Коллоидная химия | страница 60
9. Полное падение потенциала в ДЭС называется термодинамическим потенциалом
Таким образом, в ДЭС происходит полная компенсация суммарного заряда твердой поверхности суммарным зарядом противоионов и на границе ДЭС с дисперсионной средой потенциал равен нулю.
Схема строения ДЭС представлена на рис. 8.5 .
Электрически нейтральную коллоидную частицу называют мицеллой. Строение мицеллы лиофобного золя AgCl можно представить в виде формулы:
где n - число молекул, образующих дисперсную частицу; m - число потенциалопределяющих ионов; (m-х) - число противоионов адсорбционного слоя; х - число противоионов диффузного слоя.
При движении частицы двойной электрический слой разрывается. Место разрыва при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга называется плоскостью скольжения или границей скольжения. На рис. 8.5 плоскость скольжения обозначена линией АВ. Плоскость скольжения лежит или на границе между диффузным слоем и адсорбционным слоем, либо в диффузном слое, но вблизи этой границы.
Потенциал на плоскости скольжения называется электрокинетическим потенциалом или дзета-потенциалом
Дзета-потенциал является важнейшей характеристикой ДЭС: он определяет скорость относительного перемещения дисперсной фазы дисперсионной среды, интенсивность электрокинетических явлений, устойчивость золей и т.д.
Величина дзета-потенциала определяется:
• величиной термодинамического потенциала и характером падения потенциала в ДЭС;
• характером движения жидкости вблизи твердой поверхности (он определяет местонахождение плоскости скольжения), который зависит, главным образом, от вязкости среды.
3.3.4.
ФАКТОРЫ, ОТ КОТОРЫХ ЗАВИСИТ ДЗЕТА-ПОТЕНЦИАЛ
Дзета-потенциал тем больше, чем больше термодинамический потенциал .
Дзета-потенциал тем больше, чем больше , т.е. чем больше противоионов находится в диффузном слое (при одном и том же .
На величину дзета-потенциала влияют:
• добавка индифферентного электролита;
• добавка неиндифферентного электролита;
• рН среды и другие факторы.
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Индифферентным электролитом называется электролит, ионы которого не способны достроить кристаллическую решетку частицы дисперсной фазы.
При введении в лиофобный золь индифферентного электролита возможны два случая.
1. В лиофобный золь вводится электролит, один ион которого одинаков с противоионом ДЭС. В этом случае термодинамический потенциал практически не изменится, следовательно, не изменится общее число противоионов, необходимых для компенсации потенциал определяющих ионов, но изменится их распределение в ДЭС. Так как концентрация противоионов в коллоидном растворе увеличится, естественно, увеличится их концентрация в адсорбционном слое, значит, в диффузном слое их останется меньше. Диффузный слой сжимается - это приводит к уменьшению дзета-потенциала по абсолютной величине. Может быть достигнуто такое состояние, когда все необходимое число противоионов находится в адсорбционном слое, диффузного слоя нет, дзета-потенциал равен нулю, золь находится в изоэлектрическом состоянии.