Idei moderne despre structura
Există mai multe teorii ale structurii DES, cea mai semnificativă dintre ele
- teoria Helmholtz-Perrin (1879);
- teoria lui Guy-Chapman (1910-1913 gg.);
- Teoria lui Stern (1924)
Diferența dintre aceste teorii este redusă, în principiu, la o interpretare diferită a structurii stratului de contraion.
Ideile moderne despre structura DES se bazează pe teoria Stern, care combină primele două teorii.
1. DES este format din ionii determinanți potențiali localizați pe suprafața fazei de dispersie și de cantitatea echivalentă de contraioni în mediul de dispersie lângă interfața fazelor;
2. Ionii care determină potențialul sunt strâns legați de particulele fazei dispersate prin forțe de chemisorbție și distribuite uniform pe suprafața lor, provocând apariția unui potențial electric j0.
3. DES este considerat drept paralel cu planul. Această presupunere este acceptabilă, deoarece grosimea DEL este mult mai mică decât raza de curbură a suprafeței particulei fazei dispersate (așa ne pare a fi un pământ plat, a cărui rază este de aproximativ 6000 km, care este mult mai mare decât distanța pe care ochiul uman o vede).
4. Stratul de contraion constă din două părți: un strat dens de adsorbție (stratul Helmholtz) și un strat difuz (stratul Guy-Chapman).
Stratul de adsorbție al contraionilor se învecinează cu suprafața încărcată a particulei fazei dispersate și are o grosime de ordinul diametrului contraionului hidratat - d0
Antiionii din stratul de adsorbție sunt asociați cu particula încărcată prin două tipuri de forțe - forțele de adsorbție și electrostatică. Această legătură este atât de puternică încât contraionii din stratul de adsorbție se deplasează împreună cu particula, formând împreună cu ea un întreg cinetic - o particulă coloidală. În stratul de adsorbție, căderea potențială are loc liniar (figura 27).
Stratul de adsorbție urmează stratul difuz. Contra-ionii stratului difuz sunt atrași de particulă numai prin forțe electrostatice (care scad cu o distanță în creștere). Prin urmare, aceste contraioni sunt mai puțin legați de particulă comparativ cu contraionii stratului de adsorbție și atunci când particula se îndepărtează de ea.
Suporturile din stratul difuz sunt puternic influențate de mișcarea termică (Brownian). Și efectul său este mai puternic, mai departe de suprafața încărcată sunt contra ioni. Ca urmare a mișcării termice și a repulsiei reciproce, contraionii stratului difuz sunt capabili să se miște în interiorul stratului. Poluarea potențială în stratul difuz are loc în funcție de dependența curbilinară de 0 (figura 27).
Grosimea stratului difuz, spre deosebire de stratul de adsorbție, este influențată de diverși factori: temperatura, pH-ul, aditivii electroliți, proprietățile mediului de dispersie.
Potrivit lui Chapman, grosimea stratului difuz de DEL este l
unde K este o constantă; e este constanta dielectrică a mediului; T este temperatura;
Astfel, compensarea completă a sarcinii de suprafață j 0 de încărcarea totală a contraionilor are loc în DEL. Potențialul la limita DEL este 0.
O particulă coloidală neutră din punct de vedere electric este numită micelă.
Deplasarea reciprocă a fazei dispersate și a mediului de dispersie unul față de celălalt are loc de-a lungul planului de alunecare (deplasare) AA, trecând lângă limita straturilor de adsorbție și difuzie ale contraionilor. Prin urmare, contraionii din stratul de adsorbție sunt fixați în raport cu particulele din faza de dispersie și se deplasează cu ele.
Potențialul care apare pe planul de alunecare determină viteza de deplasare a fazei atunci când se aplică un câmp electric, adică este cauza fenomenelor electrokinetice (electroforeza, electroosmoza, percolarea și potențialul de sedimentare). Acest potențial se numește potențialul electrokinetic sau z-potențial.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: