Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 59 стр.

UptoLike

Рубрика: 

34. С какой скоростью осаждаются частицы аэрозоля хлорида аммония ρ = 1,510
3
кг/м
3
, имеющие радиус ρ
0
= 4,510
-3
м. Вязкость воздуха равна 1,7610
-5
Пас, плотностью
воздуха можно пренебречь.
8.ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Дисперсные частицы различных материалов, находясь в ионогенных полярных средах
(вода, спирты, водно-органические растворы) приобретают поверхностный заряд благодаря
селективной адсорбции ионов электролита из раствора. Причиной возникновения поверхно-
стного электрического заряда могут быть также образование поверхностных ионогенных со-
единений, ориентация молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) на границе раздела.
В углеводородных средах частицы дисперсной фазы часто приобретают заряд вследствие
ориентации полярных молекул воды на границе частица - углеводородная среда. Вблизи за-
ряженной поверхности формируется двойной электрический слой (ДЭС), который состоит из
заряженной поверхности с потенциалом ϕ
о
и противоположно заряженной части слоя, в ко-
торой находятся протнвоионы (pис.8.l).
Рис.8.1.Двойной электрический слой и изменение в нем потенциала
Одна часть противоионов располагается непосредственно на заряженной поверхно-
сти, образуя адсорбционный
(плотный) слой Гельмгольца. Другая часть протнвононов под действием броуновского дви-
жения распределяется в объеме фазы и образует диффузионный слой Гун. Толщина адсорб-
ционного слоя Гельмгольца равна диаметру проти-вонона. Противоионы диффузной части
ДЭС распределяются в поле поверхностного потенциала в соответствии с законом Больцма-
на.
Потенциал в диффузионной части изменяется по экспоненте
ϕϕ
δ
χ
=⋅
е
х
(8.1)
где ϕ
δ
потенциал диффузионного слоя Гуи;
х - расстояние от начала диффузной части ДЭС;
χ,
- величина, обратная толщине диффузной части слоя.
Толщина диффузионного слоя соответствует расстоянию, на котором потенциал диф-
фузионной части ДЭС ϕ
δ
уменьшается в е раз и равна:
Х
х
RT
FJ
k
T
aZ
tt
t
==
=
1
2
0
2
2
εε ε
, (8.2)
где ε
0
-электрическая постоянная, равная 8,85-10
-22
м;
      34. С какой скоростью осаждаются частицы аэрозоля хлорида аммония ρ = 1,5⋅103
кг/м3, имеющие радиус ρ0 = 4,5⋅10 -3 м. Вязкость воздуха равна 1,76⋅10-5 Па⋅с, плотностью
воздуха можно пренебречь.


                        8.ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
                               ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
     Дисперсные частицы различных материалов, находясь в ионогенных полярных средах
(вода, спирты, водно-органические растворы) приобретают поверхностный заряд благодаря
селективной адсорбции ионов электролита из раствора. Причиной возникновения поверхно-
стного электрического заряда могут быть также образование поверхностных ионогенных со-
единений, ориентация молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) на границе раздела.
В углеводородных средах частицы дисперсной фазы часто приобретают заряд вследствие
ориентации полярных молекул воды на границе частица - углеводородная среда. Вблизи за-
ряженной поверхности формируется двойной электрический слой (ДЭС), который состоит из
заряженной поверхности с потенциалом ϕо и противоположно заряженной части слоя, в ко-
торой находятся протнвоионы (pис.8.l).




              Рис.8.1.Двойной электрический слой и изменение в нем потенциала

        Одна часть противоионов располагается непосредственно на заряженной поверхно-
  сти, образуя адсорбционный
(плотный) слой Гельмгольца. Другая часть протнвононов под действием броуновского дви-
жения распределяется в объеме фазы и образует диффузионный слой Гун. Толщина адсорб-
ционного слоя Гельмгольца равна диаметру проти-вонона. Противоионы диффузной части
ДЭС распределяются в поле поверхностного потенциала в соответствии с законом Больцма-
на.
  Потенциал в диффузионной части изменяется по экспоненте

                            ϕ = ϕδ ⋅ е− χх                      (8.1)

где ϕδ потенциал диффузионного слоя Гуи;
     х - расстояние от начала диффузной части ДЭС;
     χ, - величина, обратная толщине диффузной части слоя.
     Толщина диффузионного слоя соответствует расстоянию, на котором потенциал диф-
фузионной части ДЭС ϕδ уменьшается в е раз и равна:
                               1   ε ⋅ ε 0 RT      εT
                          Х = =               =k            , (8.2)
                               х    2F J  2
                                                 ∑ at ⋅ Zt2
                                                      t
                                                     -22
где   ε0-электрическая постоянная, равная 8,85-10          м;