36452

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Шпаргалка

Химия и фармакология

Удельная геометрическая поверхность Sуд = S V м2 м3 м2 кгВ общем случае: Sуд = kD Размеры частиц дисперсной фазы: Грунты: песчаные больше 50 мкм пылеватые 150 мкм Эритроциты крови человека 7 мкм Кишечная палочка 3 мкм Вирус гриппа 01 мкм 10 нм Дым древесный уголь 30 40 мкм Тонкие поры угля 110 нм...

Русский

2013-09-22

475.42 KB

45 чел.

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

  1.  Дисперсные системы и параметры, их характеризующие. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию.

Коллоидная химия  - это наука о дисперсных системах и поверхностных явлениях в них существующих.

Дисперсная система – это система,в которой хотя бы одно вещество находится в раздробленном состоянии.

Дисперсная система состоит из 2 гетерогенных фаз: 1-непрерывная дисперсионная среда, 2-дисперсная фаза.

Параметры, характеризующие степень дисперсности:
1. Поперечный размер, а (м, система СИ);
2. Дисперсность, D=1/а (м-1);
3. Удельная геометрическая поверхность, Sуд = S/V2/ м3, м2/кг)
В общем случае: Sуд = kD

Размеры частиц дисперсной фазы:

Грунты: песчаные                  

больше 50 мкм

               пылеватые       

1-50 мкм

Эритроциты крови человека   

7 мкм

Кишечная палочка                      

3 мкм

Вирус гриппа               

0,1 мкм – 10 нм

Дым (древесный уголь)   

30 – 40 мкм

Тонкие поры угля                     

1-10 нм                                            

Зависимость величины удельной поверхности от дисперсности Sуд =f(d) графически выражается равносторонней гиперболой.  Из графика видно, что с уменьшением поперечных размеров частиц величина удельной поверхности существенно возрастает. Например, если кубик с размером ребра 1 см измельчить до кубических частиц с размерами d =10-6 см, величина общей межфазной поверхности возрастет с 6 см2 до 600 м2.

При d ≤10-7 см гипербола обрывается, так как частицы уменьшаются до размеров отдельных молекул, и гетерогенная система становится гомогенной, в которой межфазная поверхность отсутствует. По степени дисперсности ДС делятся на:

  1.  Грубодисперсные смы, d≥10-3 см;
  2.  Микрогетерогенные смы, 10-5d≤10-3 cм;
  3.  Коллоидно-дисперсные смы или коллоидные растворы, 10-7d≤10-5 см;
  4.  Истинные растворы, d≤10-7 см.

Необходимо подчеркнуть, что самую большую удельную поверхность имеют частицы дисперсной фазы в коллоидных растворах.

 10-7     10-5       10-4        10-2         d, см

Зависимость величины удельной поверхности от размеров частиц

Классификация по агрегатному состоянию фаз была предложена Вольфгангом Оствальдом.

  1. Необходимое условие образования дисперсной системы – ограниченная растворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде
  2. Основной признак дисперсионной среды – непрерывность
  3. Каждая из фаз может быть в одном из трех агрегатных состояниях (жидком, твердом, газообразном)

Дисперс-ная фаза

Дисперсион-ная среда

Обозна-чение

Тип системы

Некоторые примеры

1

Твердая

Жидкая

Т/Ж

Золи, суспензии

Дисперсии (взвеси) в природных водах, золи металлов в воде

2

Жидкая

Жидкая

Ж/Ж

Эмульсии

Молоко, смазки, сырая нефть

3

Газ

Жидкая

Г/Ж

Газовые эмульсии, пены

Мыльная пена

4

Твердая

Твердая

Т/Т

Твердые коллоидные растворы

Минералы, некоторые сплавы (самоцветы, сталь, чугун)

5

Жидкая

Твердая

Ж/Т

Пористые тела, капиллярные системы, гели

Адсорбенты, почвы, влажные грунты, опал, жемчуг

6

Газ

Твердая

Г/т

Пористые тела и капиллярные системы

Пемза, силикагель, активные угли

7

Твердая

Газ

Т/Г

Аэрозоли (пыли, дым)

Табачный дым, порошки, угольная и космическая пыль

8

Жидкая

Газ

Ж/Г

Аэрозоли (туманы)

Туман, кучевые облака

9

Газ

Газ

Г/Г

Системы с флуктуациями плотности

Атмосфера земли

  1.   Лиофильные и лиофобные системы. Основные способы получения лиофобных дисперсных систем: конденсация и диспергирование.

