Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Электрофоретическая подвижностьСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте Все электрокинетические явления связаны с относительным перемещением дисперсной фазы и дисперсионной среды, осуществляемой по границе скольжения. Их интенсивность определяется значением ^-потенциала. Поэтому данную величину используют для оценки электрокинетических явлений. Двойной электрический слой можно рассматривать в качестве своеобразного конденсатора (рис. 7.9). Относительность движения дисперсной фазы и дисперсионной среды определяется силами /j и/2. Сила/j возникает в результате взаимодействия избытка-зарядов потенциалобразующего слоя по отношению к адсорбционному слою; она характеризует заряд диффузного слоя и направ-лена параллельно границе скольжения (линия АА), противодействуя силе трения. Сила/j определяется по формуле где Е — напряженность или градиент внешнего поля; qB — плотность заряда | поверхности. Сила f2 определяет трение жидкости при ее перемещении: /2=Л(я/А), (7.10)1 где г| — коэффициент трения; ш — скорость движения жидкости; h— расстоя- | ние между поверхностями (см. рис.7.9). При установившемся движении эти силы равны, т.е. EqB = ф/h), или v = (q/*A)E. (7.11) Формула (7.11) определяет скорость взаимного перемещения! дисперсной фазы и дисперсионной среды. Удельный заряд дмщ можно связать с ф-потенциалом: C, = qJi/Et;qB=(E/hK, (7.12)1 где еа — абсолютная диэлектрическая проницаемость. Подставляя равенство (7.12) в формулу (7.11), получим Рис. 7.9. Схема возникновения электрокинетических явлений: 1-3 — см. рис. 7.5, нижняя Стрелка показывает направление Движения жидкости Скорость движения в расчете на единицу напряженности электрического поля называют электрофоретической подвижностью, которая определяется по формуле \)£ = i)/£=ea£/n. (7.14) С учетом формы частиц дисперсной фазы уравнения (7.13) и 7.14) принимают следующий вид:
(7.15) W где v — скорость, м/с; \>Е — электрофоретическая подвижность, м2/с • В, \|/ — коэффициент, зависящий от формы частиц; £ — дзета-потенциал, В; Е — напряженность или градиент внешнего электрического поля, В/м. Коэффициент \|/ учитывает форму частиц и их ориентацию в электрическом поле. Для шарообразных частиц коэффициент \|/ равен 0,66, а для цилиндрических, ориентированных вдоль силовых линий электрического поля — 1. Абсолютная диэлектрическая проницаемость среды еа= е • е^ где е — относительная диэлектрическая проницаемость; е0 — абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, или электрическая постоянная, равная 8,8510~12К2/Нм2 (8,8510~12 Ф/м). С учетом значения абсолютной диэлектрической проницаемости формулу (7.15) можно представить в виде
или 7| _ W W Согласно формуле (7.17) величины, которые определяют интенсивность электрофореза и электроосмоса, зависят от свойств среды (tj, е), формы частиц (\|/), напряженности внешнего электрического поля (Е) и электрокинетического потенциала (Q, определяемого структурой ДЭС. Электрофоретическую подвижность и электрокинетический потенциал довольно просто определить экспериментально по скорости перемещения дисперсной фазы; электрофоретическая подвижность обычно не превышает 5,0-10~8 м2/с-В, а электрокинетический потенциал — 100 мВ. В формулах (7.15) и (7.17) не учитывается ряд особенностей дисперсных систем, например электропроводность частиц дис- персной фазы, специфические свойства дисперсной системы»| случае ее нахождения в щелях, каналах и капиллярах. Тем не| менее эти формулы являются основными для количественной! характеристики электрокинетических явлений. Для расчета потенциала течения Ет который осуществляется под внешни*! \ воздействием Р1 (см. рис. 7.8), можно воспользоваться следующей формулой;;
13,510 -0,66 8,85 10"12 -69,4-400 3. Найдите значения потенциала течения, если через мембрану продавливается 42,4%-й раствор спирта при следующих условиях: АР = 20- 10~3Па, удельная электропроводность % = 1,3- 1&-3 См • мг1, относительная диэлектрическая проницаемость е = 41,3, вязкость г\ = 0,9-10~3 Па- с, электрокинетический потенциал С = 6-10~3 В. Согласно формуле (7.18)
(7.18) где АР - Рх — Р2 — перепад давления при течении дисперсионной среды; % — | удельная электропроводность дисперсионной среды. Заметим, что потенциал течения возникает на любой границе раздела фаИ при перемещении дисперсной фазы или дисперсионной среды. Так, напри*| мер, кровь организма человека является дисперсной системой. Сердце, как сво-J еобразный насос, заставляет кровь двигаться по сосудам. Потенциал течения^ крови составляет примерно 1—2 мВ, т.е. незначителен. При движении нефти:] по трубопроводам потенциал течения намного выше и может привести к элек- • трическому пробою, пожару или взрыву. По той же причине наливать бензин в полиэтиленовую емкость крайне опасно, так как при опорожнении канист- j ры возникает потенциал течения, который может вызвать искру и воспламе-^ нить бензин. Таким образом, электрокинетические явления и электрофор ретическую подвижность можно рассматривать как следствием образования ДЭС на границе раздела фаз. Возможность и ин-1 тенсивность относительного перемещения фаз определяется ве-| личиной ^-потенциала, которая обусловлена структурой ДЭС.
20103-41,3-8,8510"'2-103 0,910"31,310"2 4. Чему равен электрокинетический потенциал при протекании 0.01 М раствора КС1 через керамический фильтр под избыточным давлением (АР) 3,1- 10* Па и потенциале течения ЕТ=1,2- 10~2 В. При 298 К вязкость раствора г\=8,94- 10~4 Па- с, удельная электропроводность %-0Л41См - м~1, относительная диэлектрическая проницаемость е=78,5.
Из формулы (7.18) получаем = 0,07В = 3,1 104-78,5-8,85 10 Упражнения 1. Электрокинетический потенциал высокодисперсных частиц золя апелъси~1 нового сока равен 50 мВ. Определите скорость электрофореза и электрофоретиЛ ческую подвижность частиц золя сферической формы, если относительная диэ~\ лектрическая проницаемость среды е равна 54,8, внешняя ЭДС — 120 В, рассто- \ яние между электродами h = 40 см, вязкость среды т^ = 4,5- 10~3 Па • с. В соответствии с формулой (7.17) при Е = Ej/h 54,8-8,8510 12-5О1О"3 120. 0,66-4,5 10"3 0,4 2,45-10 2,45мкм/с; ^ ц 2,45-Ю-6 -0,4 1Q_, ^,. Uf E 120 М 'С '' 2. Определите электрокинетический потенциал коллоидов 20%-го раствор сахарозы при градиенте внешнего электрического поля 400В/м, относительно диэлектрической проницаемости е = 69,1, вязкости tj = 2,5-10~3 Па си скорости электрофореза v = 13.5 мкм/с. По формуле (7.17) находим Раздел второй СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ В этом разделе рассматриваются свойства, характерные для всех дисперсных систем. Подобные свойства вызваны различными причинами, а именно: концентрацией и неодинаковыми размером частиц дисперсной фазы, их возможностью контактировать и взаимодействовать между собой, а также последствием этого взаимодействия, которое проявляется в устойчивости и структурно-механических свойствах. Несмотря на разнообразие, эти свойства вызваны одним и тем же — раздробленностью дисперсной фазы, взаимодействием между частицами дисперсной фазы и дисперсионной средой, а так же между самими частицами дисперсной фазы. Содержание раздела позволяет: ? уяснить особенности оптических свойств, которые для вы ? представить молекулярно-кинетические свойства высоко ? рассмотреть одну из основных проблем коллоидной хи агрегативную устойчивость на основе расклинивающего давления и теории ДЛФО [рис. 10.4 и 10.5, формулы (10.23)—(10.38)], особенности устойчивости текучих ч&С-тиц эмульсий и пен [рис. 10.6, формулы (10.32)—(10.37)], воздействие электролитов на устойчивость дисперсных систем [рис. 10.8 и 10.9, формулы (10.39)—(10.42)], возникновение и влияние на устойчивость структурно-механического барьера; показать причины образования структур и возникновения прочности связнодисперсных систем (рис. 11.1 и 11.2), особенности деформации этих систем [рис. 11.3 и 11.4, формулы (11.1)—(11.3)], изменение вязкости свободнодиспер-сных [формулы (11.4)—(11.8)] и связкодисперсных систем посредством полной реологической кривой [рис. 11.5, формулы (11.9) и (11.10)], а так же классификацию упруговяз-копластических дисперсных систем в зависимости от их вязкости и упругости; обратить внимание на особенности структурно-механических свойств сыпучих материалов, которые определяются адгезией и аутогезией [рис. 11.6, формулы (11.11) и (11.12)], законами трения [формулы(11.13)—(11.17)]и позволяют количественно оценить условия течения сыпучих материалов (рис. 11.7); подчеркнуть суть двух способов получения дисперсных систем (рис. 12.1 и 12.2), основаных на диаметрально противоположных процессах — диспергировании — дробление крупных частиц на более мелкие [рис. 12.3 и 12.4, табл. 12.1, формулы (12.1)—(12.5)] и конденсации — укрупнении мелких частиц [рис. 12.5, формулы (12.6)—(12.11)]; уяснить особенности мембранных процессов (рис. 12.6) — обратного осмоса [рис. 12.7, формулы (12.12)—(12.14)], диализа и ультрафильтрации (рис. 12.7, в). Глава 8
Оптические свойства дисперсных систем обусловлены взаимодействием электромагнитного излучения, обладающего определенной энергией, с частицами дисперсной фазы. Особенное-
ти оптических свойств дисперсных систем определяются природой частиц и их размерами, соотношением между длиной волны электромагнитного излучения и размерами частиц. Одним из наиболее характерных оптических свойств дисперсных систем является рассеяние света.
|
|||||||||||
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 644; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 216.73.217.21 (0.009 с.) |