МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Курсовая работа по физической химии:
« Электрокинетические явления в дисперсных системах»
Выполнила:
студентка 3-в группы
Христич Ирина
Научный руководитель:
Филипенко Т.А.
Белая Н.И.
Донецк-2007
Содержание
Введение
I. Двойной электрический слой
I.1.Механизмы образования двойного электрического слоя
I.2. Строение двойного электрического слоя
I.2.1. Теория Гельмгольца
I.2.2.Теория Гуи
I.2.3.Теория Штерна
II. Электрокинетический потенциал
III. Электроосмос и электрофорез
III.1.Электроосмос
III.2.Электрофорез
IV. Потенциал течения и седиментации
V. Практическое использование электрокинетических явлений
Заключение
Литература
Введение
Электрокинетические явления были открыты профессором Московского университета Ф.Ф.Рейсом в 1808г. при исследовании электролиза воды.
Явление перемещения жидкости в пористых телах под действием электрического поля получило название электроосмоса, а явление перемещения частиц –электрофореза.
В 1859г. Квинке обнаружил явление, обратное электроосмосу, т.е. при течении жидкости через пористое тело под действием перепада давлений возникает разность потенциалов. Возникновение разности потенциалов Квинке наблюдал при течении воды и водных растворов через разнообразные пористые материалы (глина, дерево, графит и др.). Это явление получило название потенциала течения (или потенциала протекания).
Количественное исследование эффекта, обратного электрофорезу, впервые было выполнено Дорном в 1878г. Он измерял возникающую разность потенциалов при седиментации частиц суспензии кварца в центробежном поле. Явление возникновения разности потенциалов при осаждении дисперсной фазы получило название потенциала седиментации (или потенциала оседания).
Таким образом, по причинно-следственным признакам электрокинетические явления в дисперсных системах делят на две группы. К первой группе относят явления, при которых относительное движение фаз обусловлено электрической разностью потенциалов; это электроосмос и электрофорез. Ко второй группе электрокинетических явлений принадлежат потенциал течения и потенциал седиментации, при которых относительное движение фаз вызывает возникновение электрической разности потенциалов.
Наибольшее практическое применение получили электрофорез и электроосмос.
I. Двойной электрический слой
Причина электрокинетических явлений в том, что на поверхности есть двойной электрический слой, имеющий диффузное строение и это приводит к тому, что фаза и среда заряжены противоположно. Т.к. частицы стремятся уменьшить поверхностную энергию, то все они стремятся адсорбироваться на поверхности.
I.1.Механизмы образования двойного электрического слоя
Существуют следующие механизмы образования двойного электрического слоя:
1) Ионизация поверхности. Металл теряет электроны и заряжается положительно.
2) Избирательная адсорбция ионов. Поверхность адсорбирует ион более близкий по природе.
3) Образование двойного электрического слоя за счёт адсорбции на поверхности полярных молекул. Правило Кёна: положительно заряжается та фаза, которая имеет большую диэлектрическую проницаемость. ............
