міцели по межі ковзання і частинка отримує заряд, що відповідає величині –ζ

потенціалу.
Величину	ζ–потенціалу		визначають			за		рівнянням	Гельмгольца–
Смолуховського:
	ζ =	k × π × η × υеф × 300 2		=	k × π × η × s × l × 300		2	,	(10.1)
			ε			ε × E × τ

де k – коефіцієнт, який залежить від форми частинок(для кульових частинок k = 6, для циліндричних k = 4, а для пластинчатих k = 2); η- динамічна в’язкість середовища; υеф – швидкість електрофоретичного перенесення; s – відстань, на яку переміститься рухома межа за час проведення дослідуτ ; l – відстань між електродами; Е – різниця потенціалів, що подана на електроди; ε– діелектрична проникність.

Вважають, що частинки дисперсної фази у гідрозолі гідроксиду заліза мають циліндричну форму, тоді k = 4.

Швидкість електрофоретичного перенесення визначають за рівнянням:

	u	=	s	,	(10.2)
			H × τ
	де s – шлях, пройдений межею
		поділу		золь	гідроксиду заліза– бокова

рідина, м; Н – градієнт потенціалу в приладі Бертона(рис. 10.1), В/м; t – час проведення експерименту, с.

Градієнт потенціалу дорівнює:
H =	E	,	(10.3)
	l
де Е – різниця потенціалів, подана на			електроди, В; l – відстань між

електродами, см.

Знак заряду колоїдної частинки визначається за напрямком зміщення межі поділу золь гідроксиду заліза – бокова рідина. Якщо межа поділу зміщується до від’ємно зарядженого електрода, то колоїдні частинки мають позитивний заряд і навпаки.

Величину ζ–потенціалу виражають у В або . мВЗначення його для колоїдних розчинів лежить в межах від 1,5 до 75 мВ.

Завдання на виконання роботи

1.Визначити швидкість переміщення межі поділу золь гідроксиду заліза

–бокова рідина.

2.Розрахувати електрокінетичний потенціал (z-потенціал).

3.Визначити заряд колоїдної частинки міцели золю гідроксиду заліза.

Прилади, лабораторний посуд, реактиви

Прилад Бертона, джерело постійного струму, вольтметр, секундомір, U- подібна лінійка, діалізований золь гідроксиду заліза, бокова рідина.

70

Порядок виконання роботи

1.Заповнити прилад Бертона (див. рис. 10.1):

a) в U-подібну трубку залити бокову рідину приблизно на половину об’єму приладу;

b)відкривши кран, прилад нахилити таким чином, щоб бокова рідина повністю заповнила вузьку трубку, і закрити кран;

c)прилад Бертона закріпити у штативі, фільтрувальним папером забрати залишки бокової рідини, що залишилася у вузькій трубці до крана, залити у

лійку діалізований золь гідроксиду заліза, ледь відкрити кран, щоб приладу

заповнювався повільно і зберігалася межа поділу	золь гідроксиду заліза–
бокова рідина. Коли межа поділу золь гідроксиду	заліза– бокова рідина
досягне положення А–А, закрити кран.

2.Вставити електроди вU-подібну трубку іU-подібною лінійкою виміряти відстань між електродами.

3.Електроди приєднати до джерела постійного струму і зафіксувати час початку досліду (включити секундомір).

4.Вольтметром виміряти різницю потенціалів, подану на електроди.

5.Коли межа поділу золь гідроксиду заліза– бокова рідина переміститься на 0,01 – 0,015м, дослід припиняють, зафіксувавши час його проведення (виключити секундомір).

6.	Розрахувати	z-потенціал	за	рівнянням	Гельмгольца–
Смолуховського (10.1).
7.	За напрямком	зміщення	кольорової	межі поділу	золь гідроксиду

заліза – бокова рідина визначити заряд колоїдної частинки міцели золю гідроксиду заліза.

Опрацювання результатів

Електрокінетичний, або ζ-потенціал розраховують за рівнянням(10.1),

використовуючи

рівняння (10.2) і (10.3)

для визначення електрофоретичної

рухливості.

У загальну похибку проведення експерименту входить:

z

=

l

+

s

+

Δτ

+

E

.

z

l

s

τ

E

точністю 0,5до×10-3м.

Відстань

між

електродами l

вимірюється з

Припустимо, що відстань між електродами дорівнює 0,2 м. Тоді

l

100 % =

0,5 ×10 -3

100 % = 0,25 % .

l

0,2

Шлях s, пройдений межею поділу золь гідроксиду заліза– бокова рідина

(приймемо таким, що

дорівнює 0,015 м),

виміряний з

точністю0,5×10-3 м.

Похибка

s

100 % =

0,5 ×10-3

100 % = 3,6 % .

s

0,015

71