![]() |
|
|
Общая химияиз пространственно разделенных электрических зарядов противоположного знака. В дисперсных системах дзойной электрический слой образуют ионы и дипольные молекулы. Ионный двойной электрический слой возникает либо в результате диссоциации ионогенных групп вещества твердой фазы, либо вследствие избирательной адсорбции ионов, достраивающих кристаллическую решетку твердой фазы. В результате на границе между твердой фазой и раствором возникает подобие конденсатора, внутренняя обкладка которого образована потенциалопределяющими ионами, а наружная — противоионами. Возникновение двойного электрического слоя путем избирательной адсорбции ионов рассмотрел на примере получения коллоидных частиц Agl при взаимодействии AgNOs и КД в их сильно разбавленных растворах при небольшом избытке KJ. На поверхности кристаллов преимущественно адсорбируются ионы, идентичные ионам, образующим кристаллическую решетку, либо сходные с ними. В рассматриваемом случае будут адсорбироваться ионы 1~, и поверхность кристалликов Agl приобретает отрицательный заряд. Межфазовый потенциал, или е-потеициал (греч, е — «эпсилон»), представляет собой работу против ку- лоновских сил, необходимую для переноса единицы заряда противоположного знака с поверхности кристалла в бесконечность. Противоионы (в данном случае ионы К+) находятся под действием электрического поля заряженной Рис. 100. Схема строения коллоидной мицеллы (а) и изменения потенциала () в двойном электрическом слое: 1 — ядро; 2 — двойной электрический слой} 3 — его адсорбционная часть; 4 — его диф* фузная часть; А Б — межфазовый е-потек» циал; ВГ — электрокииетический ф-потен» цнал; «—» — потенциалопределяющне ионы; «f> «? протнвоионы, поверхости и теплового движения, стремящегося равномерно распределить их в объеме. Это приводит к закономерному динамическо- му распределению протн- воионов подобно облаку, плотность которого убывает по мере удаления от заряженной поверхности. Внешняя граница этого облака противоиоиов определяет толщину двойного электрического слоя (рис. 100). При относительном перемещении фаз, из-за гидратации твердой поверхности и ионов граница скольжения проходит на некотором расстоянии от твердой поверхности. В результате этого двойной электрический слой подразделяется на плотную (адсорбционную) и диффузную части (рис. 100). Адсорбционная (плотная) часть двойного электрического слоя состоит из потенциалопределяющих ионов и части противоиоиов. Диффузная часть двойного электрического слоя образована остальными противоионами. Скорость перемещения фаз в электрическом поле определяется величиной потенциала на поверхности скольжения, который поэтому назван электрокинетическим потенциалом и кратко обозначается как ?-по-тенциал (дзета-потенциал). Этому потенциалу приписывают знак заряда твердой поверхности. В постоянном внешнем электрическом поле коллоидная частица перемещается к электроду, знак заряда которого противоположен знаку заряда поверхности коллоидной частицы (рис. 101, а). Электроосмотпческий перенос жидкости направлен к электроду, имеющему тот же знак, что и поверхность капилляра К (рис. 101,6). В этом случае в электрическом поле подвижны гид-ратированные протпвоиопы, которые увлекают прилегающие к ним слон воды. Изменение структуры двойного электрического слоя возможно в нескольких направлениях. При очень малых концентрациях электролитов, по мере заполнения активных центров поверхности потенциалопределяющими ионами, будет происходить увеличение е-потепциала. Противоионы с высокой адсорбционной способностью (например, многозарядные ионы) могут проникнуть в адсорбционный слой в количествах, сверхэквивалентных первоначальным потеициалопре-деляющим ионам, вызывая изменение знака заряда поверхности с соответствующей перестройкой всего двойного электрического слоя (перезарядка коллоидов), Диффузная часть двойного электрического слоя наиболее лабильна и изменчива. Противоионы обмениваются на другие ионы того же знака. Повышение концентрации раствора приводит к «вытеснению» противоионов из диффузной в плотную часть двойного электрического слоя. Толщина двойного электрического слоя и величина ^-потенциала уменьшаются. При некоторой концентрации раствора (примерно 0,1 н.) все протнвоионы оказываются вытесненными в адсорбционный слой и ^-потенциал становится равным нулю. В этом случае изменение межфазового потенциала от его максимального значения на поверхности твердой фазы до нулевого целиком происходит в пределах адсорбционного слоя. Такое состояние коллоидной мицеллы называют изоэлектри-ч е с к и м состоянием. Из сказанного следует, что электрокинетические явления проявляются в разбавленных растворах электролитов (<С0,1 п.). Электрокинетический потенциал имеет порядок 0,001—0,1 В. Несмотря на небольшую величину, ^-потенциал играет существенную роль в устойчивости коллоидиодисперсных систем (см. § 113). Электрокииетические явления находят практическое применение. Так, с помощью электрофореза проводят формование различны |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|