79) Как влияют на величину электрокинетического потенциала индифферентные электролиты? Какое состояние системы называется изоэлектрическим?

С увеличением концентрации электролита в дисперсионной среде возрастает количество ионов, которые переходят из раствора в поверхностный слой и из диффузного в адсорбционный слой. При больших концентрациях электролита в дисперсионной среде ДЭС предельно уплотняется и по толщине становится равным адсорбционному слою. Такое состояние системы называется изоэлектрическим. Заряд поверхности полностью компенсируется зарядом противоионов в адсорбционном слое.

Плоскость скольжения проходит по диффузному слою, и часть его ионов остается в дисперсионной среде. Вследствие этого дисперсионная среда и дисперсная фаза оказываются противоположно заряженными. Месторасположение плоскости скольжения зависит от скорости движения фаз, вязкости дисперсионной среды и природы фаз. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения при отрыве части диффузного слоя называется электрокинетическим потенциалом или ζ (дзета)-потенциалом. Он характеризует падение потенциала в диффузной части ДЭС, где уже потеряна прочная связь между поверхностью и ионами, то есть между неподвижной и подвижной частями диффузного слоя в объеме жидкости. Он составляет часть φ₀-потенциала и всегда меньше потенциала диффузного слоя φ_δ. Знак ζ-потенциала определяется знаком заряда потенциалопределяющих ионов. В изоэлектрическом состоянии ζ – потенциал равен нулю.

Индифферентные электролиты – электролиты, не имеющие ионов, способных достраивать кристаллическую решетку коллоидных частицы дисперсной фазы.

80) Что представляет собой релаксационный эффект, электрофоретическое торможение и поверхностная проводимость? Когда их нужно учитывать при расчете величины электрокинетического потенциала?

Релаксационный эффект. Уменьшение скорости электрофореза, обусловленное нарушением симметрии диффузного слоя при движении фаз в противоположные стороны.

Электрофоретическое торможение. Уменьшение электрофоретической скорости, обусловленное сопротивлением движению частицы обратным потоком противоионов, который увлекает за собой жидкость.

Поверхностная проводимость χS. Приращение проводимости раствора в капилляре, обусловленное наличием ДЭС, благодаря чему общая проводимость может быть в несколько раз больше объемной проводимости (χV). Величиной χS пренебрегают, если размеры капилляров велики по сравнению с толщиной ДЭС.

Коэффициент, с помощью которого учитывается поверхностная проводимость при расчѐте величины дзета - потенциала: где χ_V и χ_S – соответственно объѐмная удельная электропроводность и поверхностная проводимость. Если одинаков радиус капилляров r, то 𝜒_δ 𝜒’_s, где 𝜒’_s – удельная поверхностная электропроводность. ζ_s= ζ_v*a , где ζ_s и ζ_v – дзета - потенциал с учѐтом и без учѐта поверхностной проводимости соответственно.

Потенциал, возникающий на плоскости скольжения при отрыве части диффузного слоя называется электрокинетическим потенциалом или ζ (дзета)-потенциалом. Он характеризует падение потенциала в диффузной части ДЭС, где уже потеряна прочная связь между поверхностью и ионами, то есть между неподвижной и подвижной частями диффузного слоя в объеме жидкости.

На практике может наблюдаться несовпадение экспериментально установленных значений электрофоретической подвижности со значениями, рассчитанными по уравнению Гельмгольца-Смолуховского. Это несовпадение объясняется ралаксационным эффектом и электрофоретическим торможением.

Уравнение Гельмгольца - Смолуховского для электрокинетических

явлений. Даѐт зависимость дзета - потенциала (δ) от скорости электрофо-

реза: , где ε – вязкость дисперсионной среды; U_о – скорость движения частиц; ε и ε_о – относительная диэлектрическая проницаемость среды и диэлектрическая постоянная, соответственно; Е – градиент напряженности электрического поля.