ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКОГО ζ-
ПОТЕНЦИАЛА МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА
Цель работы: изучить явление электрофореза, определить скорость
электрофоретического смещения частиц дисперсной фазы, вычислить ве-
личину электрокинетического ζ-потенциала.
Теоретическое введение
Электрофорез относится к т.н. электрокинетическим явлениям, про-
текающим в дисперсных системах, мембранах и капиллярах. Эти явле-
ния обусловлены возникновением двойного электрического слоя вблизи
поверхности межфазного раздела. Электрофорезом называется движение
твердых частиц или капель жидкости, взвешенных в электролите, под
действием электрического поля. Электрическое поле действует на ионы
диффузной части двойного электрического слоя, заставляя жидкость пе-
ремещаться относительно поверхности частицы. Поскольку частицы
дисперсной фазы малы, то при отсутствии внешних сил будет двигаться
не дисперсионная среда, а сами частицы. Скорость электрофоретическо-
го смещения частиц будет зависеть от напряженности электрического
поля и характеристик двойного электрического слоя. В частности, элек-
трофорез (и другие электрокинетические явления) чувствительны к при-
сутствию электролитов в дисперсионной среде. Как правило, введение
электролитов уменьшает скорость электрофореза. Если электролит спо-
собен вызвать «перезарядку» поверхности частицы, т.е. изменить знак
потенциала поверхности, то направление смещения частиц меняется на
противоположное.
Распределение потенциала в двойном электрическом слое и зависи-
мость скорости относительного смещения твердой и жидкой фаз от рас-
стояния до поверхности частицы схематически показаны на рисунке 5.1.
Если поверхность частицы плоская, то наблюдаемая скорость элек-
трофоретического смещения , вызванного электрическим полем с на-
пряженностью
o
v
E
, направленным вдоль поверхности частицы, определяет-
ся по уравнению Гельмгольца – Смолуховского:
E
o
o
⋅
η
ζ
⋅
ε
⋅
ε
=v
, (5.1)
ε
ζ
– электрокинетический потенциал,
где
– относительная диэлектриче-
ская проницаемость дисперсионной среды,
η
– вязкость дисперсионной
среды, =8,854·10
-12
Ф/м – электрическая постоянная.
o
ε
32
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
