Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лекция 11
|
|
Электрокинетические явления. Электрофорез и электроосмос. Практическое значение.
Отдельные классы дисперсных систем.
В 1807 г. профессор Московского университета Рейсс, наблюдая за коллоидными растворами открыл новое явление – передвижение коллоидных частиц в электрическом поле.
В кусок мокрой глины Рейсс погрузил две стеклянные трубки на близком расстоянии друг от друга, в которые насыпал кварцевого песка в качестве изолирующего слоя, налил воды до одинакового уровня и опустил в них металлические электроды.
Пропуская постоянный электрический ток, Рейсс заметил, что в анодной трубке жидкость над слоем песка стала мутной, появились частицы глины и уровень воды понизился.
В катодной трубке мути нет, но уровень воды повышался. Из этого опыта он сделал вывод, что частицы глины заряжены отрицательно, а вода – положительно.
Движение частиц диспергированной фазы в электрическом поле к противоположно заряженному электроду получило название электрофореза, а движение жидкой дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы – электроосмоса.
Механизм электроосмоса заключается в следующем. Нерастворимый материал мембраны (глины, песка и т.д.)при контакте с жидкой дисперсионной средой диссоциирует с поверхности, отщепляя в жидкость те или иные ионы. Возникает двойной электрический слой, внутренняя обкладка которого входит в состав твердой фазы, а противоионы диффузно располагаются в жидкости. При наложении постоянного электрического поля противоионы будут двигаться в сторону соответствующего электрода, А так как они в растворе всегда гидратированы (сольватированы), то с ними будут увлекаться и определенный объем дисперсионной среды. Очевидно, что чем больше толщина диффузного слоя, тем сильнее проявляется электроосмотический эффект.
Электрофорез и электроосмос относятся к прямым электрокинетическим явлениям, так как они возникают под действием наложенного извне электрического поля.
Но электрокинетические явления могут возникнуть и при простом механическом перемещении одной фазы относительно другой вдоль поверхности раздела. Такие явления называют обратными.
В 1859г. Квинке обнаружил явление, обратное электроосмосу и названное им потенциалом протекания, которое заключалось в том, что при продавливании жидкости через полупроницаемую перегородку (пористую диафрагму) возникает разность потенциалов. В качестве материала диагфрагм были испытаны глины, песок, графит, дерево и т.д.
Явление, обратное электрофорезу, и названное потенциалом седиментации, было открыто Дорном в 1878г. Оказалось, что при оседании частиц кварца под действием силы тяжести в сосуде с водой, возникает разность потенциалов между разными уровнями оседания.
|
|