3. Электрокинетический потенциал

Электрокинетический потенциал, -потенциал, дзета-потенциал, часть общего скачка потенциала на границе двух фаз, определяющая относительное перемещение этих фаз при электрокинетических явлениях. Общий скачок потенциала при пересечении межфазной границы вдисперсных системах обусловлен существованием двойного электрического слоя. Электрокинетический потенциал — перепад потенциала по той части диффузного слоя, в пределах которой жидкость может быть вовлечена в тангенциальное движение относительно межфазной поверхности при внешнем воздействии на систему. Под влиянием сильно адсорбирующихся на поверхности ионов или изменения pH жидкости может произойти перемена знака на противоположный («перезарядка» поверхности). Электрокинетический потенциал в изоэлектрической точке равен нулю.

ζ-потенциал есть мера интенсивности элетрокинетических явлений.

Измеряя параметры таких электрокинетических явлений, как электроосмос

где u_эо – электроосмотическая скорость; знак минус означает, что жидкость движется против поля, если ζ > 0.

и электрофорез, можно вычислить ζ-потенциал на основе теории, связывающей его с этими параметрами.

Экспериментальное определение Q и I позволяет вычислить ζ-потенциал.

Билет № 14

1. Теория адсорбции Брунауэра – Эммета – Теллера

Анализ изотерм адсорбции указывает, что процесс адсорбции во многих случаях не ограничивается образованием монослоя и уже при сравнительно низких значениях относительного давления Р/Р_s > 0,1 образуются, как правило, полимолекулярные слои. Брунауэр, Демминг, Демминг и Теллер выделили пять основных типов изотерм адсорбции газов на твердых адсорбентах, приведенных на рис. 1.28.

Тип I. Изотерма описывается теорией монослоя и уравнением Ленгмюра при асимптотическом приближении количества адсорбированного газа к емкости монослоя.

Тип II. Наиболее общий тип изотермы, соответствующий формированию полислоя на поверхности с высоким адсорбционным потенциалом.

Тип III. Сравнительно редко встречающийся тип изотерм образования полислоя из газовой среды на твердом адсорбенте, для тел, потенциалмонослоя которых мал и имеет тот же порядок, что и теплота конденсации адсорбтива.

Типы IV и V аналогичны типам II и III и характерны для пористых сорбентов, где адсорбция ограничивается объемом мезопор (2-50 нм), а предельнаяадсорбция достигается при давлениях Р/Р_s<< 1. Часто такие изотермы имеют петлю гистерезиса, что указывает на дополнительное поглощениепара в результате капиллярной конденсации.

Рис. 1.28. Основные типы изотерм адсорбции поклассификации БДДТ

Следует отметить, что существует ряд изотерм адсорбции, которые трудно отнести к какому-либо из типов выделенных в классификации БДДТ.

Теория полимолекулярной адсорбции была развита в работах Брунауэра, Эммета и Теллера (БЭТ). В основе этой теории лежит распространение обобщенных представлений локализованного монослоя на полислойную адсорбцию. В теории БЭТ используется предпосылка, что молекулыкаждого предыдущего адсорбционного слоя служат активными центрами при образовании последующих слоев. Это предполагает, что емкость каждого слоя одинакова. Считается, что силами взаимодействия между молекулами в каждом адсорбционном слое можно пренебречь (отсутствие латеральных взаимодействий), а молекулы каждого адсорбционного слоя локализованы. Полагается, что адсорбционный потенциал в первом адсорбционном слое значительно выше, чем в других слоях, а начиная со второго адсорбционного слоя он сопоставим с энергией конденсации(изотермы типа II, IV) или для всех слоев одинаков (изотермы III, IV).