Электрофорез. Электрофорез– это направленное перемещение частиц дисперсной фазы под действием приложенной разности потенциалов

Электрофорез– это направленное перемещение частиц дисперсной фазы под действием приложенной разности потенциалов. Под действием приложенного электрического тока происходит разрыв ДЭС по плоскости скольжения. Частица при этом получает определенный заряд и перемещается к соответствующему электроду. В отличие от электроосмоса при электрофорезе можно непосредственно измерять скорость движения частиц (визуально)

Прибор для наблюдения Рис. 7.5. Релаксационный эффект

электрофореза при электрофорезе

Для исследования процесса электрофореза используется прибор в виде U - образной трубки, заполненной до уровня а - а исследуемым золем, на поверхность которого наливают контактную жидкость (электропроводную) и включают в электрическую сеть. Через определенные промежутки времени определяют скорость перемещения золя к соответствующему электроду. Скорость перемещения золя определяют величиной – потенциала на частицах дисперсной фазы.

Обозначим через – линейную скорость движения частиц, – электрофоретическая подвижность

(7.23)

с учетом уравнения Гельцмгольца - Смолуховского

или , или (7.24)

При выводе уравнений (7.23) и (7.24) предполагается, что частицы движутся в однородном электрическом поле, имеют любую форму и не проводят электрический ток. Толщина ДЭС должна быть значительно меньше размера частиц: ()

В разбавленных водных растворах при 20°С []=

; до 100 мВ

Экспериментальные значения из-за того, что уравнение Гельмгольца - Смолуховского не учитывает 2 эффекта: релаксационный эффект и эффект торможения.

Релаксационный эффект: нарушение симметрии дифф. слоя вокруг частицы при движении фаз в противоположные стороны. Возникает внутреннее электрическое поле, направленное против внешнего поля, эффективная напряженность внешнего поля Е уменьшается, и имеют заниженное значение. Для восстановления равновесного состояния требуется время релаксации.

Электрофоретическое торможение: поток противоионов тормозит движение частиц, уменьшается. Иоккель предложил на основе теории сильных электролитов ввести в уравнение поправочный коэффициент , для сферических частицменяется от ³/₂ до 1 при возрастании .

Пример расчета – потенциала:

;

; ; ε₀ = 8,85 10^-12 Ф/м

; ;

Дата добавления: 2014-01-11