Лиофильные – термодинамически устойчивы, само произвольно диспергируются, существуют долго, характерно сильное взаимодействие (мыло, глина, растворы высокомолек-х соед-ий в хорошем растворителе).

Лиофобные – термодин-ки не уст-вы, важно наличие стабилиз-ра, взаимодействие слабое, слабое межфазное взаимодействие. Коллоидные системы по степени дисперсности занимают промежуточное положение между истинными растворами (молекулярно- или ионно-дисперсными системами) и грубодисперсными системами. Поэтому коллоидные растворы могут быть получены либо путем ассоциации (конденсации) молекул и ионов истинных растворов, либо дальнейшим раздроблением частиц дисперсной фазы грубодисперсных систем. Методы получения коллоидных растворов также можно разделить на две группы: методы конденсации и диспергирования (в отдельную группу выделяется метод пептизации, который будет рассмотрен позднее). Еще одним необходимым для получения золей условием, помимо доведения размеров частиц до коллоидных, является наличие в системе стабилизаторов – веществ, препятствующих процессу самопроизвольного укрупнения коллоидных частиц. Дисперсионные методы Дисперсионные методы основаны на раздроблении твердых тел до частиц коллоидного размера и образовании таким образом коллоидных растворов. Процесс диспергирования осуществляется различными методами: механическим размалыванием вещества в т.н. коллоидных мельницах, электродуговым распылением металлов, дроблением вещества при помощи ультразвука.

Методы конденсации. Вещество, находящееся в молекулярно-дисперсном состоянии, можно перевести в коллоидное состояние при замене одного растворителя другим – т.н. методом замены растворителя. В качестве примера можно привести получение золя канифоли, которая не растворяется в воде, но хорошо растворима в этаноле. При постепенном добавлении спиртового раствора канифоли к воде происходит резкое понижение растворимости канифоли, в результате чего образуется коллоидный раствор канифоли в воде. Аналогичным образом может быть получен гидрозоль серы. Коллоидные растворы можно получать также и методом химической  конденсации, основанном на проведении химических реакций, сопровождающихся образованием нерастворимых или малорастворимых веществ. Для этой цели используются различные типы реакций – разложения, гидролиза, окислительно-восстановительные и т.д. Так, красный золь золота получают восстановлением натриевой соли золотой кислоты формальдегидом:

NaAuO2 + HCOH + Na2CO3  ––>  Au + HCOONa + H2O

\Строение мицеллы данного золя можно представить следующей схемой (см. разд. 4.2.2):

{[Au]m· n AuO2· (n-x) Na+}x · xNa+

Аналогичным образом получают золь серебра из разбавленных растворов нитрата серебра. Золь серы может быть получен окислением сероводорода кислородом в водном растворе, действием на сероводород сернистого газа либо разложением тиосерной кислоты:

H2S + O2  ––>  S + H2O

H2S + SO2  ––>  S + H2O

H2S2O3  ––>  H2O + SO2 + S

Строение золя серы можно представить схемой:

{[S]m · n HS · (n-x) H+}x– · x H+

Золи могут быть получены также в результате реакций ионного обмена, в результате которых выделяется нерастворимая соль, образующая при определенных условиях коллоидный раствор; так получают, например, золь иодида серебра (см. ниже).

Процесс гидролиза различных солей может приводить к образованию коллоидных растворов нерастворимых гидроксидов или кислот; так получают, например, золь гидроксида железа (III), имеющий следующее строение:

{[Fe(OH)3]m · n FeO+ · (n–x)Cl}x+ · x Cl

  1.   Поверхностное натяжение с точки зрения энергетического и силового подходов. Зависимость поверхностного натяжения от температуры. Способы определения поверхностного натяжения.

Пове́рхностное натяже́ние  - термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объем системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический). 

Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — это удельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры.

σ = dW/d

Силовое (механическое) определение: поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости.

σ = ʄ/2l

Сила поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности жидкости, перпендикулярно к участку контура, на который она действует и пропорциональна длине этого участка. Коэффициент пропорциональности γ — сила, приходящаяся на единицу длины контура — называется коэффициентом поверхностного натяжения. Он измеряется в ньютонах на метр.

