Электрокинетикалық құбылыстар
Электрокинетикалык құбылыстарға электроосмос, электрофорез, ағу және шөгу потенциалдары жатады. Электрокинетикалық құбылыстарды алғашқы рет Москва мемлекеттік университетінің профессоры Ф.Ф.Рейсс байқаған. Ол судың электролизін зерттей отырып электрофорез және электроосмос құбылыстарын ашқан. Ф.Ф.Рейсс мынадай тәжірибелер койды. Бірінде U-тәріздес шыны түтікше алып (1-сурет), оның төменгі жағына диафрагма (жартылай өткізгіш) (1) ретінде құм салды. Сонан соң түтікшеге су құйып (2), екі электродты түтікшенің екі жағына батырып электр өрісін берген кезде судың "теріс" зарядталған электродқа (катодқа) қарай жылжып, соның нәтижесінде судың деңгейі көтерілетіндігін байқады. Электр өрісінде дисперстік ортаның қозғалуын электроосмос деп атайды.
1-сурет. Электроосмостың сызба-нұсқасы
Ал
осы тәжірибені
түтікшеге құм салмай тек
сумен жасағанда
электр өрісінде сұйықтың қозғалысы
байқалмады. Бұдан Ф.Ф.Рейсс
ыдысқа
құм салғанда су
зарядталады деген тұжырым
жасады.
Электрокинетикалық
потенциал
(
)
мен электроосмостық
қозғалғыштық
(
арасындағы
байланыс Гелъмголъц-Смолуховский
теңдеуі арқылы
өрнектеледі:
(1.1)
мұндағы
-
дисперстік
ортаның тұтқырлығы; 
-
ортаның
салыстырмалы
диэлектрлік өткізгіштігі; 
-
диэлектрлік
тұрақты
шама, ол 8,85-10-12
Ф/м-ге
тең.
Электроосмостық
қозғалғыштықты дисперстік ортаның
сызықты
жылдамдығы (
,
м/с)
мен
потенциалдар градиенті арқылы
(Н, В/м) өрнектеуге болады:
(1.2)
Ал
дисперстік
ортаның сызықты жылдамдығын оның
көлемдік
жылдамдығы (
,
м3/с)
арқылы өрнектеуге болады:
(1.3)
мұндағы
-
кеуек
денедегі барлық капиллярлардың қима
беттерінің ауданы.
Практикада
капиллярдың қима бетінің ауданын (
)
анықтау қиын.
Сондықтан электроосмостық қозғалғыштықты
Ом заңына сәйкес
қайтадан өрнектеп жазатын болсақ,
соңында құрамына қима
бетінің ауданы кірмейтін теңдеу аламыз:
(1.4)
мұндағы
-
электродтар
арасындағы
қашықтық;
Е -
электродтар
арасындағы потенциалдар айырымы; 
- тоқ
күші; 
-
электрлік
кедергі; 
-
меншікті
электрөткізгіштік.
Енді
(1.4)
теңдеудегі
мәнін
(1.1)
теңдеуге
қойсақ, электроосмос
құбылысының
басқаша теңдеуін аламыз:
(1.5)
Демек
(1.5)
тендеуі
тәжірибе жүзінде анықталған 
,
,
және
мәндері негізінде жартылай
өткізгіштің
электрокинетикалық
потенциалын
есептеуге мүмкіндік береді.
Екінші тәжірибесінде Ф.Ф.Рейсс балшыққа екі шыны түтікше батырып, оларға су кұйды да, электродтар салып, электр өрісін берді (2-сурет). Сонда құмның бөлшектері оң зарядталған электродқа (анодқа) қарай жылжығанын байқады.
Электр өрісінде дисперстік фаза бөлшектерінің қозғалуын электрофорез деп атайды.
2-сурет. Электрофорездің сызба-нұсқасы
Электрокинетикалық
потенциал мен электрофоретикалық
қозғалғыштық
(
)
арасындағы байланыс
Гелъмольц-Смолуховский
тендеуі арқылы
өрнектеледі:
(1.6)
Электрофоретикалық қозғалғыштық бөлшектің сызықты жылдамдығымен ( , м/с) және потенциалдар градиентімен (Н) мына теңдеу арқылы байланысқан:
(1.7)
мұндағы Н=Е/L (Е - электродтар арасындағы потенциалдар айырымы; L - электродтар арасындағы қашықтық).
Демек (1.7) тендеудегі мэнін (1.6) тендеуге қоятын болсақ, - потенциалды электрофорез әдісі арқылы есептеуге мүмкіндік беретін теңдеу аламыз:
(1.8)
Кейінірек (1859 ж.) Квинке электроосмосқа кері құбылысты - ағу потенциалын - байқады. Ағу потенциалы деп жартылай өткізгіш (диафрагма) арқылы сұйық аққанда жартылай өткізгіштің екі жағында орналасқан электродтар арасында потенциалдар айырымының пайда болу құбылысын айтады (3-сурет).
3-сурет. Ағу потенциалының пайда болуының сызба-нұсқасы
Электрокинетикалык потенциал мен ағу потенциалы (Uағу) арасындағы байланыс Гельмгольц-Смолуховский теңдеуі арқылы өрнектеледі:
(1.9)
мұндағы
-
жартылай
өткізгіштің
екі жағындағы қысымдар айырымы.
1878 ж. Дорн электрофорез құбылысына кері құбылысты - шөгу потенциалын - байқады. Шөгу потенциалы деп ыдыстағы суспензияның бөлшектері шөккенде ыдыстың үстіңгі және астыңғы жақтарында орналасқан электродтар арасында потенциалдар айырымының пайда болуы құбылысыи айтады (4-сурет).
Электрокинетикалык
потенциал мен шөгу
потенциалы
(
)
арасындағы байланысты
өрнектейтін
Гельмгольц-Смолуховский
теңдеуі
былай жазылады:
(1.10)
Мұндағы
- дисперстік
ортанын тұтқырлығы;
-
дисперстік
ортаның меншікті электрөткізгіштігі;
- дисперстік
фаза
бөлшектерінің
радиусы;
мен
-
дисперстік
фаза
мен дисперстік
ортаның
тығыздықтары; 
-
дисперстік
фаза
бөлшектерінің
сандық
концентрациясы; 
- электродтар
арасындағы
қашықтық.
4-сурет. Шөгу потенциалының пайда болуының сызба-нұсқасы
Сонымен электрокинетикалық құбылыстарды себеп-салдар белгілері бойынша екі топқа бөлуге болады Сырттан берілген электр өрісінің нәтижесінде фазаның (дисперстік ортаның немесе фазаның) қозғалысқа келуі (электроосмос пен электрофорез);
Фазаның (дисперстік ортаның немесе фазаның) қозғалысы нәтижесінде электродтар арасында потенциалдар айырымының пайда болуы (ағу және шөгу потенциалдары).
Бұлардың ішіндегІ маңыздылары: электроосмос пен электрофорез.
ДӘРІС 13