления равновесия, которое контролировалось по электропроводности. В качестве растворов использовали сильно разбавленные производственные растворы фторида алюминия, монохромата и сульфида натрия. Неразбавленные растворы для этой цели использовать было нельзя вследствие большой ионной силы раствора, исключающей возможность измерения потенциала. Потенциал протекания замеряли после установления постоянной величины статического потенциала. Так как исследуемые растворы являются сложными многокомпонентными системами, то испо.чьзовать обратимые электроды не представлялось возможным. Поэтому в некоторых случаях наблюдались значительные потенциалы асилшетрии. Для устранения погрешности величину потенциала ассимметрии вычитали из величины замеренного потенциала. Значение электрокинетического потенциала (в мв) рассчитывали по формуле [c.56]

Для характеристики электрических свойств поверхности частиц широко привлекаются электрокинетические явления (электроосмос, потенциал протекания), а также измерения мембранного потенциала и суспензионного эффекта. Однако до сих пор особенности применения всех этих методов для характеристики смешанных дисперсных систем изучены недостаточно. В литературе имеются лишь данные относительно зависимости величины С-потенциала, измеренной методом электроосмоса, от соотношения компонентов в бинарной смешанной системе [1]. Наряду с изучением потенциала представляет интерес изучение и других свойств, связанных с наличием двойного электрического слоя на поверхности частиц, таких как изменение чисел переноса ионов и суспензионный эффект. Можно ожидать, что связь между этими свойствами в случае смешанных дисперсных систем будет иметь некоторые особенности по сравнению с однокомпонентпыми по дисперсной фазе системами. Выяснение этого вопроса и является целью данной работы. [c.29]

В условиях описанного опыта наблюдаются одновременно два электрокинетических явления — электрофорез и электроосмос. Изменив несколько условия, можно осуществить каждое из них порознь. Если в и-образную трубку поместить разбавленную суспензию глины и пропустить электрический ток через электроды, опущенные в оба колена трубки, то наблюдается только электрофорез — движение частичек глинистого вещества к положительному электроду. Если нижнюю часть такой трубки заполнить песком, залить все водой, то при пропускании тока уровень воды в одном колене повысится, в другом понизится вследствие движения воды в капиллярах, пронизывающих песок, к отрицательному полюсу это электроосмос в чистом виде. Можно, наконец, обратить оба явления. Квинке (1859) удалось получить эффект, противоположный электроосмосу, а именно при протекании под некоторым давлением воды через пористую керамическую диафрагму по пути движения жидкости возникает разность потенциалов, пропорциональная давлению, под которым протекает жидкость. Эта разность потенциалов получила название потенциала протекания. [c.204]

Целью настоящей работы являлось изучение электрокинетических потенциалов шерстяного и капронового волокон в растворах ТВВ и сопоставление полученных результатов с характером изменения сорбции кислотных металлсодержащих красителей комплекса 1 2 (КМК 1 2) этими волокнами. Исследование электрокинетических свойств волокон проводили на опытной установке в Херсонском ФОТИ. -потенциал рассчитывали по формуле Гелымгольца-Смолуховского [1] путем определения потенциала протекания с помощью хлорсере-бря ных электродов, подключенных к рН-метру ЛПУ-01, работающему в режиме милливольтметра. Сопротивление диафрагмы в исследуемом растворе измеряли с помощью системы, состоящей из звукового генератора ЗГ-10, моста переменного тока и электроннолучевого индикатора ЛИ-125. [c.16]

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]

По мере того как концентрация ионов металла возрастает в кремнеземном золе, поверхность частиц кремнезема постепенно покрывается адсорбированными поликатнонами металла, которые в конце концов закрывают всю поверхность. Прн протекании этого процесса величина отрицательного заряда исходного электрокинетического потенциала поверхностн кремнезема начинает уменьшаться, проходит через нуль и окончательно принимает положительное значение, соответствующее значению потенциала оксида алюминия, когда поверхность кремнезем-а полностью покрывается поликатионами. [c.930]

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