Електричні властивості колоїдних розчинів

Електричні властивості колоїдних розчинів пов¢язані з наявністю подвійного електричного шару і заряду у колоїдних частинок.

Подвійний електричний шар у колоїдних частинок може утворюватись внаслідок вибіркової адсорбції іонів стабілізатора (утворення золю AgI) або в результаті гідролізу та дисоціації поверхневих молекул агрегату (утворення золю SiO₂). Він складається з іонів одного знаку, відносно міцно зв¢язаних з агрегатом, і еквівалентної кількості протиіонів, які знаходяться у рідкому дисперсійному середовищі поблизу міжфазної поверхні поділу. Протиіони можуть наблизитись до межі поділу фаз на відстань, що відповідає радіусу іона.

Відповідно до теорії Штерна протиіони не можуть бути зосередженими тільки біля міжфазної поверхні і утворювати моноіонний шар. Вони розсіяні у рідині на деякій відстані від поверхні поділу. Потенціалвизначаючі іони нерухомо закріплені у площині межі поділу твердої і рідкої фаз. Вони утворюють внутрішню обкладку, а протиіони – зовнішню обкладку. Протиіони, які утримуються поблизу поверхні поділу за рахунок сумісної дії сил електростатичного притягання та специфічної адсорбції, утворюють адсорбційну частину зовнішньої обкладки. Протиіони, що необхідні для повної компенсації поверхневого заряду, утворюють дифузійну частину зовнішньої обкладки подвійного електричного шару.

Основною характеристикою подвійного електричного шару є потенціал поля φ – робота перенесення одиниці заряду з даної точки поля у середині подвійного шару в глибину об¢єму рідини, де концентрація позитивних і негативних зарядів однакова. Потенціал на поверхні поділу фаз називається поверхневим – φ_s. Він складається зі стрибка потенціалу в щільній частині (φ₀) і стрибка потенціалу в дифузній частині подвійного електричного шару (φ_δ)

φ_s = φ₀ + φ_δ . (2.18)

З електричними властивостями колоїдних систем пов¢язані електрокінетичні явища: електрофорез і електроосмос.

Електрофорез – це явище переміщення частинок дисперсної фази в дисперсійному середовищі під дією зовнішнього електричного поля.

Електроосмос – це явище переміщення дисперсійного середовища відносно нерухомої дисперсної фази ( через пористі діафрагми, мембрани, шари дрібних частинок) під дією зовнішнього електричного поля.

При переміщенні в електричному полі колоїдна частинка захоплює з собою адсорбційний шар рідини, яка вміщує частину протиіонів, що міцно зв¢язані з ядром колоїдної частинки. Відповідно до теорії подвійного елек- тричного шару, рух рідини відбувається не по твердій поверхні беспосередньо, а трохи далі, за межами нерухомого (адсорбційного) шару в площині, яку називають площиною сковзання. Через це електрокінетичні явища визначаються не загальним зарядом і потенціалом поверхні, а зарядом і потенціалом у площині сковзання. Різниця потенціалів між рухомою (дифузійною) і нерухомою (адсорбційною) частинами подвійного електричного шару називається електрокінетичним потенціалом або дзета-потенціалом (ξ). У розбавлених розчинах ξ-потенціал близький до значення φ_δ.

Величина дзета-потенціалу залежить від природи електроліту і заряду іона. Розрахувати електрокінетичний потенціал можна за рівнянням

ξ = , (2.19) де η - в¢язкість розчину; ε –діелектрична стала; u – електрофоретична рухливість – лінійна швидкість руху частинок при одиничному градієнті потенціалу зовнішнього електричного поля.

Електрокінетичний потенціал характеризує агрегативну стійкість колоїдних частинок, тобто здатність зберігати постійну ступінь дисперсності.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Домашніх завдань) та контрольних робіт	\|	Агрегативна стійкість і коагуляція колоїдних розчинів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.