Потенціал течіння і седиментації

При протіканні рідини через пористу діафрагму під впливом прикладеного тиску по довжині діафрагми виникає різниця потенціалів, що називається потенціалом течіння. Це явище зумовлено наявністю ПЕШ на поверхні розділу фаз тверде тіло – рідина. При протискуванні рідини через пористу діафрагму відбувається деформація ПЕШ і іони дифузного шару зміщуються в напрямку потоку рідини. В результаті руху зарядів вздовж поверхні виникає поверхневий струм і різниця потенціалів на кінцях капілярів діафрагми; ця різниця потенціалів в свою чергу, спричинює появу струму провідності у зворотному напрямку.

Різниця потенціалів зростає до встановлення рівності цих струмів і в стаціонарних умовах стає постійною.

Потенціал течіння виражається наступним рівнянням:

(5)

де r - тиск, що викликає течіння рідини.

При осіданні дисперсних частинок в гравітаційному полі подвійні електричні шари, що оточують частинку, деформується за рахунок тертя об шар рідини. В результаті цього дифузні іони відстають від частинок, що рухаються і по висоті осідання виникає різниця потенціалів, що називається потенціалос седиментації U _сед.

Зв'язок між потенціалом седиментації і електрокінетичним потенціалом можна встановити із рівняння (5), замінивши тиск р силою ваги F _g, що викликає седиментацію частинок.

Сила ваги

(6)

де j - об’ємна частка дисперсної фази, рівна для сферичних частинок радіуса ; n - число частинок в одиниці об’єму; r і r ₀ – густини дисперсної фази і дисперсійного середовища; g – прискорення вільного падіння:

(7)