Поверхностное натяжение может быть на границе газообразных, жидких и твёрдых тел. Обычно имеется в виду поверхностное натяжение жидких тел на границе «жидкость — газ». В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение правомерно также рассматривать как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объёмах фаз. В общем случае прибор для измерения поверхностного натяжения называется тензиометр.

Зависимость поверхностного направления от температуры.

С увеличением температуры величина поверхностного натяжения уменьшается и становится нулем при увеличении температуры до критической.

Поверхностное натяжение индивидуальных веществ на границе с газом понижается с повышением температуры: причем температурный коэффициент имеет практически постоянное отрицательное значение вплоть до температур, близких к критической. При критической температуре исчезает различие между граничащими фазами, и поверхностное натяжение становится равным нулю. Для большинства неполярных жидкостей температурная зависимость поверхностного натяжения линейная и в первом приближении может быть представлена соотношением:

где - поверхностное натяжение соответственно при температуре T и при стандартной температуре;

T - разность между данной и стандартной температурами;

а - постоянная, равная температурному коэффициенту поверхностного натяжения, взятому с обратным знаком.

Другие вещества менее строго следуют указанной зависимости, но часто отклонениями можно пренебречь, так как температурные коэффициенты мало зависят от температуры.

Способы определения поверхностного натяжения.

Способы определения поверхностного натяжения делятся на статические и динамические.

В статических методах поверхностное натяжение определяется у сформировавшейся поверхности, находящейся в равновесии.

Динамические методы связаны с разрушением поверхностного слоя. В случае измерения поверхностного натяжения растворов (особенно полимеров или ПАВ) следует пользоваться статическими методами. Динамические методы могут быть применены для определения равновесного поверхностного натяжения и динамического поверхностного натяжения. Например, для раствора мыла после перемешивания поверхностное натяжение 58 мДж/м², а после отстаивания — 35 мДж/м² , то есть поверхностное натяжение меняется. До установления равновесного оно будет динамическое.

Статические методы:

Метод поднятия в капилляре

Метод Вильгельми

Метод лежачей капли

Метод определения по форме висячей капли.

Метод вращающейся капли

Динамические методы:

Метод Дю Нуи (метод отрыва кольца).

Сталагмометрический, или метод счета капель.

Метод максимального давления пузырька.

Метод осциллирующей струи

Метод стоячих волн

Метод бегущих волн

  1.   Поверхностные явления как результат самопроизвольных процессов уменьшения поверхности раздела фаз и поверхностного натяжения. Смачивание. Капиллярные явления.

Рассмотрим трехфазные системы, в которых сосуществуют 3 объемные фазы. Линия пересечения всех трех поверхностей называется линией смачивания. Замкнутая линия смачивания образует периметр смачивания.

  1.  

Θ

Θ

                                                                            2) 

                                                                                         

Смачивание, σтг > σтж                                                             Несмачивание, σтг < σтж

3) Неограниченное растекание, σтг - σтж  > σжг

 Θ – равновесный краевой угол смачивания

                                            

Θ

Смачивание                               Несмачивание

Θ > 90, cosΘ < 0                        Θ < 90º , cosΘ > 0                            

 

Капиллярное давление Т=const; dni = 0

 

 dF=0

V=4/3πR3;                  R – радиус кривизны                             Закон Лапласа-Юнга

S=4πR2                                                                                    Δp – капиллярное давление

R = 10-5 cм; ΔР =1,5 МПа;                                          r1;; r2 – главные радиусы кривизны
R = 10-6 cм; ΔР =15 МПа;                                                     Δp=H(ρρ) g Формула Жюрена

r=ro/cosΘ

ro

r=ro/cosΘ

H

для случая полного

смачивания (сosΘ = 1)

             

 

Уравнение Томсона (Кельвина) 

             

                                

                      Vm  - молярный объем жидкой фазы

Приращение химического потенциала пара  μ”   

                                                  в состоянии равновесия μ’ = μ 

                                                    ро – давление у плоской поверхности

  1.   Основные закономерности адсорбции. Виды адсорбции. Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса.

Адсорбция-самопроизвольное изменение концентрации компонента в поверхностном слое по сравнению с его концентрациейй в обьеме фазы.

Адсорбент-более плотная фаза,опр-щая форму поверх-ти.

Адсорбтив-в-во, мол-лы кот-го могут адсорбироваться.

Адсорбат-адсорбированное в-во

Десорбция-процесс, обратный адс-ии.

