ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрокинетические явления из "Курс теоретической электрохимии" Явление электроосмоса или электрофореза можно наблюдать различными способами. [c.252] Для более строгого, количественного изучения электроосмоса с успехом применялись отдельные стеклянные капилляры, причем полученные результаты вполне сравнимы с теми, которые были получены в приборе с пористым стаканом, так как последний по существу представляет систему тонких капиллярных ходов в стенках. [c.252] ДОМ противоположного знака. Так как таким электродом является катод, то, очевидно, вода заряжена положительно, а стеклянные стенки — отрицательно. Иначе говоря, на поверхности раздела образуется двойной электрический слой, причем положительные заряды расположены на воде, а отрицательные — на неподвижном стекле, как это показано на схематическом изображении капилляра (рис. 90). [c.253] Было установлено, что заряд воды и стенок зависит от материала последних. Так, при контакте воды со стенками из материала, имеющего основной характер, например из алунда, они заряжаются положительно, а вода отрицательно, что легко определить по движению воды к аноду при электроосмосе. Очевидно, АЬОз адсорбирует ионы водорода, которые сообщают его поверхности положительный заряд, а водная поверхность приобретает отрицательный заряд за счет оставшихся в ней гидроксильных ионов ОН . [c.253] Далее было найдено, что положительный заряд возникает на углекислом барии при контакте с водой, а отрицательный заряд — у серы и силикатов. [c.253] Введение в воду растворов электролитов (табл. 37) с концентрацией 5 10 моль л, понижает скорость движения пропорционально валентности катиона. [c.253] Это явление объясняется тем, что катионы, адсорбируясь на стеклянных стенках, частично или полностью нейтрализуют их отрицательный заряд, снижают разность потенциалов и тем самым замедляют или даже прекращают передвижение воды. В согласии с этим объяснением, как видно из табл. 37, влияние катионов на скорость увеличивается с ростом валентности катиона. [c.253] Сравнивая это явление с явлением увеличения адсорбции на угле, зависящим от валентности катионов можно сделать вывод, что степень подавления электроосмоса зависит от адсорбции ионов, в данном случае катионов. В зависимости от природы твердых стенок капилляра или диафрагмы действие катионов может быть также противоположным. [c.254] В случае глиняных диафрагм малые количества кислоты понижают скорость воды до нуля а затем при дальнейшем росте концентрации набл10дается движение воды в противоположном направлении. [c.254] Едкий натр увеличивает вдвое скорость движения раствора (по сравнению с водой) через кварцевые капилляры в направлении к катоду. Действие кислоты объясняется тем, что ионы водорода перезаряжают и делают положительными стенки из фарфора и стекла, а гидроксильные ионы ОН в результате их сильной адсорбции, наоборот, повышают отрицательный заряд стенок. Четырехвалентный ион тория в больших концентрациях перезаряжает отрицательные стенки, делая их положительными, и меняет направление течения жидкости. [c.254] Электроосмос наблюдается также у неводных жидкостей, причем направление процесса и скорость движения зависят от природы жидкости и материала стенок диафрагм или капилляров и, в первую очередь, от их диэлектрических постоянных. [c.254] ЖИДКОСТЬЮ (дзета-потенциал или электрокинетический потенциал) / — сила электрического тока /) —диэлектрическая постоянная жидкости 71 — вязкость среды у- — удельная электропроводность растворов. [c.255] Явление электроосмоса иногда используется для фильтрования труднофильтрующихся жидкостей. Кроме того, электроосмос часто возникает как осложняющее обстоятельство в электрохимических производствах, в которых применяются диафрагмы. [c.255] Разность потенциалов течения представляет собой явление, обратное электроосмосу, и состоит в том, что при механическом продавливании жидкости через твердые капилляры и жидкая и твердая поверхности приобретают электрические заряды, различные по знаку, например, стекло — отрицательный заряд, а вода — положительный. Это явление можно наблюдать в аппарате, показанном на рис. 91. При движении воды из стеклянного сосуда 3 слева направо через стеклянный капилляр 5 в сосуд на электродах 1 я 2 создается разность потенциалов, достигающая 25 в на одну атмосферу давления, вызывающего перемещение воды. Это явление вызвано образованием двойных электрических слоев и переносом положительных зарядов водой по направлению ее движения. [c.255] Современным типом аппарата для определения потенциала течения является прибор Жукова и Крюкова. В прибор вставлена дополнительно диафрагма 2. Жидкость переводится из 7 в (рис. 92) давлением воздуха из баллона 10. 5 и 6 — электроды. [c.256] В случае добавления 1 мг экв/л хлористого алюминия знаки электродов меняются. [c.256] Явление электрофореза состоит в том, что частицы дисперсной фазы золей, суспензий и эмульсий переносятся с помощью электрического тока на электроды, причем, в зависимости от природы частиц диеиерсной фазы и диспергирующей жидкости, они попадают на катод (катафорез) или на анод (анафорез), и там, теряя свои заряды, выделяются нейтрализованными из растворов. [c.257] Электрофорез также объясняется адсорбцией электролитов и возникновением двойных слоев на границе двух фаз. Таким образом, следует признать, что адсорбция, например, катионов на частицах делает их положительными, а смачивающие их слои жидкости — отрицательными за счет ориентированных анионов или, наоборот, анионы адсорбируются коллоидными частицами, катионы же остаются в жидкости. [c.257] Отличие электроосмоса от электрофореза состоит в том, что при электроосмосе подвижная жидкость находится среди жесткой системы капилляров, а потому движение вследствие разности потенциалов может сообщиться лишь воде, капилляры же остаются неподвижными. При электрофорезе (катафорезе) твердое вещество, например, глина, в сильно диспергированном виде свободно взвешено в жидкости поэтому под влиянием приложенного напряжения приходят в движение как твердое тело (диспергированное), так и жидкость, но последняя в противоположном направлении. Такое движение происходит также в случае эмульсий. Направление движения и скорость его при электрофорезе зависят от знаков заряда и величины С-потенциала между частицами дисперсной фазы и дисперсионной среды, и находятся в зависимости от природы адсорбированных ионов и от их концентрации в растворе. [c.257] Вернуться к основной статье