Электрокинетические явления

Электрокинетическими называют явления, происходящие на 1ранице раздела твердой и жидкой фаз и связанные с их взаимным перемещением.

Как было показано ранее, на границе твердого тела и электролита имеет место скачок потенциала (ввиду наличия электродного потенциала). Причем заряженный слой жидкости имеет диффузное строение, при котором плотность зарядов быстро убывает с их удалением от поверхности твердого тела. Скачок потенциала в диффузном слое жидкости называется электрокинетическим потенциалом. Этот потенциал может возникать и в случае, если твердое тело является диэлектриком, что обусловлено неодинаковой адсорбцией ионов обоих знаков.

Если в электролите, находящемся в контакте с твердым телом (например, в капилляре), с помощью источника напряжения и электродов создать электрическое поле (рис. 3.21), то ионы диффузного слоя жидкости придут в движение, а вместе с ними и вся жидкость, находящаяся в зоне действия электрического поля. Направление движения жидкости определяется направлением силовых линий электрического поля, а также знаком ионов, находящихся в диффузном слое. Последнее определяется знаком электродного потенциала.

Движение жидкости в капилляре под действием электрического поля

Рис. 3.21. Движение жидкости в капилляре под действием электрического поля: 1 - катод; 2 - анод

Описанное движение жидкости под действием электрического поля называется электроосмосом. Скорость v течения жидкости в результате электроосмоса определяется выражением:

где (р - элекгрокинетический потенциал, В; г - диэлектрическая проницаемость жидкости, Ф/м; Е - напряженность электрического поля, В/м; р - динамическая вязкость жидкости, Па-с.

Если твердая фаза образована частицами, взвешенными в жидкости, то эти частицы, получив тот или иной заряд, движутся от одного электрода к другому в неподвижной жидкости. Такое движение частиц называется электрофорезом.

Явление осмоса обратимо. При принудительном протекании жидкости через капилляр или пористую перегородку между электродами возникает разность потенциалов U — так называемый потенциал течения:

где Р - гидростатическое давление (перепад давления), Н/м2; у - удельная электрическая проводимость жидкости.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >