3 .5.4. Потенциал течения

Потенциал течения – это явление возникновения разности потенциалов при перемещении дисперсионной среды через капиллярно-пористую перегородку.

Как и в других электрокинетических явлениях, в этом случае перемещение жидкой дисперсионной среды относительно дисперсной фазы происходит по плоскости скольжения. При движении жидкости под действием внешнего источника, например насоса, за нею увлекаются противоионы диффузионного слоя. В результате концентрация противоионов перед пористой перегородкой и после нее будет сильно различаться. Если по обеим сторонам пористой перегородки поместить электроды, то включенный в цепь вольтметр покажет разность потенциалов, которую называют потенциалом течения (рис. 45).

Потенциал течения обратен электроосмосу: в обоих случаях происходит движение дисперсионной среды, однако в случае электроосмоса она перемещается под действием электрического поля, а в случае потенциала течения – в результате внешнего воздействия, что приводит к возникновению потенциала.

Потенциал течения возникает при перекачке по трубопроводам технологических растворов, жидкого топлива, и так же как потенциал седиментации может являться причиной пожаров и взрывов. Возле стенок трубопровода формируется ДЭС, диффузионная часть которого уносится вместе с перекачиваемой жидкостью. В результате концентрация противоионов в начале трубопровода снижается, а в конце увеличивается; возникает потенциал течения. Протяженность трубопроводов велика, поэтому значение потенциала может быть достаточно высоким.

Преобразуем и проанализируем уравнения (47)

. (47)

Потенциал течения тем выше, чем больше вязкость жидкости и расстояние между электродами и чем меньше электропроводность перекачиваемой жидкости. Например, при перекачке нефти, которая имеет низкую электропроводность и высокую вязкость, потенциал течения может достигать сотен вольт. Поэтому для предотвращения возгорания нефти необходимо принимать меры для предотвращения возникновения потенциала течения.

4. Устойчивость и нарушение устойчивости лиофобных золей

Дисперсные системы характеризуются значительным избытком свободной нескомпенсированной поверхностной энергии

. (8)

связанным как с большой удельной поверхностью , обусловленной наличием раздробленной дисперсной фазы, так и со сравнительно высокими значениями межфазового поверхностного натяжения . Этот избыток определяет принципиальную неустойчивость лиофобных дисперсных систем. В результате в них протекают процессы, ведущие к снижению дисперсности (укрупнению частиц дисперсной фазы) и в конечном итоге к разрушению дисперсных систем, т.е. разделению на две макрофазы. Поэтому речь может идти только об относительной термодинамической устойчивости дисперсных систем.

Устойчивость – это способность дисперсных систем сохранять свой состав неизменным, когда концентрация дисперсной фазы и распределение частиц по размерам остаются постоянными во времени.

Проблема устойчивости – одна из центральных проблем коллоидной химии. На практике, часто приходится решать две противоположные задачи: сохранение дисперсной системы или разрушение ее. Например, пищевые массы должны быть устойчивыми. Вода природных водоемов представляет собой дисперсную систему, которую для использования необходимо очистить – перевести в осадок все примеси, то есть разрушить.

Различают два вида устойчивости: седиментационную и агрегативную.