Методические рекомендации к проведению лабораторно-практических занятий по коллоидной химии на тему: Гидрозоли. Получение, устойчивость, коагуляция, Электрокинетические явления в коллоидных системах.

Такое состояние системы называется Изоэлектрическим.

При помещении в электрическое поле адсорбционный слой, прочно связанный с ядром, перемещается вместе с ним к одному из электродов, а диффузный слой - к другому.

Потенциал, возникающий на границе между адсорбционным и диффузным слоями и составляющий часть общего (j), называется электрокинетическим или дзета (z) – потенциалом. (рис. 2.1. , 2.2.)

Рис. 2.2. Уменьшение z - потенциала при введении в систему электролита (С1<C2<C3).

Z - потенциал зависит от следующих факторов:

От концентрации электролита, т. е. при её увеличении диффузный слой сжимается.

Z- потенциал уменьшается, а изоэлектрическом состоянии становится равным нулю;

От заряда противоионов, т. е. чем больше заряд противоионов, тем тоньше диффузный слой; От температуры, т. е. при нагревании увеличивается тепловое движение, диффузный слой расширяется, и z - лотенциал возрастает; От полярности дисперсионной среды, а именно, при её увеличении z - потенциал возрастает; На состояние двойного слоя влияют и ионы одинакового заряда, которые образуют лиотропные ряды, в этих рядах ионы расположены по силе действия на z - потенциал, например, для однозарядных ионов Cs > Rb > K > Na > Li. Степень гидратации в этом ряду уменьшается от Li к Cs, что облегчает внедрение иона в двойной электрический слой.

Z - потенциал – один из важнейших параметров двойного электрического слоя. Для гидрозолей z < 100мВ. Связь между электрокинетическими явлениями отражает схема:

Рис. 2.3. Причинно – следственные связи электрокинетических явлений.

При Электрофорезе происходит перемещение дисперсной фазы в электрическом поле по отношению к неподвижной дисперсионной среде.

Где: u - скорость движения коллоидных частиц, м/сек;

e - диэлектрическая проницаемость среды;

e0 – диэлектрическая проницаемость вакуума, равна 8,85 *10 ф/м;

Н – градиент внешнего поля, В/м

h - вязкость среды, Па с

f – коэфициент, учитивающий формулу частиц (f=3/2 для шарообразных, f=1 для цилиндрических)

При Электроосмосе Наблюдается перемещение в электрическом поле дисперсионной среды относительно твёрдой неподвижной противоположно заряженной поверхности.

Y - удельная электропроводность среды, Ом * м;

I – сила тока, А;

U - объёмная скорость электроосмоса дисперсионной среды V, переносимому за время t, т. е. V/t.

Потенциал течения – Разность потенциалов, возникающая при продавливании жидкости через мембрану (явление обратное электроосмосу) – эффект Квинке.

Потенциал осаждения или седиментации – движение дисперсной фазы относительно дисперсионной среды, вызывающее возникновение разности потенциалов (явление обратное электрофорезу) – Эффект Дорна.