Электрокинетический потенциал
Направленное перемещение частиц дисперсной фазы под действием электрического поля может наблюдаться в седиментационно-устойчивых дисперсных системах. При этом происходит разрыв ДЭС по плоскости скольжения, в результате частица приобретает определенный заряд и движется к соответствующему электроду.
При электрофорезе можно измерить скорость движения частиц.
Рис. 18. Схема движения коллоидных частиц в электрическом поле.
Линейная скорость (U) – движение частиц относительно мембраны при электроосмосе и движение частиц при электрофорезе:
, - уравнение Гельмгольца-Смолуховского
где 
- вязкость. Единицы измерения линейной скорости [м/с].
При движении частиц дисперсной фазы они вынуждены взаимодействовать с противоионами дисперсионной среды, что вызывает электрофоретическое торможение, что уменьшает линейную скорость при электрофорезе.
Электрофоретическое торможение 
является функцией размера частиц и толщины диффузного слоя.
- без учета электрофоретического торможения
- с учетом электрофоретического торможения,
где f - параметр Дебая, α – диаметр частицы. Единицы измерения электрофоретического торможения 
.
Характеристикой электрофореза является также электрофоретическая подвижность, которая характеризует электрофоретические свойства системы без учета влияния внешнего электрического поля и служит для сравнения способности к электрофорезу различных коллоидных систем.
При исследовании явления электроосмоса для практического применения при расчете электрокинетического потенциала удобнее использовать уравнение, в которое входят величины, измеряемые экспериментально. Выразим линейную скорость через объёмную:
,
где r – радиус капилляра, l – длина капилляра, I – сила тока, ρ – удельное сопротивление, χv – удельная электрическая проницаемость жидкости, R – сопротивление.
Пи расчете электрокинетического потенциала и при выборе оптимального режима ряда технологических процессов (проведение электродиализа, определении пористости грунтов т.д.) необходимо учитывать поверхностную проводимость χs – это явление сводится к тому, что находящиеся около межфазной границы ионы изменяют состав среды, они являются причиной передвижения жидкости или частиц. Изменение состава среды ведёт к изменению электропроводности раствора у межфазной границы.
Поверхностная проводимость χs учитывается путём введения коэффициента эффективности диафрагмы α:
Путём электроосмоса удаляют влагу из капиллярнопористых систем и понижают уровень грунтовых вод при возведении гидротехнических сооружений.
Метод электрофореза применяют для формирования изделий из тонких взвей последующим спеканием для разделения, выделения и исследования биоколлоидов, особенно белков.
Возникновение электрических полей при течении грунтовых вод помогает в геологической разведке полезных ископаемых и водных источников.
Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 3823;