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.