22.Причины возникновения заряда на поверхности дисперсных частиц.

Причины возникновения электрического заряда на дисперсных час-

тицах

Обычно частицы дисперсной фазы в жидкой среде несут на своей по-

верхности электрический заряд и двойной электрический слой (ДЭС). Из-

вестны три механизма образования ДЭС и соответственно три типа межфаз-

ных электрических потенциалов.

1. Потенциалы распределения, определяемые различием в работе пере-

носа заряженных частиц (электронов, ионов) через границу раздела фаз. Та-

ков механизм возникновения ДЭС, например, в системах металл/водная фаза

(в качестве водной фазы может быть раствор соли или водная дисперсионная

среда в случае золей металлов ).

85

2. Адсорбционные потенциалы, возникающие вследствие (а) избира-

тельной адсорбции ионов определенного знака или (б) поверхностной дис-

социацииионогенных групп вещества дисперсной фазы.

3. Адсорбционные потенциалы, возникающие вследствие адсорбции

дипольных молекул среды и их ориентации на границе раздела.

24.Теории строения двойного электрического слоя,их общность и различия.

. Возникновение двойного электрического слоя и его строение.

На основании изучения электрокинетических явлений в коллоидных системах было установлено, что у поверхности коллоидных частиц на границе раздела фаз образуется двойной электрический слой и возникает скачок потенциала. Это обусловлено тем, что ионы одного знака необменноадсорбируются на поверхности адсорбента, а ионы противоположного знака в силу электростатического притяжения располагаются около нее. Причем величина и знак заряда поверхности зависят от природы твердых частиц адсорбента и от природы жидкости, с которой он соприкасается.

Дальнейшее развитие диффузная теория двойного электрического слоя получила в трудах советских ученых А. Н. Фрумкина и Б. В. Дерягина.

Согласно современной теории двойного электрического слоя получили объяснение электрокинетические и электрокапиллярные явления, а также проблемы строения и устойчивости коллоидных частиц лиофобныхзолей. Согласно этой теории при относительном движении жидкой и твердой фаз плоскость скольжения их лежит на некотором расстоянии от твердой фазы линия тп рис.6.8). Слой жидкой фазы толщиной в 2—3 молекулы при движении фаз остается неподвижным вместе с твердой фазой. Иными словами, непосредственно у поверхности коллоидной частицы золя образуется так называемый адсорбционный слой, который включает не только потенциалопределяющие ионы (знак которых противоположен знаку твёрдой фазы), но и часть противоионов, которые в обычных условиях считаются неподвижными и при движении твердой фазы перемещаются вместе с ней. Остальная часть противоионов составляет диффузный слой, в котором концентрация ионов (по мере удаления от поверхности коллоидной частицы) постепенно убывает.

Неподвижный адсорбционный слой содержит далеко не все противоионы, а лишь определенную их часть, которая не в состоянии целиком компенсировать заряд твердой поверхности, а способна лишь его понизить. Иными словами, в адсорбционном неподвижном слое в результате взаимодействия положительных и отрицательных зарядов остается ненейтрализованным некоторый потенциал, который является частью общего потенциала поверхности твердой фазы.

^ Разность потенциалов между подвижной (диффузной) и неподвижной (адсорбционной) частью двойного электрического слоя называется электрокинетическим потенциалом. Этот потенциал обычно обозначают греческой буквой ζ, (дзета) и потому называют дзета-потенциалом (ζ-потенциал).