Электрофорез

Электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы (коллоидных или белковых растворов) в жидкой или газообразной среде под действием электрического поля. С помощью электрофореза удается покрывать мелкими частицами поверхности, обеспечивая глубокое проникновение в углубления и поры. Различают две разновидности электрофореза:

1. Катафорез – обрабатываемая поверхность имеет отрицательный электрический заряд;

2. Анафорез – заряд поверхности положительный.

Электроосмос

Явление течения жидкости в капиллярах и пористых телах, вызванное внешним электрическим полем.

Причины возникновения: на границе пористой дисперсной системы с раствором электролита возникает ДЭС и поверхность частицы приобретает электрический заряд. Такой же заряд, но противоположного знака приобретает диффузная часть ДЭС, находящаяся в жидкости.

В отличие от электрофореза внешнее поле вызывает течение жидкости, в то время как твёрдые частицы остаются неподвижными.

Потенциал течения

Потенциал течения – явление обратное электроосмосу, представляет собой разность потенциалов между концами одиночного капилляра при протекании через него воды или разбавленного раствора под действием внешнего давления.

Возникновение потенциала течения связано со структурой ДЭС – с диффузным слоем противоионов.

Допустим, вода течёт по стеклянному капилляру. При контакте стеклянной трубки с водой около неё формируется ДЭС. Её диффузная часть, двигаясь с потоком жидкости, переносит электрический заряд – избыточное число противоионов по сравнению со средней частью потока. Т.о. в пределах диффузионного слоя в направлении потока протекает электрический ток, называемый током течения или конвективным током. В результате между концами капилляра возникает разность потенциала. Под действием этого напряжения в трубке возникает противоположно направленный ток.

Потенциал оседания

Потенциал оседания возникает при оседании частиц суспензии под действием силы тяжести. При наличии ДЭС вместе с частицей перемещаются противоионы, которые находятся около неё. В результате при накапливании на дне сосуда осадка создаётся электрический заряд одного знака с противоионами. При этом между верхними и нижними слоями дисперсной жидкой среды возникает разница напряжения, которую создаёт встречный электрический ток, например, снизу вверх. Динамическому равновесию соответствует равенство 2 токов: седиментационного тока и тока жидкости.

Потенциал оседания является причиной возникновения зарядов на каплях воды при движении в атмосфере.

Электрокапиллярные явления (электрокапиллярная кривая, закон Липпмана)

Электрокапиллярные явления – поверхностные явления, возникающие на границе двух фаз с участием заряженных частиц. Электрокапиллярные явления обусловлены зависимостью работы образования границы раздела фаз электродного потенциала и состава раствора.

Э лектрокапиллярные явления отражают связь между обратимой работой образования поверхности и разностью электрических потенциалов на границе фаз. Графически эта связь выражается электрокапиллярной кривой.

Левую часть электрокапиллярной кривой называют анодной ветвью, правую – катодной. Потенциал, при котором поверхностное натяжение максимально, называется потенциалом нулевого заряда.

Если на поверхности имеются одноимённые заряды, то они будут отталкиваться друг от друга. Работа, необходимая для увеличения заряженной поверхности меньше, чем для электронейтральной.

Уравнение Липпмана: -dσ/dφ=ρ