Виды адсорбции

физическая – вызывается силами ММВ, явление обратимое, теплоты адсорбции не большие, с увел-м t0-ры физ.адс-я уменьшается;

химическая – вызвана химическими (валентными) силами и может рассматриваться как хим. реакция протекающая на поверхности, явление необратимое, теплоты адсорбции большие, с увел-м t0-ры хим.адс-я увел-ся.

  1.  

  1.   Адсорбция паров и газов на твердой поверхности. Изотерма мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра.

Различные вещества в зависимости от их природы будут концентрироваться вблизи раздела, могут уходить в объем фаз. Это явление называется адсорбцией.

В зависимости от агрегатного состояния фаз различают адсорбцию газа на твердых адсорбентах, твердое тело – жидкость, жидкость - жидкость, жидкость - газ.

Изотерма мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра

Основные допущения, сделанные Ленгмюром

1. Адсорбция происходит не на всей поверхности адсорбента, а на активных центрах. 

2.Активные центры считаются независимыми (т.е. один активный центр не влияет на адсорбционную способность других), и тождественными . Они энергетически эквивалентны.

3.Каждый активный центр способен взаимодействовать только с одной молекулой адсорбата; в результате на поверхности может образоваться только один слой адсорбированных молекул (монослой).

4.Адсорбированные молекулы не взаимодействуют друг с другом.

à + В = АВ;  т.е адсорбционный центр à взаимодействует адсорбатом В и между ними образуется комплекс.

                  

                  САВ -величина адсорбции

                                                  

 САВ = А  и

А0 –число оставшихся свободными адсорбционных центров;

А -максимальная адсорбция, емкость адсорбционного монослоя или число адсорбционных центров приходящихся на единицу площади поверхности.

                                  

 

Изотерма мономолекулярной адсорбции   Ленгмюра

Уравнение включает 2 константы:

1)К –константа равновесия адсорбционного процесса, характеризует энергию взаимодействия адсорбционного вещества с поверхностью. Чем сильнее это взаим чем больше величина константы.

Физическая адсорбция –динамический процесс. Часть молекулы адсорбируется, другая –десорбируется. Поэтому эту константу выражают через отношение констант скорости десорбции и адсорбции.

2)         -максимальная адсорбция или емкость мономолекулярного слоя.

         А≈Г

 

Уравнение Ленгмюра применимо только к обратимым равновесным процессам. И не может быть приложенных к описанию процессов хемосорбции.

Примечание: Хемосорбция-это когда в-во удерживает поверхность за счет образования прочных хим.связей.

Уравнение Ленгмюра описывает локализацию адсорбции из раствора на твердую поверхность, а также адсорбцию ПАВ из раствора на границе воздуха.

Нахождение параметров молекулы:

So

δ–длина углеводородного радикала;

d-плотность молекулы.

Для гомологических рядов жирных кислот S0=0,2 нм2

Для спиртов S0=0,25 нм2

  1.   Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Классификация органических ПАВ по химической природе (анионные, катионные, амфолитные и неиногенные) и физико-химическому механизму действия. Некоторые примеры применения ПАВ.

Анионные ПАВ: соли карбоновых кислот (мыло): RCOOMe (Na+, K+, NH4+) R-УВ-радикал С820. Катионные ПАВ-диссоциируют в воде с разными органическими катионами. К ним относятся амины и соли, производные пиридина, соли четвертичных аммониевых оснований. Амфолитные ПАВ: аминокислоты. ПАВ: ионогенные (катионные, анионные, амфотерные). Неионогенные (не диссоциируют). Ф-х мех-му действия. 1. В-ва поверхностно-активные преимущественно на границе вода-воздух. Относятся: средние и высшие гомологи алифатических спиртов и кислот, а также более сложные природные вещества. ПАВ относятся к этой группе, представляют собой умеренно действующие смачиватели. За счет снижения поверхностного натяжения воды они могут использоваться в качестве пенообразователей, в том числе и при флотационном обогащении руд. 2.Диспергаторы разнообразие по природе в-ва поверхностно активны на различных границах конденсирующих фаз на границе раздела Т/Ж и Ж/Ж. ПАВ этой группы в условиях сильного понижения поверхностного натяжения содержат проявляющую и развивающую новых поверхностей раздела фаз в процессах разрушения диспергирования тв-ых фаз. 3. ПАВ способны к образованию гелеподобных структур. Многие ПАВ могут  и не иметь высокую активность. К ним относятся: ВМС, природные или синтетические в-ва сложного строения с большим числом полярной группы. Используют как высоко эффективные стабилизаторы умеренно концентрирующих, фен, эмульсий, суспензий. Стабилизация происходит за счет стерических факторов. Стерические-объемные, к слиянии есть поверхностная стенка. 4.ПАВ,обладающие моющим действием. Объединяет функции всех трех предыдущих групп ПАВ, способна к самопроизвольному образованию в объеме жидкой фазы т/д-их стабильных коллоидных частиц (мицелообразование). Некоторые примеры использования ПАВ: флотационное обогащение руд, общее действие ПАВ. Бурение с глинистыми растворами и обратимыми эмульсиями вода-масло; повышение нефтеотдачи пластов; для регулирования агрегативной устойчивости; эмульсионное полимеризация мономеров; механическая обработка металлов; производство синтетических моющих средств.

