ЭлектропроводностьХарактеристика, определяющая способность материала проводить электрический ток
Экспериментальная техника измерения
Установки для измерения потенциала или тока течения состоят из следующих основных частей: диафрагмы, блока электрических измерений, резервуара с раствором и регулятора давления. Диафрагма.

В работе описаны варианты порошковых диафрагм, в которых материал уплотнен только под действием силы тяжести. Наряду с этим используются диафрагмы с регулируемой пористостью. В работах указывается, что сопротивление перфорированных дисков должно быть много меньше сопротивления диафрагмы.

В противном случае потенциал течения, обусловленный двойным слоем на дисках, может быть соизмерим с потенциалом течения, характеризующим материал диафрагмы. Блок электрических измерений. Чтобы свести к минимуму утечки тока через прибор при измерении потенциала течения, прибор должен обладать очень высоким сопротивлением. Большинство осложнений при измерении потенциала течения возникает в связи с использованием электродов.

Весьма ценной поэтому может оказаться ячейка, в которой предусмотрена возможность одновременного измерения двумя различными типами электродов. Хотя обычно используются обратимые электроды, Булл рекомендовал использовать полированные платиновые электроды, если ток в системе достаточно мал. Однако Гюнтер и Александер, используя полированные платиновые электроды, обнаружили, что при малых перепадах давления линейная зависимость потенциала от давления нарушается вследствие значительной разности потенциалов (порядка 200 мв), которая сохраняется после остановки жидкости.

Данный эффект, названный асимметричным потенциалом, может быть устранен при длительной промывке и воздействии на электроды вначале постоянным током при использовании платинового электрода как анода (с целью удаления следов тяжелых металлов), а затем электролизом в разбавленной H2S04 переменном токе, К сожалению, при проведении эксперимента потенциал Ел возникает вновь, достигая 20-40 мв.

При изменении направления течения жидкости он либо суммируется с потенциалом течения, либо вычитается из него, вследствие чего возникает возможность исключения его. Асимметричный потенциал, наблюдавшийся в работах, был много меньше потенциала течения, так как использовался большой перепад давления. Правдич и Мирник обнаружили асимметричный потенциал, используя Ag AgCl-электроды. Становится очевидным, что вблизи изоэлектрической точки диафрагмы, и в особенности при определении состава электролита, обеспечивающего изоэлектрическую точку, электроосмос в пузырьковом расходомере игнорировать нельзя.

Так как сечение смачивающей пленки много меньше сечения капилляра, а ток через эти сечения одинаков, напряженность электрического поля в пленке может быть большой. Пленка не находится в состоянии покоя, как принималось в работе, а, напротив, в ней развивается столь значительное электроосмотическое скольжение, что средняя скорость движения жидкости может значительно превышать скорость пузырька. Формула поэтому может быть далека от действительности.

Если диаметр пузырька много меньше радиуса капилляра, пузырек подвержен электрофорезу, и в данных условиях можно оценить влияние электрофореза пузырька на перемещение столба жидкости. Этот эффект при увеличении размера пузырька сохраняется, хотя и существенно изменяется. Ориентация выпуклости профиля относительно электродов свидетельствовала о том, что в конкретных условиях данного эксперимента пузырек не только не препятствовал движению жидкости, а, напротив, способствовал ему.

Этот эффект легко устранить, "закоротив" пузырек, т. е. подсоединив параллельно малое сопротивление. Вследствие влияния поверхностной проводимости данные электроосмоса в диафрагмах доступны количественной интерпретации либо при малых £, либо при достаточно широких порах. К сожалению, именно в этих условиях использование пузырькового расходомера может вносить ошибки. Необходимо оценить степень этой трудности или разработать расходомеры для электроосмоса но другому принципу.

Блок электрических измерений. Задачи электрических измерений при электро осмосе во многом подобны таковым при микроскопическом электрофорезе. Однако они усложняются тем, что сечение диафрагмы обычно намного больше сечения электрофоретической ячейки. Токи в таком случае значительнее, что способствует поляризации электродов и выделению газообразных продуктов электродных реакций, поэтому электрическое поле, как правило, задают с помощью обратимых электродов, которые обычно достаточно удалены от диафрагмы и отделены от нее для того, чтобы не нарушался состав электролита в диафрагме.

Падение потенциала непосредственно на диафрагме можно определить вспомогательными, обычно платиновыми, электродами, размещенными по обе стороны от диафрагмы в непосредственной близости от нее. С помощью таких электродов определяют сопротивление диафрагмы, необходимое для нахождения поверхностной проводимости. Чтобы эти электроды не препятствовали течению жидкости, их либо перфорируют, либо обеспечивают возможность их удаления. Хэм и Ходжсон, например, в качестве основного используют каломельный электрод.

Для этих же целей предназначена установка Зайкова и Скривена. Применительно к задаче изучения волокнистых диафрагм методом электроосмоса Штакельберг с сотрудниками удачно модифицировали установку Фрейндлиха и Рона. Дальнейшее усовершенствование этой установки осуществлено Стайтером. Несколько вариантов установок для измерения электроосмоса в диафрагмах описано в монографиях.


Спонсор публикации:
 
 
© 2009-2011 Копирование запрещено
При копировании информации обратная ссылка обязательна