Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 47 стр.

                  Рис 7.6.Схема строения двойного электрического слоя по Штерну.

     Одна часть противоионов примыкает непосредственно к поверхности, образуя плотный
(адсорбционный слой)- слой Гельмгольца. Другая часть противоионов под действием тепло-
вого движения распространяется в глубь фазы, образуя так называемый диффузионный слой,
или слой Гуи. Толщина плотного слоя Гельмгольца принимается равной диаметру противо-
иона. Эту часть ДЭС можно рассматривать как плоский конденсатор, потенциал которого с
увеличением расстояния от поверхности снижается линейно. По теории Гуи-Чепмена проти-
воионы диффузной части ДЭС распределяются в поле поверхностного потенциала в соответ-
ствии с законом Больцмана. Теория показывает, что потенциал в диффузной части слоя сни-
жается с расстоянием по экспоненте. При малом значении потенциала эта зависимость вы-
ражается уравнением:
                            ϕ = ϕ б е − χx ,                            (7.45)
где ?б – потенциал диффузного слоя;
    х – расстояние от начала диффузионной части ДЭС;
    χ- βελичина обратная толщине диффузной части слоя.
    Согласно теории Гуи-Чепмена толщина диффузной части слоев равна
                               1       εε0 RT             εT
                         λ=      =              =K
                               x       2F 2 J         ∑ CoiZi ,             (7.46)

где  ε 0 – электрическая постоянная;
     ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды;
     F – постоянная Фарадея;
     J – ионная сила раствора;
     Coi – концентрация иона в растворе;
     Z i – заряд иона электролита.
     Из уравнения 7.46 следует, что λ уменьшается с ростом концентрации электролита, за-
ряда его ионов и с понижением температуры.
     При движении одной фазы относительно другой на плоскости скольжения происходит
разрыв ДЭС и возникновение электрического потенциала, как его часто называют “дзета” -
потенциал (ξ). Под действием электрического поля могут двигаться дисперсная фаза относи-
тельно дисперсионной среды (электрофорез) или дисперсионная среда относительно дис-
персной фазы (электроосмос).
     Значение электрокинетического потенциала возникающего при электрофорезе или
электроосмосе, можно рассчитать по уравнению Гельмгольца-Смолуховского:
                                ηU 0
                           ζ=                                      (7.47)
                                εε0E
или
                                   ηχυ
                              ζ=                               (7.48)
                                   εε0 J
где   η – вязкость среды;
      U0 – линейная скорость движения фаз;