ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЫ
Дисперсионная среда обычно характеризуется двумя величинами: диэлектрической проницаемостью () и вязкостью ().
Дзета-потенциал золя тем больше, чем больше диэлектрическая проницаемость среды.
Роль вязкости сводится, главным образом, к положению границы скольжения АВ. Чем больше вязкость, тем толще слой дисперсионной среды, который "прилипает" к частице при разрыве мицеллы и, следовательно, тем меньше численное значение дзета-потенциала.
3.3.5.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЗЕТА-ПОТЕНЦИАЛА
Все электрокинетические явления зависят от величины и знака дзета-потенциала. Проводя электроосмотические или электрофоретические измерения, можно определить величину дзета-потенциала.
Не останавливаясь на методике измерения, приведем конечные уравнения, связывающие дзета-потенциал со скоростью электроосмотического или электрофоретического переноса:
где - динамическая вязкость дисперсионной среды; - абсолютная диэлектрическая проницаемость среды; U - скорость электрофоретического переноса (на основании измерений); Н - градиент потенциала внешнего поля, равный Е/l (Е - разность электродных потенциалов, l - расстояние между ними).
Для электроосмотического метода:
где
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Поверхность твердых частиц, находящихся в жидкой дисперсионной среде, приобретает электрический заряд в результате преимущественной адсорбции одного из ионов электролита либо диссоциации поверхностных ионогенных групп. Независимо от механизма возникновения заряда на коллоидной частице возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из ионов на поверхности (потенциалопределяющих ионов) и из компенсирующих заряд поверхности ионов (противоионов) в растворе; причем часть противоионов находится в прилегающем к поверхности и прочно связанном с ней адсорбционном слое, а другая часть - в диффузном слое, удаленном от поверхности. Частицу дисперсной фазы вместе с ДЭС называю мицеллой; мицелла является нейтральной.
При движении частицы в растворе происходит разрыв мицеллы на две части: твердую частицу с противоионами адсорбционного слоя, называемую коллоидной частицей, и противоионы диффузного слоя. Границу, по которой проходит разрыв мицеллы, называют границей скольжения, плоскость скольжения, как правило, не совпадает с границе, разделяющей адсорбционный и диффузный слои, а несколько смещена от нее в сторону раствора. Электрический потенциал на плоскости скольжения называется электрокинетическим или дзета-потенциалом, который отличается от термодинамического потенциала , который определяется зарядом поверхности.
Наличием на частицах дисперсной фазы ДЭС обусловлены электрокинетические явления: электроосмос, электрофорез, потенциал течения и потенциал седиментации.
Интенсивность всех электрокинетических явлений определяется значением дзета-потенциала. Экспериментальное определение скорости переноса в электрическом поле дисперсионной среды (электроосмос) или дисперсной фазы (электрофорез) позволяет определить значение дзета-потенциала.
Введение в золь растворов электролитов приводит к изменению строения ДЭС и, как следствие, значения дзета-потенциала.
В зависимости от природы и концентрации электролита может происходить:
• сжатие ДЭС и уменьшение абсолютной величины дзета-потенциала;
• увеличение абсолютных величин термодинамического и дзета-потенциала;
• перезарядка поверхности частицы.
Значение дзета-потенциала зависит также от величины рН, температуры и природы дисперсионной среды.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какие вы знаете пути образования ДЭС?
2. Каково строение двойного электрического слоя?
3. В чем состоит отличие электрокинетического потенциала от термодинамического?
4. Какие вы знаете электрокинетические явления? В чем состоит сущность каждого из них?
5. Как экспериментально определяют величину дзета-потенциала?
6. В чем состоят различия неиндифферентного и индифферентного электролитов?