4.1.4 Микроэлектрофоретические исследования.

4.1.4.1 Определение электрокинетического потенциала

Для новых видов адсорбентов для металл-аффинной хроматографии необходимо изучить поверхностные свойства созданных частиц. Одним из параметров, характеризующих электрические и структурные свойства поверхности, является электрокинетический потенциал. Ранее было показано [15] близкое совпадение данных зависимости электрокинетического потенциала от рН для различных по способу образования поверхностей.

В ходе эксперимента электрокинетический потенциал определяли по методу микроэлектрофореза и рассчитывали по формуле Гельмгольца –Смолуховского без введения поправок.

Таблица 4.1.4.1 Значения ξ(zeta)-потенциала в зависимости от рН раствора KCl.

Значение рН	Значение ξ - потенциала	Значение рН	Значение ξ -потенциала
СКCl=10-3		СКCl=10-4
1,8	19,5	2,2	17,1
3,44	2,89	3,26	7,2
4,51	-35,2	3,52	-7,39
5,89	-38,1	4,5	-45,5
7	-56,2	5,85	-52
		7,9	-43,2

Рисунок 4.1.4.1 зависимость ζ - потенциала для ММС стеаратов железа(III) в зависимости от рН раствора КCl концентрации 10^-3 и 10^-4М/ литр

Как следует из приведенных данных, в кислой области рН поверхность заряжена положительно.

Положительный заряд образуется из-за того, что ММС состоят в основном из молекул FeSt₂OH, следовательно, в данном диапазоне рН происходит реакция нейтрализации и на поверхности образуется катион FeSt₂⁺. По мере уменьшения кислотности среды положительный заряд уменьшается и становится равен нулю при рН=3.5 (изоэлектрическая точка). Для двух исследованных концентраций изоэлектрические точки практически совпадают. Это говорит об отсутствии специфической адсорбции ионов на поверхности ММС.

При дальнейшем уменьшении кислотности наблюдается рост отрицательного заряда поверхности. Это с одной стороны может быть объяснено усилением диссоциации стеариновой кислоты, которая не перешла в соль, по реакции:

HSt = H⁺ + St^-

Но только этим процессом нельзя объяснить столь высокие значения электрокинетического потенциала. Так как стеарат железа является практически нерастворимым соединением, то мало вероятно, чтобы стеарат железа диссоциировал с образованием стеарат- ионов.

При рН ≥ 4 наблюдается гидролиз ионов трехвалентного железа и следовательно в этой области рН могут образовываться отрицательно заряженные формы гидроксо ионов трехвалентного железа

FeSt₂OH + Н₂О = FeSt₂ (OH)₂^-

Причем при смещении в более щелочную область отрицательный заряд поверхности будет расти из-за образования более сложных гидратных форм. Образования подобных ионов возможно из-за донорно- акцепторного взаимодействия неподеленной электронной пары кислорода с вакантными d-орбиталями атома железа.