Лекция Электрические свойства коллоидных систем: электрофорез, электроосмос. Дзета - потенциал. Изоэлектрическое состояние. Строение двойного электрического слоя (ДЭС) Поверхность частицы приобретает слой ионов определенного знака, равномерно распределенный по поверхности и создающий на ней поверхностный заряд. Эти ионы называют потенциалопределяющими (ПОИ). К поверхности частицы из жидкой среды притягиваются ионы противоположного знака, их называют противоионами (ПИ). Слой противоионов состоит из двух слоев: • Адсорбционный слой (плотный слой), примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Данный слой формируется в результате электростатического взаимодействия с потенциалопределяющими ионами и специфической адсорбции. • Диффузный слой, в котором находятся противоионы. Эти противоионы притягиваются к частице за счет электростатических сил. Толщина диффузного слоя зависит от свойств системы и может достигать больших значений. Строение двойного электрического слоя (ДЭС) При движении частицы ДЭС разрывается. Место разрыва при перемещении твердой и жидкой фаз друг относительно друга называется плоскостью скольжения. Плоскость скольжения лежит на границе между диффузными и адсорбционными слоями, либо в диффузном слое вблизи этой границы. Потенциал на плоскости скольжения называют электрокинетическим или дзетапотенциалом (ζ-потенциал). дзета-потенциал - это разность потенциалов дисперсионной среды и неподвижного слоя жидкости, окружающего частицу широко используется для количественного определения величины электрического заряда в ДЭС Дзета-потенциал не равен адсорбционному потенциалу или поверхностному потенциалу в ДЭС. Тем не менее, дзета-потенциал часто является единственным доступным способом для оценки свойств ДЭС. Знание дзета-потенциала важно во многих областях производственной и исследовательской деятельности. Строение двойного электрического слоя (ДЭС) Образование ДЭС приводит к появлению электрического потенциала, который убывает с расстоянием, и его значение в разных точках соответствует: • Поверхностному потенциалу φ • Потенциалу адсорбционного слоя φδ • Дзета-потенциалу ζ Важность дзета-потенциала состоит в том, что его значение может быть связано с устойчивостью коллоидных дисперсий. Дзета-потенциал определяет степень и характер взаимодействия между частицами дисперсной системы. Чем больше электрокинетический потенциал, тем устойчивее коллоид Измерение дзета-потенциала частиц используется метод электрофоретического рассеяния света. Этот метод основан на методе динамического рассеяния света в конфигурации лазерного доплеровского анемометра (ЛДА), который используется для измерения скоростей потоков жидкости и газа. Для измерения заряда частиц в исследуемый образец помещается пара электродов, на которые подается постоянное напряжение. Частицы в образце будут двигаться к электроду противоположного заряда с определенной скоростью. Скорость движения частиц в поле, рассчитанная из фазовой функции, позволяет определить электрофоретическую подвижность частиц. v - скорость движения заряженных частиц в электрическом поле с напряженностью E. Измерение дзета-потенциала частиц Электрофоретическая подвижность частиц пересчитывается в дзета-потенциал с использованием теории Смолуховского и применением поправок для различной толщины двойного электрического слоя. Принципиальная схема работы прибора динамического рассеяния света в режиме измерения электрофоретической подвижности частиц PALS (phase analysis light scattering). Специальный цифровой фазовый детектор измеряет фазовую функцию доплеровского сигнала, откуда находится электрофоретическая скорость движения частиц. http://www.photocor.ru/theory/zeta-potential-analyzer/