  1.   Электрокинетические явления в дисперсных системах: электрофорез, электроосмос, потенциалы течения и седиментации. Строение мицелл гидрофобных золей. Двойной электрический слой и его основные модели.

Лиофобные коллоиды обладают очень высокой поверхностной энергией и являются поэтому термодинамически неустойчивыми; это делает возможным самопроизвольный процесс уменьшения степени дисперсности дисперсной фазы (т.е. объединение частиц в более крупные агрегаты) – коагуляцию золей. Тем не менее золям присуща способность сохранять степень дисперсности – агрегативная устойчивость, которая обусловлена, во-первых, снижением поверхностной энергии системы благодаря наличию на поверхности частиц дисперсной фазы двойного электрического слоя и, во-вторых, наличием кинетических препятствий для коагуляции в виде электростатического отталкивания частиц дисперсной фазы, имеющих одноименный электрический заряд.

Строение структурной единицы лиофобных коллоидов – мицеллы – может быть показано лишь схематически, поскольку мицелла не имеет определенного состава. Рассмотрим строение коллоидной мицеллы на примере гидрозоля иодида серебра, получаемого взаимодействием разбавленных растворов нитрата серебра и иодида калия:

AgNO3 + KI  ––>   AgI +KNO3

Коллоидная мицелла золя иодида серебра (см. рис. 4.9) образована микрокристаллом иодида серебра, который способен к избирательной адсорбции из окружающей среды катионов Ag+ или иодид-ионов. Если реакция проводится в избытке иодида калия, то ядро будет адсорбировать иодид-ионы; при избытке нитрата серебра микрокристалл адсорбирует ионы Ag+. В результате этого микрокристалл приобретает отрицательный либо положительный заряд; ионы, сообщающие ему этот заряд, называются потенциалопределяющими, а сам заряженный кристалл – ядром мицеллы. Заряженное ядро притягивает из раствора ионы с противоположным зарядом – противоионы; на поверхности раздела фаз образуется двойной электрический слой. Некоторая часть противоионов адсорбируется на поверхности ядра, образуя т.н. адсорбционный слой противоионов; ядро вместе с адсорбированными на нем противоионами называют коллоидной частицей или гранулой. Остальные противоионы, число которых определяется, исходя из правила электронейтральности мицеллы, составляют диффузный слой противоионов; противоионы адсорбционного и диффузного слоев находятся в состоянии динамического равновесия адсорбции – десорбции.

Схематически мицелла золя иодида серебра, полученного в избытке иодида калия (потенциалопределяющие ионы – анионы I, противоионы – ионы К+) может быть изображена следующим образом:

{[AgI]m · nI · (n-x)K+}x– · x K+

При получении золя иодида серебра в избытке нитрата серебра коллоидные частицы будут иметь положительный заряд:

