химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

вычислить по уравнению (VII, 5).

При наложении внешнего электрического поля движущаяся заряженная частица подвергается не только рассмотренному выше электрофоретическому торможению, но и действию так называемой электрической релаксации, которая заключается в следующем. Согласно электрической теории электрофореза предполагается, что электрическое поле двойного слоя и внешнее электрическое поле просто накладываются одно на другое. Однако на самом деле этого нет, так как частица и внешняя часть двойного слоя движутся в противоположных направлениях, и первоначальная симметрия двойного слоя относительно частицы нарушается* Вследствие электропроводности и диффузии двойной слой стремится восстановить симметрию, но это восстановление требует времени (времени релаксации), и поэтому внешняя часть двойного слоя все же остается позади движущейся частицы. В результате этого возникает добавочное электрическое поле, которое действует на частицу, стремясь двигать ее в обратном направлении, и тем. самым влияет на скорость электрофореза.

VW 0,1 1 ш т woo

ZQ

Рис. VII, 22. Влияние релаксации и различных типов электролитов

на электрофорез коллоидных частиц с отрицательным ?-потеициалом, равным 50 мВ.

Тип электролита обозначен цифрами у кривых: первая цифра характеризует валентность катиона, вторая—валентность аниона.

Не рассматривая подробно влияние электрической релаксации на скорость электрофореза, отметим лишь, что, согласно Овербеку, эффект релаксации зависит от С-потенциала, величины хо и от валентности ионов электролитов, присутствующих в системе. На рис. VII, 22 в качестве иллюстрации показано влияние электрической релаксации для сферических коллоидных частиц с отрицательным ^-потенциалом, равным 50 мВ, и различных типов электролитов. На оси абсцисс отложены значения на, а на оси ординат — зваченвя величины f, ва которую следует умножить скорость электрофоретического переноса, вычисленную по уравнению Гюккеля (VII, 47), чтобы получить правильные результаты. Пунктирной линией-показана кривая, характеризующая изменение скорости, вычисленной по уравнению Геири без учета релаксации.

По данным рис. VII, 22 можно сделать вывод о незначительных релаксационных эффектах при малых и больших значениях ш. Характерно различное расположение кривых в зависимости от электролитов различного типа. Электрофорез отрвцательно заряженных частиц замедляется симметричными электролитами и электролитами, имеющими поливалентные катионы. Наоборот, поливалентные анноны ускоряют электрофорез отрицательно заряженных частиц. л

С увеличением электрокинетнческого потенциала и валентности ионов по* правка на релаксацию быстро возрастает. Но при значениях электрокинетического потенциала, меньших 25 мВ, нли при использовании электролитов с одновалентными катионами и анионами релаксационный эффект мал и поправку на релаксацию в уравнение Генри можно не вводить, так она не превышает в этом случае 3%.

Помимо явлений электрофоретического запаздывания и электрической релаксации на скорость электрофореза может влиять и агрегатное состояние дисперсной фазы. Так, скорость электрофоретического переноса жидких частиц при всех прочих одинаковых условиях электрофореза равна подвижности твердых частиц лишь в частном случае, когда в результате адсорбции поверхностно-активных веществ поверхность капли становится неподвижной, что делает жидкую частицу похожей на твердую. В общем же случае жидкие частицы, обладающие достаточно высокой проводимостью, движутся при электрофорезе значительно быстрее, чем твердые. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, трение о поверхность жидкой частицы всегда меньше, чем трение о поверхность твердого шарика таких же размеров, так как капли жидкости могут деформироваться при движении среды Во-вторых, двойной электрический слой

Рис. VII, 23. Движение жидкости в капельке ртути при электрофорезе.

*

Pi.с. VII, 24. Схема -прибора

Кёна для электрофореза. ^3?

на границе двух жидкостей возникает в обеих фазах, и его часть, приходящая иа каплю, играет существенную роль, заставляя циркулировать жидкость внутри капли, что сказывается на скорости электрофореза.

Следует упомянуть о работах А. Н. Фрумкина, определявшего электрофо-ретическую подвижность капель ртути. А. Н, Фрумкин показал, что капля ртути полностью поляризована, так что ее поведение подобно поведению непроводника. Однако поляризация изменяет поверхностное натяжение на полюсах капли, вызывая движение ртути вдоль поверхности капли. Если капля заряжена положительно (обычный случай), то заряд на поверхности капли у полюса, обращенного к положительному электроду, уменьшается и поверхностное натяжение в этом месте возрастает, тогда как на другом полюсе капли происходит обратное явление. В результате разницы в поверхностных натяжениях внутри капли возникает движение ртути, что схематически представлено на рис. VII, 23. Стрелки внутри капли показывают движение ртути, стрелки снаружи каплн — направление движения дисперсионной среды. Большая стрелка внизу рисунка обозначает направление движения всей капли. Не трудно понять, что это движение ртути должно ускорять перенос частицы к отрицательному электроду. Такие круговые движения могут увеличивать скорость переноса капли на несколько порядков по сравнению с обычными скоростями электрофореза

Рассмотрим теперь кратко основные методы определения ско- -рости электрофореза, уделяя внимание главным образом их принципиальным особенностям, так как технические подробности экспериментальных методик изложены в соответствующих руководствах к практическим занятиям по коллоидной химии. Поскольку

электрофорез во многих отношениях сходен с электролизом, его скорость может быть измерена во многих случаях теми же способами, какими определяется подвижность обычных ионов, например путем определения чисел переноса, измерения скорости перемещения границы раздела, аналитическими методами, а также с помощью микроскопа или ультрамикроскопа.

Метод Гитторфа. Этот метод аналогичен методу, применяемому для определения чисел переноса ионов. Через коллоидный раствор, помещенный в специальный сосуд, пропускают в течение некоторого времени электрический ток и затем в пробах раствора, отобранных из разных мест, аналитически определяют количество дисперсной фазы, переместившейся к одному из электродов. Очевидно, это количество т прямо пропорционально скорости электрофоретического переноса и, концентрации дисперсной фазы с, силе тока / и времени пропускания тока т и обратно пропорционально электропроводности жидкости у, т. е,

т = исН1у {VII, 49)

Из этого уравнения можно определить скорость электрофореза:

и = ут/(сН) (VII, 50)

Этот метод в применении к коллоидным системам особенно точен благодаря большой массе дисперсной фазы, приходящейся на единицу заряда Однако этот способ применяется на практике довольно редко, Таттье использовал метод Гитторфа не только для определения электрофоретической скорости, но и для одновременного определения-подвижности противоионов.

Метод

страница 69
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликни, получи скидку по промокоду "Галактика" в KNS - купить жесткий диск для ноутбука 500 гб - 3 минуты пешком от метро Дубровка, есть своя стоянка.
jacuzzi frame 120 инструкция монтажа
Tomas Stern TS-8012
экономичные мощные лампы каталог

Рекомендуемые книги

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.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.02.2017)