相关知识介绍一、电动电势()的测定电势是溶胶稳定性的主要因素,也是用以判断电解质对溶胶的聚沉值的物理量。电势的大小,与吸附层中的离子以及扩散层厚度有关,受外加电解质的影响很大。随着外加电解质浓度的增加,将使更多的反离子进入吸附层中,同时压缩了扩散层的厚度,当扩散层被压缩到与吸附层相重叠时,电势降低到零,这种状态为等电状态,这时胶粒不带电荷,易发生沉聚。如果外加电解质中反离子发生强烈的专性吸附,基至可以使电势的符号改变。电势与电泳、电渗直接有关,因此可以通过电泳、电渗速度的测定求出‘电势。以电渗实验测定溶胶的电势为例。设在充满液体介质,半径为r,长度为1的毛细管两端加上电位差Vi-V2,毛细管内的液体将发生流动。为简化起见,假定与毛细管壁所带数量相等的正电荷(反离子所带电荷)不是分散地分布在溶液中,图5-1毛细管电渗图而是紧靠固一液间的滑动面处,如图5-1的AA和BB'线所示,与毛细管壁距离为8,固一液间的电荷分布可看作一个间距为8的平板电容器。设电容器的二极板(一极为毛细管,另一极为滑动面处的液体表面)上的电荷密度为6,在外加电场中,作用于此单位液面上的力为:F=(V1-V2)/=g-=EO1式中E为电势梯度。当液体在毛细管中流动时,单位面积所受的阻力为:-n尝%式中n为液体介质的粘度系数,u为电渗速度(即介质流经毛细管速度),x为距毛细管表面的距离,du/dx为垂直于管壁方向上,单位距离的介质流速变化率。在距毛细管壁8处(的值很小)的滑动面处的液体表面上,当液体匀速流动时,F-f从上两式得uGE=nEod整理后得:u=n
相关知识介绍 一、电动电势(ζ)的测定 ζ 电势是溶胶稳定性的主要因素,也是用以判断电解质对溶胶的聚沉值的物 理量。ζ 电势的大小,与吸附层中的离子以及扩散层厚度有关,受外加电解质的 影响很大。随着外加电解质浓度的增加,将使更多的反离子进入吸附层中,同时 压缩了扩散层的厚度,当扩散层被压缩到与吸附层相重叠时,ζ 电势降低到零, 这种状态为等电状态,这时胶粒不带电荷,易发生沉聚。如果外加电解质中反离 子发生强烈的专性吸附,甚至可以使 ζ 电势的符号改变。 ζ 电势与电泳、电渗直接有关,因此可以通过电泳、电渗速度的测定求出 ζ 电势。以电渗实验测定溶胶的 ζ 电势为例。设在充 满液体介质,半径为 r,长度为 l 的毛细管两端加 上电位差 V1-V2,毛细管内的液体将发生流动。 为简化起见,假定与毛细管壁所带数量相等的正电 荷(反离子所带电荷)不是分散地分布在溶液中, 而是紧靠固-液间的滑动面处,如图 5-1 的 AA′和 BB′线所示,与毛细管壁距离为 δ,固-液间的电荷分布可看作一个间距为 δ 的 平板电容器。设电容器的二极板(一极为毛细管,另一极为滑动面处的液体表面) 上的电荷密度为 σ,在外加电场中,作用于此单位液面上的力为: F=σ(V1-V2 ) / l =σ l V =Eσ 式中 E 为电势梯度。 当液体在毛细管中流动时,单位面积所受的阻力为: u dx du f = 式中 η 为液体介质的粘度系数,u 为电渗速度(即介质流经毛细管速度),x 为距 毛细管表面的距离,du / dx 为垂直于管壁方向上,单位距离的介质流速变化率。 在距毛细管壁 δ 处(δ 的值很小)的滑动面处的液体表面上,当液体匀速流动时, F=f 从上两式得 u E = 整理后得: u = E 图 5-1 毛细管电渗图
固液界面处的电荷分布情况,类似于一个处在相对介电常数为&r的液体中的平板电容器上的电荷分布,所以有:5-4nos将上式结合可得:_4元SE从实验中测得&、、E、u,即可求得电势。上述公式适用于棒状粒子。而对于球形粒子,固体表面上的双电层结构相当于球形电容器,根据球形电容器电位的计算公式可得球形粒子表面电动电势为6元m5-sE应用以上公式计算电势时,所有电学量都必须用绝对静电单位。如用SI单位,则=u(棒状粒子)ScE1.5mu= (球形粒子)EOSE式中ε0为真空的相对介电常数,其值为8.85×10-12C2-N-1-m2。二、微乳状液微乳状液是一种由油、水(或盐水)、表面活性剂所形成的乳状液中加入第四种物质(俗称辅助表面活性剂,常为脂肪醇或脂肪胺),在一定浓度范围内自发形成的透明或大半透明的具有高度稳定性的新型油一水分散系。这种分散体系具有很高的实用价值,如早期的一些地板抛光蜡液,机械切削油、织物和构件的表面清洗剂等。近年来,在石油开采的三次采油过程中应用微乳注水法可使原油的采收率提高10%以上,应用于蛋白质和酶的研究中,可改变水相介质条件,增大蛋白质的溶解度。作为反应介质制备高纯超细颗粒及纳米材料等。由于界面张力的急剧降低,所以,微乳状液的热力学稳定性很高,是低粘度的,还能自动乳化,长时间存放也不会分层破乳,甚至用离心机离心也不会使之分层,即使能分层,静置后还会自动均匀分散。微乳状液中液滴的大小在10nm左右,介于一般的乳状液和胶束溶液之间,有时被称为膨大了的胶束溶液。但从
固液界面处的电荷分布情况,类似于一个处在相对介电常数为 εr 的液体中的 平板电容器上的电荷分布,所以有: ζ= 4 将上式结合可得: ζ= E u 4 从实验中测得 ε、η、E、u,即可求得 ζ 电势。上述公式适用于棒状粒子。 而对于球形粒子,固体表面上的双电层结构相当于球形电容器,根据球形电容器 电位的计算公式可得球形粒子表面电动电势为 ζ= E u 6 应用以上公式计算 ζ 电势时,所有电学量都必须用绝对静电单位。如用 SI 单位,则 ζ= E u 0 (棒状粒子) ζ= E u 0 1.5 (球形粒子) 式中 ε0 为真空的相对介电常数,其值为 8.85×10-12C2·N-1·m-2。 二、微乳状液 微乳状液是一种由油、水(或盐水)、表面活性剂所形成的乳状液中加入第 四种物质(俗称辅助表面活性剂,常为脂肪醇或脂肪胺),在一定浓度范围内自 发形成的透明或大半透明的具有高度稳定性的新型油—水分散系。这种分散体系 具有很高的实用价值,如早期的一些地板抛光蜡液,机械切削油、织物和构件的 表面清洗剂等。近年来,在石油开采的三次采油过程中应用微乳注水法可使原油 的采收率提高 10%以上,应用于蛋白质和酶的研究中,可改变水相介质条件,增 大蛋白质的溶解度。作为反应介质制备高纯超细颗粒及纳米材料等。 由于界面张力的急剧降低,所以,微乳状液的热力学稳定性很高,是低粘度 的,还能自动乳化,长时间存放也不会分层破乳,甚至用离心机离心也不会使之 分层,即使能分层,静置后还会自动均匀分散。微乳状液中液滴的大小在 10nm 左右,介于一般的乳状液和胶束溶液之间,有时被称为膨大了的胶束溶液。但从