6.1 Электроосмос

Линейная скорость: - уравнение Гельмгольца-Смоулховского.

- электроосмотическая подвижность [м²/сВ]

через объемную скорость можно выразить как , где S – поперечное сечение в капилляре.

; ;

;

L – расстояние между электродами

- Δφ

I – сила тока, R – сопротивление

- удельная объемная электропроводность

- поверхностная проводимость

- коэф. эффективности диафрагмы

это приращение проводимости в растворе за счет ДЭС, если диаметры капилляров велики - можно пренебречь.

6.2 Электрофорез

Подвижность:

;

В разбавленных растворах при 20 ºС: ;

;

с – концентрация суспензии;

S – поверхность электродов.

Уравнение Гельмгольца-Смоулховского для ξ – потенциала через потенциал течения имеет вид:

- число частиц в единице объема;

Е – напряжение поля, возникающее при седиментации.

заменится на .

Потенциал течения и потенциалседиментации могут являться причиной взрывов и пожаров при перекачке топлива, технологических растворов, осаждении суспензий и эмульсий в связи с возникновением высоких .

Практическое использование:

электроосмос – осушка различных объектов (стен зданий, сыпучих материалов, при строительстве плотин, дамб), электроды – полые трубы с отверстиями → откачка, фильтрация – трудно фильтруемых сред

электрофорез – в авто и электронной промышленности нанесение покрытий равномерно на детали сложной формы.

1й электрод – деталь, 2й электрод – емкость с суспензией. Анодофарез и катодофарез – деталь.

Медицина – фракционирование полимеров.

7. Адгезия. Механизм процессов адгезии

В гетерогенных системах различают взаимодействие внутри фаз и между фазами.

Взаимодействие атомов и молекул внутри фазы называют когезией. Она определяет существование веществ в конденсированном состоянии.

Взаимодействие между приведенными в контакт поверхностями конденсирующих фаз называют адгезией (прилипание).

Различают адгезию между фазами Т – Т – мах. адг. нед.

м.б. мах

Т – Ж

Ж – Ж

Это явление очень распространено в природе и технике. Оно определяет силу межфазного взаимодействия, и исходя из этого качество некоторых материалов или эффективность процессов:

• Склеивание

• Крашение

• Пайка, сварка

• Печатание

• Получение бетона, резины, композитов.

Процессы эти наиболее изучены для систем, где одна из фаз – жидкая.

Различают адгезив – вещество наносится. Субстрат – тело, на которое наносится.

Ранее – σ – работа образования ед. поверхности , т.е. характеризует силу когезион­ного взаимодействия т.к. при разрыве тела образуются 2 ед. поверхности, т.е.

.

Энергию когезии количественно характеризует Е_{крист.реш}, Е_{порообраз.}, Т_кип. и т.д.

Адгезия – результат стремления системы к уменьшению поверхност­ной энергии. Это самопроизвольный процесс.

Работа адгезии - работа, затраченная на разрыв адгезионных связей ед. поверхности.

Определим взаимосвязь и σ.

, т.к. при совмещении 2х поверхностей энергия Гиббса уменьшается на величину, равную .

- уравнение Дюпре – отражает закон сохранения энергии при адгезии.

Чем > и < тем > и наоборот.

При растворении вещества

При растворении вещества полусуммы работ когезии обоих веществ.

От следует отличать адгезионную прочность - работу, затраченную на разрушение адгезионного соединения.

, где может быть значительно больше

Процесс образования адгезионной связи делят на 2 стадии:

• Транспортную (перемещение и определенное ориентированных молекул адгезива на поверхности субстрата) способствует увеличению Т, Р, перевод вещества в «ж»

• Непосредственное взаимодействие (Ван-дер-Вальсовы силыхимическое взаимодействие)

Различают следующие механизмы адгезии:

1. механическую (поры, трещины)

2. адсорбционный (Ван-дер-Вальса, водородные связи)

3. электрический (ДЭС)

4. диффузионный(взаимная диффузия)

5. химическое взаимодействие

Как правило, действует смешанный механизм. Т.к. теоретическая оценка адгезии затруднена и определяют экспериментально, путем разрушения соединения.