Поведение дисперсных систем в постоянном электрическом поле. Электрокинетические явления. Работы Рейса.

Рейс заполнил нижнюю часть U-образной трубки толченым кварцем с целью разделения продуктов электролиза и заметил, что приложение внешнего напряжения к электродам (100 В) приводит к перемещению воды в сторону отрицательного электрода, это явление было названо электроосмосом (рис. 4.1).

Электроосмос – явление перемещения жидкой дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы под действием электрического поля.

Во второй серии опытов Рейс погрузил во влажную глину две стеклянные трубки, наполненные водой, в трубки были введены электроды (рис. 4.2).

Рис. 4.1. Схема опыта Рейса по электроосмосу	Рис. 4.2. Схема опыта Рейса по электрофорезу

После включения электрического тока наблюдалось движение отрывающихся частичек глины к положительному электроду. Это явление было названо электрофорезом.

Электрофорез – явление перемещения дисперсной фазы относительно жидкой дисперсионной среды под действием электрического поля.

Несколько позже были обнаружены явления, обратные по характеру.

В 1859 г. Квинке обнаружил, что при фильтрации воды через пористую диафрагму возникает разность потенциалов, пропорциональная давлению, под которым протекает жидкость (рис. 4.3). Это явление, обратное электроосмосу, было названо потенциалом течения.

Потенциал течения – возникновение разности потенциалов при движении дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы.

В 1879 г. Дорном было открыто явление, обратное электрофорезу. При оседании частиц кварца в воде возникала разность потенциалов, возникающая между двумя электродами, расположенными на разной высоте (рис. 4.4). Это явление, обратное электрофорезу было названо потенциалом оседания (седиментации).

Потенциал оседания (седиментации) – возникновение разности потенциалов при движении дисперсной фазы относительно дисперсионной среды.

Рис. 4.3. Схема возникновения потенциала течения	Рис. 4.4. Схема возникновения потенциала седиментации

Билет 15 Теория кинетики быстрой коагуляции Смолуховского. Вывод уравнения для расчетов частиц в золе. Время половинной коагуляции.

Основные положения теории быстрой коагуляции Смолуховского:

• частицы дисперсной фазы сближаются в результате броуновского движения, слипаются, образуют агрегат, который совершает дальнейшее броуновское движение как единое целое;

• скорость сближения частиц определяется коэффициентом диффузии и средним расстоянием между частицами;

• в каждом элементарном акте участвуют только две частицы дисперсной фазы;

• все частицы имеют одинаковый размер и обладают одинаковой подвижностью, форму частиц считают сферической.

; (5.3)

, (5.4)

где n₀ – общее число частиц в единице объема золя до коагуляции; n – число частиц к моменту времени t; k – константа скорости процесса коагуляции; θ – временя половинной коагуляции, время, в течение которого начальная концентрация частиц уменьшится в два раза.