ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электроосмос из "Курс коллоидной химии 1995" Из этого качественного рассмотрения видно, что действующая электрическая сила (в явлениях электроосмоса и электрофореза), равная произведению заряда на градиент потенциала, тем больше, чем больше зарядов диффузного слоя оказывается в подвижной части жидкости. От этих зарядов зависит и величина конвективного тока, и, следовательно, величш1ы потенциалов течения и оседания. Таким образом, все эти явления должны быть развиты тем сильнее, чем больше подвижный заряд диффузного слоя и -потенциал границы скольжения. Отсюда следует, что -потенциал есть мера интенсивности электрокинетических явлений. С другой стороны, измеряя параметры этих явлений, можно вычислить -потенциал на основе теории, связывающей его с этими параметрами. К расбмотрению этой теории, разработанной Гельмгольцем около ста лет назад и развитой далее в трудах Перрена, Смолуховского и других ученых,, мы и переходим. [c.213] Это уравнение носит название уравнения Гельмгольца—Смо луховского для электроосмоса. Смолуховский показал, что переход от одиночного цилиндрического капилляра к капиллярной системе произвольной формы не изменяет вида уравнения (XII.28), если капилляры достаточно широки (см. раздел ХП.5— ХП.7). [c.215] Таким образом, движение ионов диффузного слоя под действием электрического поля увлекает вследствие внутреннего трения всю массу жидкости, которая заполняет капилляры или поры, со скоростью Q в направлении поля. [c.215] Весьма существенно, что уравнение (XII.28) не включает геометрических параметров системы (I, А) все величины, входящие в правую часть уравнения, измеримы на опыте. Зависимость ( от /, изученная экспериментально для многих систем, оказалась линейной, подтверждая уравнение (ХП.28) и положенный в основу его вывода принцип суперпозиции полей. [c.215] Таким образом, экспериментальное определение С и / позволяет вычислить -потенциал. [c.215] Для измерений применяют установки различного типа пример одной из них приведен на рис. ХП.12. Пористая мембрана 1, зажатая между фланцами 2 к 3, разделяет два симметричных сосуда 4 с отсчетными капиллярными трубками 5 и неполяризующимися электродами (Си/Си304 — агар) б. Ячейку заполняют раствором электролита так, чтобы мениски жидкости находились в средней части градуированных трубок. Соединяя электроды с внешним источником тока, измеряют объем V жидкости, перемещающейся за время ( в капиллярных трубках вследствие электроосмоса в мембране Для расчетов используют среднее значение скорости Сер == (V У )/2(, нивелируя таким образом изменения V, связанные с тепловым расшйрением. Измерения повторяют несколько раз, меняя направление тока. Значение / (среднее за период измерения) определяют по миллиамперметру, а значения т), е и к берут из таблиц . При выполнении измерений необходимо, чтобы уровни жидкости находились на одной высоте это исключает влияние гидростатического давления . [c.215] Измеряя равновесную высоту поднятия к и, следовательно, гидростатическое давление Р = можно найти если известен радиус пор г. [c.216] Электроосмос в настоящее время широко применяется для решения многих практических задач. Например, при возведении плотин, дамб и других гидротехнических сооружений путем намыва грунта из водоемов возникает необходимость быстрого удаления избыточной влаги. Для этого в намытый грунт вводят металлические перфорированные электроды (иглофильтры), соединенные поочередно с различными полюсами внешнего источника тока. Включение электрического тока вызывает электроос-мотический перенос воды к катодам, откуда ее удаляют откачиванием в то же время твердая масса отжимается к анодам вследствие электрофореза. Метод используют в настоящее время для осушения заболоченных участков местности (с последующим закреплением) при прокладке транспортных магистралей, для обезвоживания различных осадков, обычно в сочетании с фильтрацией путем наложения электрического поля на -фильтр-прессы. [c.216] Применяют электроосмос также для осушки торфа (между металлическими сетками, соединенными с источником тока), для обезвоживания бревен (топляков), для устранения прилипания грунта к ковшам экскаваторов. В этом случае прохождение тока через ком находящегося в ковше грунта образует водяную смазку на границе со стенкой ковша, соединенного с катодом. [c.216] Разрабатываются способы интенсификации добычи нефти путем использования электроосмоса в процессе вытеснения нефти водой из коллекторов. Эти исследования, сопряженные с разработкой теории совместного электроосмоса двух жидкостей (нефти и воды), развиваются в работах Тихомоловой (ЛГУ). Успешными оказываются и попытки использовать электроосмос для осушки стен сырых зданий. Путем закладки гальванических элементов в стену здания создается постоянный электроосмоти-ческий поток, направленный навстречу восходящему потоку влаги, обусловленному капиллярным поднятием. [c.216] Рассмотренные направления использования электроосмоса для технических целей в течение ряда лет успешно разрабатывались Григоровым и его сотрудниками (ЛГУ) подробное изложение этих работ приведено в книге [16] . [c.216] Вернуться к основной статье