{[AgI]m · nAg+ · (n-x)NO3}x+ · x NO3

 Рис. 4.9.  Строение коллоидной мицеллы      Агрегативная устойчивость золей обусловлена, таким образом, рядом факторов: во-первых, снижением поверхностной энергии дисперсной фазы (т.е. уменьшения движущей силы коагуляции) в результате образования двойного электрического слоя и, во-вторых, наличием кинетических препятствий для коагуляции в виде электростатического отталкивания имеющих одноименный заряд коллоидных частиц и противоионов. Еще одна причина устойчивости коллоидов связана с процессом гидратации (сольватации) ионов. Противоионы диффузного слоя сольватированы; эта оболочка из сольватированных противоионов также препятствует слипанию частиц.                                            При рассмотрении строения мицеллы было показано, что на поверхности лиофобных коллоидов образуется двойной электрический слой. Первая теория строения ДЭС была развита Гельмгольцем; в представлении Гельмгольца двойной электрический слой подобен плоскому конденсатору, внутренняя обкладка которого находится в твердой фазе, а внешняя – в жидкости параллельно поверхности ядра на расстоянии порядка диаметра иона. Потенциал электрического поля внутри ДЭС φ в этом случае линейно уменьшается с увеличением расстояния от поверхности r (рис. 4.12а). Позднее Гуи предложил другую модель, согласно которой противоионы, благодаря тепловому движению, образуют вблизи твердой поверхности ядра диффузную ионную атмосферу. Уменьшение электрического потенциала ДЭС φ с увеличением расстояния r в этом случае происходит нелинейно

