Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Экспериментальное определение z - потенциала. Влияние температуры на электрокинетический потенциал




Влияние рН среды

Влияние температуры на электрокинетический потенциал

Влияние температуры на z - потенциал проявляется двояко. С одной стороны, повышение температуры «размывает» двойной электрический слой, способствуя переходу ионов из адсорбционного слоя в диффузионный. В ходе такого процесса z - потенциал системы увеличивается (рис.5.9.(1)).

С другой стороны, повышение температуры вызывает десорбцию потенциалопределяющих (неиндифферентных) ионов. В результате потенциал поверхности j0 уменьшается, что приводит к снижению z - потенциала (рис.5.9.(2)). Суммарный эффект изменения электрокинетического потенциала при изменении температуры зависит от природы системы и условий её существования.

 


ζ 1 2

 

 

 


Т

Рис.5.9. Зависимость электрокинетического потенциала от температуры

 

Значительное влияние на z - потенциал оказывает pH среды, поскольку ионы H3О+ и OH- обладают высокой адсорбционной способностью.

 

Особенно велика роль среды в тех случаях, когда в контакте с водным раствором находится амфотерное вещество. При изменении кислотности среды в этом случае может происходить перезарядка гранулы.

 

Значение электрокинетического потенциала определяют, изучая электрокинетические явления (обычно электроосмос и электрофорез).

Электрофорез проводят в U-образной градуированной стеклянной трубке 1 (рис.5.10).

 

Рис.5.10. Схема установки электрофоретического определения z - потенциала

 

 

Трубку заполняют золем (затемнённая часть трубки на рисунке) и контактной жидкостью. Контактная (надстилающая) жидкость служит проводником тока между электродами и испытуемым золем. В верхние отверстия трубки 1 вводят агар - агаровые сифончики 8, один конец которых погружают в электрофоретическую трубку, другой - в небольшой стаканчик 9, наполненный раствором сернокислой меди. В стаканчики 9 опущены медные пластины 10, соединяющие трубки с электрической цепью.

При наложении постоянного электрического поля напряжением ~80В граница золя начинает перемещаться (трубку заполняют так, чтобы граница золя и надстилающей жидкости была чётко выраженной) к электроду, противоположному по знаку заряду ядра мицеллы: если потенциалопределяющие ионы – катионы, то граница золя смещается к катоду, и наоборот. Измеряют смещение границы золя - l за определённое время t.

Явление электроосмоса изучают, используя устройство, схематически изображенное на рис. 5.11.

 

Рис.5.11. Схема установки для изучения электроосмоса: 1 – U-образная трубка, 2 – капиллярно-пористое тело, 3 – капилляр.

 

Капиллярно-пористое тело (молотый кварц, песок и т.п.), предварительно смоченное водой помещают в U- образную трубку, соединенную с градуированным капилляром 3. При наложении постоянного электрического поля на электроды, расположенные на границах тела 2, вода в трубке начинает перемещаться. Измеряют смещение уровня воды в капилляре 3 - l за определённое время t.

 

Электрокинетический потенциал, возникающий при электроосмосе или электрофорезе, рассчитывают по уравнению Гельмгольца – Смолуховского:

(5.7)

или

= K×Uэф, (5.8)

где h - вязкость среды; U0 - линейная скорость движения фаз; E - напряженность электрического поля; Uэф - электрофоретическая подвижность, она равна:

(5.9)

Здесь L - расстояние между электродами; V - разность потенциалов; - сдвиг границы золь - контактная жидкость за время t.

 

 

Практическое применение. Электроосмос используют для обезвоживания пористых тел - при осушке стен зданий, сыпучих материалов и т. п., а также для пропитки материалов. Все шире применяют электроосмотич. фильтрование, сочетающее фильтрование под действием приложенного давления и электроосмотич. перенос жидкости в электрич. поле.

 

Использование электрофореза связано с нанесением покрытий на детали сложной конфигурации, для покрытия катодов электроламп, полупроводниковых деталей, нагревателей и т. п. Этот метод применяется также для фракционирования полимеров, минеральных дисперсий, для извлечения белков, нуклеиновых к-т.

Его используют также для фракционирования полимеров, минеральных дисперсных смесей, извлечения белков, нуклеиновых кислот, а также в медицине для введения в организм через кожу или слизистые оболочки лекарственных средств.

Эффект возникновения потенциала течения используется для преобразования мех. энергии в электрическую в датчиках давления.


 

Лекция 11




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 459; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.