Потенциалы течения и седиментации

При течении жидкости через пористую диафрагму под влиянием приложенного давления по длине диафрагмы возникает разность потенциалов, называемая потенциалом течения. Это явление обусловлено наличием ДЭС на поверхности раздела фаз. При продавливании жидкости через пористую диафрагму происходит деформация ДЭС и ионы диффузного слоя смещаются в направлении потока жидкости. В результате движения зарядов вдоль поверхности возникает поверхностный ток и разность потенциалов на концах капилляров диафрагмы; эта разность потенциалов, в свою очередь, приводит к появлению тока проводимости в обратном направлении.

Разность потенциалов возрастает до установления ра­венства этих токов и в стационарных условиях становится постоянной.

Потенциал течения выражается следующим уравнением:

, (16)

где r - давление, вызывающее течение жидкости.

При оседании дисперсных частиц в гравитационном поле двойные электрические слои, окружающие частицу, деформируются за счет трения о слой жидкости. В результате этого диффузные ионы отстают от движущихся частиц и по высоте оседания возникает разность потенциалов, называемая потенциалом седиментации U_сед.

Связь между потенциалом седиментации и электрокинетическим потенциалом можно установить из уравнения (1.15), заменив давление р силой тяжести F_g, вызывающей седиментацию частиц.

Сила тяжести

, (17)

где j — объемная доля дисперсной фазы, равная для сферических частиц радиуса ; п — число частиц в единице объема; r и r₀ — плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды; g— ускорение свободного падения:

. (18)

Дата добавления: 2015-08-31