Elektrokinetikai potenciál - stadopedia
Az elektrokinetikus (zéta) potenciál olyan potenciál, amely a fázis-csúszás határánál jelentkezik, amikor elektromágneses relatív viszonylatban mozgatják őket.
A csúszósík (AB vonal) pozíciója a DES-ben nem ismert. Úgy véljük, hogy a csúszó sík a DES sűrű részének vastagsága mellett halad, és ebben az esetben # 950; = # 966; d; vagy eltávozik a folyadékfázisba, majd # 950; <φd . Часто принимают, что ζ = φd . поскольку теоретические закономерности, предсказанные для φd . хорошо подтверждаются на опыте в отношении ζ.
Az elektrokinetikus potenciál tükrözi a DES tulajdonságait, és kísérletileg az elektrokinetikai jelenségekből származik. A nagyság nagysága # 950; a fázisok összetételétől függően és az elektrolit koncentrációja általában 0,01 ÷ 0,1 V.
4.3.1. Az elektrokinetikus potenciál meghatározása
elektrokinetikus jelenségekről
A kolloid részecskék töltésének jele, valamint az elektrokinetikus potenciál nagysága bármely elektrokinetikus jelenség alkalmazásával kiszámítható.
Elektromos mező alkalmazása esetén a csúszó sík mentén zavar keletkezik. A részecskén fellépő elektromos erő, amikor külső elektromos mezőt vezetnek be, ami a feltöltött részecskéket az ellentétesen feltöltött elektródához köti, kiegyenlíti a folyadékban keletkező súrlódási erő
A kolloid részecskék villamos térben való mozgásának sebessége függ:
· A diszperziós közeg tulajdonságaira (viszkozitás # 951;, az permittivitás # 949;);
· A kolloid részecskék DES-szerkezete - nagysága # 950 ;;
A külső elektromos tér H.
A lineáris sebesség a diszpergált fázis (diszperziós közegben) (U) egységenként térerősség (H) nevezzük elektroforetikus (elektroozmotikus) mobilitás (U0):
ahol U0 az elektroforetikus mobilitás, m 2 / V · s; U - a szol interfész lineáris sebessége - oldalsó folyadék, m / s; H az elektromos térerősség, V / m.
Az elektrokinetikus potenciál elektroforetikus (elektroozmotikus) mobilitással, a Helmholtz-Smoluchowski egyenlethez kapcsolódik:
ahol # 950; - az elektrokinetikus potenciál nagysága, V; # 951; - a diszperziós közeg viszkozitása, N · s / m2; # 949; - a közeg dielektromos permittivitása, a vizes közeg esetében 81 (dimenzió nélküli érték); - az elektromos állandó (a vákuum dielektromos állandója), amely 8,85 · 10 -12 F / m; U - a határmozgás lineáris sebességének szoláris oldala, m / s; H az elektromos térerősség, V / m.
A szol-laterális határmozgás lineáris sebességét az elektroforézis idő alatt az interfész elmozdulásának arányaként számítjuk ki:
ahol h a szol-laterális folyadék határának elmozdulása az elektroforézis idő alatt, m; t az elektroforézis ideje, s.
Az elektromos térerősség (potenciális gradiens) az alkalmazott potenciálkülönbség és az elektródák közötti távolság arányaként számítható:
ahol E az alkalmazott potenciálkülönbség, B; l az elektródák közötti távolság, m.
Ezután a Helmholtz-Smoluchowski egyenletet elektroforézisre írják:
Az elektrosztatikus potenciál elektrosztatikus potenciáljának kiszámítása az egyenlethez vezet:
hol van az elektrokinetikus potenciál nagysága, B; - a közeg viszkozitása, N · s / m 2; - a közeg dielektromos permittivitása, a vizes közeg esetében 81 (dimenzió nélküli érték); - az elektromos állandó (a vákuum dielektromos állandója), amely 8,85 · 10 -12 F / m;
- specifikus elektromos vezetőképesség, Ohm -1 m -1; - az elektrokozmosz térfogatáram sebessége, m 3 / s; Én a jelenlegi, A.
Az elektroozmózis () térfogatsebessége a V oldat térfogatának elmozdulási sebessége (m 3) egységnyi idő esetén t. az:
Az áram potenciálja a potenciális különbség az extrudálásban egy folyadék porózus membránján keresztül egy külső erő (nyomás) hatására.
Az áramlási potenciál nem függ a membrán területtől és vastagságától, az áramló folyadék mennyiségétől, hanem attól függ, hogy a nyomás az egyenlet szerint tartja-e az áramot:
hol van az áramlási potenciál, B; - az elektrokinetikus potenciál nagysága, V; - a közeg viszkozitása, N · s / m 2; - a közeg dielektromos permittivitása, a vizes közeg esetében 81 (dimenzió nélküli érték); - az elektromos állandó (a vákuum dielektromos állandója), amely 8,85 · 10 -12 F / m; - specifikus elektromos vezetőképesség, Ohm -1 m -1; p a N / m 2 folyadékot vezérlő nyomás.
4.1. Példa. Számítsuk ki a polisztirol latex elektrokinetikus potenciáljának értékét, ha az elektroforézis a színhatárt 60 percen belül h = 2,6 cm-re tolja el.
az elektródákban E = 115 V. Az elektródák közötti távolság l = 55 cm, a víz dielektromos állandója # 949; = 81, a közeg viszkozitása # 951; = 1 · 10 -3 N · s / m 2.
A megoldás. Az elektrokinetikus potenciál kiszámításához a (4.6) egyenletet használjuk: