Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Электроповерхностные явления. Строение двойного электрического слоя

Содержание

Электрокинетические свойстваЭлектрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом поле и возникновение разности потенциалов при течении жидкости через пористые материалы или при оседании частиц.
ЭЛЕКТРОПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ СТРОЕНИЕ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯЛЕКЦИЯ №7 Электрокинетические свойстваЭлектрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом поле Обусловлены наличием заряда у частиц д. ф. и противоположного заряда д. с.Существует 1809 г. Ф.Ф. Рейсс изучал электрофорез на глине.Д. ф. заряжена «–»: кремнезём Электроосмос1852 г. ВидеманЭлектроосмос – это течение жидкости через капиллярные системы под влиянием Эффект ДорнаЭффект Дорна или потенциал седиментации (1878г.) – явление возникновения разности потенциалов Эффект КвинкеЭффект Квинке или потенциал протекания (1859 г.) –возникновение разности потенциалов при ДЭСВозникает в результате двух причин:- или в результате избирательной адсорбции одного из ДЭС в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита.ДЭС ДЭС за счет ионизации поверхностных молекул вещества.ДЭСH2SiO3 ↔ SiO32- + 2H+ Строение двойного электрического слояСуществует несколько моделей:Модель Гельмгольца-ПерренаМодель Гуи-ЧэпменаМодель Штерна Модель Гельмгольца-ПерренаДЭС – это два близко расположенных слоя ионов: один на поверхности Рис. Схема ДЭС по Гельмгольцу-Перрену и соответствующий скачок потенциалов.Модель Гельмгольца-Перрена ДЭС является как бы плоским конденсатором. где φ0 – разность потенциалов между Недостатки теории: - толщина ДЭС Гельмгольца-Перрена очень мала и приближена к молекулярным Плоскость скольжения (АВ) – место разрыва при перемещении твердой и жидкой фазы Модель Гуи-ЧэпменаТеория ДЭС с диффузным слоем противоионов предложена независимо друг от друга Рис. Схема ДЭС по Гуи-Чэпмену и падение в нём потенциала.Модель Гуи-Чэпмена Величина электрокинетического потенциала зависит от:Модель Гуи-Чэпменаконцентрации противоионов индифферентного электролитавалентности противоиона При введении в систему индифферентного электролита – электролита, не имеющего ионов, способных С увеличением валентности противоиона резко уменьшается   ξ-потенциал.Модель Гуи-Чэпмена Недостатки теории: не принимается во внимание объем ионов;не объясняет явление перезарядки - Модель Штерна1924 г. Штерн объединил схему строения ДЭС Гельмгольца-Перрена и Гуи-Чэпмена. Рис. Схема ДЭС по Штерну и падение в нём потенциала.Модель Штерна Падение потенциала φ0 складывается из φδ – падения потенциала в диффузнном слое Зависимость электрокинетического потенциала от валентности противоиона определяется адсорбционной способностью, обусловленной их поляризуемостью Электрокинетический потенциалНаправленное перемещение частиц дисперсной фазы под действием электрического поля.Происходит разрыв ДЭС по плоскости скольжения. Линейная скорость (U) – движение частиц относительно мембраны при электроосмосе и движение При движении частиц дисперсной фазы они вынуждены взаимодействовать с противоионами дисперсионной среды,
Слайды презентации

Слайд 2 Электрокинетические свойства
Электрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно

Электрокинетические свойстваЭлектрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом

другой в электрическом поле и возникновение разности потенциалов при

течении жидкости через пористые материалы или при оседании частиц.


Слайд 3 Обусловлены наличием заряда у частиц д. ф. и

Обусловлены наличием заряда у частиц д. ф. и противоположного заряда д.

противоположного заряда д. с.
Существует два вида:
Электрокинетические явления
I рода:
Электрофорез
Электроосмос
II рода:
Эффект

Дорна
Эффект Квинке

Слайд 4 1809 г. Ф.Ф. Рейсс изучал электрофорез на глине.





Д.

1809 г. Ф.Ф. Рейсс изучал электрофорез на глине.Д. ф. заряжена «–»:

ф. заряжена «–»: кремнезём [mSiO2]∙nSiO- ∙ (n - x)H+]x-

∙ xH+.
Электрофорез – перенос коллоидных частиц в электрическом поле.

Электрофорез


Слайд 5 Электроосмос
1852 г. Видеман








Электроосмос – это течение жидкости через

Электроосмос1852 г. ВидеманЭлектроосмос – это течение жидкости через капиллярные системы под

капиллярные системы под влиянием разности потенциалов.
кварц
H2O
H2O «+» заря-
женная ж-ть


Слайд 6 Эффект Дорна
Эффект Дорна или потенциал седиментации (1878г.) –

Эффект ДорнаЭффект Дорна или потенциал седиментации (1878г.) – явление возникновения разности

явление возникновения разности потенциалов между двумя электродами при оседании

дисперсной фазы.


Слайд 7 Эффект Квинке
Эффект Квинке или потенциал протекания (1859 г.)

Эффект КвинкеЭффект Квинке или потенциал протекания (1859 г.) –возникновение разности потенциалов

–возникновение разности потенциалов при течение воды и водных растворов

через разнообразные пористые материалы под действием перепада давлений.


Слайд 8 ДЭС
Возникает в результате двух причин:
- или в результате

ДЭСВозникает в результате двух причин:- или в результате избирательной адсорбции одного

избирательной адсорбции одного из ионов электролита;
- или за счет

ионизации поверхностных молекул вещества.

Слайд 9 ДЭС в результате избирательной адсорбции одного

ДЭС в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита.ДЭС

из ионов электролита.
ДЭС


Слайд 10 ДЭС за счет ионизации поверхностных молекул

ДЭС за счет ионизации поверхностных молекул вещества.ДЭСH2SiO3 ↔ SiO32- + 2H+

вещества.

ДЭС
H2SiO3 ↔ SiO32- + 2H+


Слайд 11 Строение двойного электрического слоя
Существует несколько моделей:

Модель Гельмгольца-Перрена
Модель Гуи-Чэпмена
Модель

Строение двойного электрического слояСуществует несколько моделей:Модель Гельмгольца-ПерренаМодель Гуи-ЧэпменаМодель Штерна

Штерна


Слайд 12 Модель Гельмгольца-Перрена
ДЭС – это два близко расположенных слоя

Модель Гельмгольца-ПерренаДЭС – это два близко расположенных слоя ионов: один на

ионов: один на поверхности (потенциалопределяющие ионы), другой – в

растворе на расстоянии удвоенного радиуса ионов (противоионы), в целом система электронейтральна, является как бы плоским конденсатором.

Слайд 13 Рис. Схема ДЭС по Гельмгольцу-Перрену и соответствующий скачок

Рис. Схема ДЭС по Гельмгольцу-Перрену и соответствующий скачок потенциалов.Модель Гельмгольца-Перрена

потенциалов.
Модель Гельмгольца-Перрена


Слайд 14 ДЭС является как бы плоским конденсатором.



где φ0

ДЭС является как бы плоским конденсатором. где φ0 – разность потенциалов

– разность потенциалов между дисперсной фазой и дисперсионной средой;

q – поверхностный заряд;
C – емкость конденсатора: ;
ε – диэлектрическая проницаемость дисперсионной среды;
ε0 – абсолютная диэлектрическая проницаемость:
;
δ – расстояние между пластинами. Или

Модель Гельмгольца-Перрена






Слайд 15 Недостатки теории:
- толщина ДЭС Гельмгольца-Перрена очень мала

Недостатки теории: - толщина ДЭС Гельмгольца-Перрена очень мала и приближена к

и приближена к молекулярным размерам;
– невозможно определить реальный электрокинетический

потенциал.

Модель Гельмгольца-Перрена


Слайд 16 Плоскость скольжения (АВ) – место разрыва при перемещении

Плоскость скольжения (АВ) – место разрыва при перемещении твердой и жидкой

твердой и жидкой фазы относительно друг друга.

Электрокинетический потенциал

(ξ - дзета потенциал) – это разность потенциалов между подвижной (диффузной) и неподвижной (адсорбционной) частями двойного электрического слоя.

ДЭС


Слайд 17 Модель Гуи-Чэпмена
Теория ДЭС с диффузным слоем противоионов предложена

Модель Гуи-ЧэпменаТеория ДЭС с диффузным слоем противоионов предложена независимо друг от

независимо друг от друга Гуи (1910 г.) и Чэпменом

(1913 г.).

Слайд 18 Рис. Схема ДЭС по Гуи-Чэпмену и падение в

Рис. Схема ДЭС по Гуи-Чэпмену и падение в нём потенциала.Модель Гуи-Чэпмена

нём потенциала.
Модель Гуи-Чэпмена


Слайд 19 Величина электрокинетического потенциала зависит от:

Модель Гуи-Чэпмена
концентрации противоионов индифферентного

Величина электрокинетического потенциала зависит от:Модель Гуи-Чэпменаконцентрации противоионов индифферентного электролитавалентности противоиона

электролита
валентности противоиона


Слайд 20 При введении в систему индифферентного электролита – электролита,

При введении в систему индифферентного электролита – электролита, не имеющего ионов,

не имеющего ионов, способных достраивать кристаллическую решетку – потенциал

φ0 практически не изменяется.

Модель Гуи-Чэпмена


Слайд 21 С увеличением валентности противоиона резко уменьшается

С увеличением валентности противоиона резко уменьшается  ξ-потенциал.Модель Гуи-Чэпмена

ξ-потенциал.
Модель Гуи-Чэпмена


Слайд 22 Недостатки теории:
не принимается во внимание объем ионов;
не

Недостатки теории: не принимается во внимание объем ионов;не объясняет явление перезарядки

объясняет явление перезарядки - перемены знака электрокинетического потенциала при

введении в систему электролита с многовалентными ионами;
не объясняет различного действия противоионов с одной и той же валентностью и разным радиусом на ДЭС.

Модель Гуи-Чэпмена


Слайд 23 Модель Штерна
1924 г. Штерн объединил схему строения ДЭС

Модель Штерна1924 г. Штерн объединил схему строения ДЭС Гельмгольца-Перрена и Гуи-Чэпмена.

Гельмгольца-Перрена и Гуи-Чэпмена.


Слайд 24 Рис. Схема ДЭС по Штерну и падение в

Рис. Схема ДЭС по Штерну и падение в нём потенциала.Модель Штерна

нём потенциала.
Модель Штерна


Слайд 25 Падение потенциала φ0 складывается из φδ – падения

Падение потенциала φ0 складывается из φδ – падения потенциала в диффузнном

потенциала в диффузнном слое - и разности потенциалов между

обкладками конденсатора φ0 - φδ .
Границы скольжения не ясны, в общем случае по границе слоя Гуи.

Модель Штерна


Слайд 26 Зависимость электрокинетического потенциала от валентности противоиона определяется адсорбционной

Зависимость электрокинетического потенциала от валентности противоиона определяется адсорбционной способностью, обусловленной их

способностью, обусловленной их поляризуемостью и гидратацией.
Перезарядка ДЭС: многовалентные электроны

могут втягиваться в слой Гельмгольца из-за сильных электрических взаимодействий. Потенциал φ0 не изменяется

Модель Штерна


Слайд 27 Электрокинетический потенциал
Направленное перемещение частиц дисперсной фазы под действием

Электрокинетический потенциалНаправленное перемещение частиц дисперсной фазы под действием электрического поля.Происходит разрыв ДЭС по плоскости скольжения.

электрического поля.
Происходит разрыв ДЭС по плоскости скольжения.


Слайд 28 Линейная скорость (U) – движение частиц относительно мембраны

Линейная скорость (U) – движение частиц относительно мембраны при электроосмосе и

при электроосмосе и движение частиц при электрофорезе:


- уравнение

Гельмгольца-Смолуховского
где η - вязкость.

u = [м/с].



  • Имя файла: elektropoverhnostnye-yavleniya-stroenie-dvoynogo-elektricheskogo-sloya.pptx
  • Количество просмотров: 174
  • Количество скачиваний: 0