Рис. 4.12.  Строение ДЭС: а) – по Гельмгольцу, б) – по Гуи, в) – по Штерну. Вверху – схема расположения противоионов, внизу – зависимость потенциала от расстояния. Предложенная Штерном модель строения ДЭС объединяет ранние модели, учитывая как адсорбцию противоионов, так и их тепловое движение. Согласно этой модели, являющейся в настоящее время общепринятой, часть противоионов находится на расстояниях порядка диаметра иона от поверхности ядра, образуя т.н. слой Гельмгольца (адсорбционный слой противоионов), а другая часть образует диффузный слой (т.н. слой Гуи). Потенциал диффузной части двойного электрического слоя называют электрокинетическим потенциалом (см. рис.4.12в). Электрокинетический потенциал обычно обозначают греческой буквой ζ (дзета) и называют поэтому дзета-потенциалом. Поскольку ζ-потенциал пропорционален заряду коллоидной частицы, агрегативная устойчивость золя пропорциональна его величине. Если поместить золь в постоянное электрическое поле, то, как и в растворах электролитов, заряженные частицы будут двигаться к противоположно заряженным электродам: коллоидная частица с  адсорбированными на ней противоионами – в одну сторону, противоионы диффузного слоя – в другую. Сила, с которой электрическое поле действует на частицы и, следовательно, скорость движения частиц, очевидно, будет пропорциональна ζ-потенциалу. Движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле называется электрофорезом. Явление электрофореза можно наблюдать, поместив в U-образную трубку какой-либо окрашенный золь, поверх которого налит не смешивающийся с золем бесцветный электролит. Если опустить в электролит электроды и наложить разность потенциалов, то граница окрашенного золя в одном из колен трубки будет подниматься, в другом – опускаться. Если поместить в U-образную трубку пористую перегородку (например, мелкий кварцевый песок) и заполнить её водой, то при наложении разности потенциалов в одном колене будет наблюдаться подъем уровня жидкости, в другом – его опускание. Движение дисперсной среды в электрическом поле относительно неподвижной дисперсной фазы (в рассмотренном случае – относительно поверхности пористых тел) называется электроосмосом. Явления электрофореза и электроосмоса получили общее название электрокинетических явлений. Скорость движения частиц дисперсной фазы при электрофорезе, а также скорость движения дисперсной среды при электроосмосе прямо пропорциональны напряженности электрического поля E и диэлектрической проницаемости дисперсионной среды ε и обратно пропорциональны вязкости среды η. Скорость движения частиц дисперсной фазы при электрофорезе U связана с величиной ζ-потенциала уравнением Гельмгольца-Смолуховского (К – постоянная, зависящая от формы частиц дисперсной фазы; для сферических частиц К = 6):                              (IV.20)            Обратные электрофорезу и электроосмосу электрокинетические явления (т.н. электрокинетические явления второго рода) называются соответственно потенциал седиментации и потенциал протекания. Потенциал седиментации (эффект Дорна) – возникновение разности потенциалов при вынужденном движении дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсионной среды (например, под действием силы тяжести). Потенциал протекания (эффект Квинке) есть явление возникновения разности потенциалов при движении дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы (например, при продавливании электролита через пористое тело).  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42718. ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ПРОГРАММ НА ОСНОВЕ ЛЕКСИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 199.5 KB
  Определить значения метрик Холстеда на основе которых дать оценку качества разработанного исходного текста программы.1 Реализация программы Текст программы для реализации возможного решения поставленной задачи разработанной с использованием языка программирования С приведен в таблице 1: Таблица 1 Текст программы для вычисления значения функции F Номер строки Строки программы 1 using System; 2 nmespce holsted 3 { 4 clss Progrm 5 { 6 sttic void Minstring[] rgs 7 { 8 double x y F; 9 chr check; 10 do 11 { 12 Console.2 Словарь программы В...
42719. Оценка характеристик программ на основе лексического анализа. Метрики 262.5 KB
  Наиболее ценным для практики является то что такая оценка может быть получена вручную на основе зрительного анализа текста программы либо автоматически с помощью специально разработанных программных анализаторов причем относительно несложных. Джилб предположил что логическая сложность должна являться значимым если не определяющим фактором для оценки стоимости программы на начальных этапах ее проектирования. Логическая сложность программы Джилб определяет как насыщенность программы условными операторами типа IFTHENELSE и...
42720. Оценка надежности программных средств 227.5 KB
  Она основана на предположении об экспоненциальной зависимости плотности вероятности интервалов времени между проявлением ошибок от интенсивности ошибок. Кроме того в модели полагается что интенсивность ошибок на каждом случайном интервале времени линейно зависит от количества оставшихся в программе ошибок. Если допустить что ошибка после ее каждого проявления устраняется и при этом в программный модуль не вносятся новые то интенсивность ошибок ti на интервале ti определяется следующим соотношением: 1 где N количество ошибок...
42721. Интерфейсы, делегаты, события 277.5 KB
  Таблица 1 Список используемых элементов управления Элемент управления Класс Описание textBox1 TextBox Окно ввода имени продавца textBox2 TextBox Окно ввода фамилии продавца textBox3 TextBox Окно ввода стажа продавца textBox4 TextBox Окно вывода списка продавцов textBox5 TextBox Окно ввода оклада продавца textBox6 TextBox Окно ввода имени менеджера textBox7 TextBox Окно ввода фамилии менеджера textBox8 TextBox Окно ввода стажа менеджера textBox9 TextBox Окно ввода оклада менеджера textBox10 TextBox Окно вывода зарплаты менеджера button1 Button...
42722. Поняття алгоритму. Блок схема запису алгоритмів 24 KB
  Мета: ознайомитись з поняттям алгоритм розглянути властивості алгоритму способи запису алгоритмів ознайомитись з правилами креслення схем алгоритму. Скласти схему алгоритму для обчислення виразу: Алгоритм последовательность действий приводящая к конкретному результату.
42723. Основы языка С# и знакомство с основными элементами управления C# 430 KB
  В C как и в C C нумерация элементов массива идет с нуля. Естественно что в нашем примере у массива 6 =23 элементов k[00] первый k[12] последний.rry Элемент Вид Описание Length Свойство Количество элементов массива по всем размерностям Rnk Свойство Количество размерностей массива BinrySerch Статический метод Двоичный поиск в отсортированном массиве Cler Статический метод Присваивание элементам массива значений по умолчанию Copy Статический метод Копирование заданного диапазона элементов одного массива в другой массив CopyTo...
42724. Исследование электрических величин двухобмоточного однофазного трансформатора 119 KB
  Исследование электрических величин двухобмоточного однофазного трансформатора. Цель работы: изучить конструкцию однофазного трансформатора описать принцип его действия замерить величины в различных режимах работы в масштабе построить характеристики и векторные диаграммы. б Коэффициент трансформации трансформатора зависит . в В режиме холостого хода с увеличением напряжения коэффициент мощности трансформатора .
42725. Методы классификации основанные на сравнении с эталоном 732 KB
  Поэтому обычно возникает необходимость сократить это число посредством выделения информативных признаков которые предполагаются инвариантными или малочувствительными по отношению к изменениям и искажениям. Результаты измерений признаков отображаются в пространство признаков. В этом случае будут установлены границы областей принятия решений для разделения признаков новых фрагментов подлежащих классификации см. Первая задача заключается в выборе подмножества признаков и их упорядочиванию в заданном множестве измерений.
42726. Строки и регулярные выражения 300 KB
  String Работа с функциями класса StringBuilder Работа с регулярными выражениями. В C есть тип string но класс System. Пример использования: String s= qqq ; int k=s. Пример использования: nmespce test { clss Test { public sttic void Min { String s1= rbour s2= ce s3= zote ; System.