ЭлектропроводностьХарактеристика, определяющая способность материала проводить электрический ток
Варьирование плотности диафрагмы
В выводе формул Смолуховского для электроосмоса и потенциала течения применительно к диафрагме фигурирует электрический ток, обусловленный перепадом потенциала между торцами диафрагмы.

Как следует из изложенного выше, этот ток пропорционален не К, а СР. Следовательно, в знаменателе формулы К необходимо заменить на КР - Поскольку, однако, во многих экспериментальных работах данные электроосмоса и потенциала течения обрабатываются на основе формулы Смолуховского в ее первоначальной форме, рассчитанный таким образом потенциал обозначим Јsm.

Потенциал, уточненный с учетом различия К и КР, обозначим £. Еще Бриггс обнаружил, что при варьировании плотности диафрагмы Јsm существенно изменяется, a g остается почти постоянным. Определение потенциала течения или электроосмоса на порошках из одного и того же вещества с различной степенью дисперсности частиц представляет возможность проверки теории Смолуховского, границ ее применимости и формулы.

Кроме того, таким образом можно выяснить кардинальный вопрос действительно ли свойства поверхности вещества остаются неизменными при дроблении или же потенциал является функцией а. Булл и Гортнер измерили потенциал течения на нескольких фракциях порошка кварца при концентрации электролита 0,2 ммоль л. При достаточно большом размере частиц (радиус превышает 100 мк) потенциал течения не зависит от дисперсности порошка, что полностью согласуется с теорией Смолуховского.

При радиусе меньше 100 мк происходит падение потенциала, причем зависимость потенциала течения от дисперсности порошка становится все более значительной с уменьшением размеров пор. Буллу и Мойеру не удалось объяснить эти результаты на основе учета поверхностной проводимости. И все же естественно было допустить, что зависимость потенциала течения от дисперсности порошка не нарушает основы теории Смолуховского, а отражает рост влияния поверхностной проводимости по мере уменьшения среднего радиуса пор.

Для подтверждения подобного представления Самарцев и Остроумов измерили потенциал течения нескольких фракций кварцевого порошка при различных концентрациях NaQ. Как оказалось, кривая Булла и Гортнера хорошо согласуется с другими кривыми. Аналогичное влияние концентрации электролита на зависимость Јsm наблюдали Жуков и Крюков на фракциях порошка кварца и корунда.

Так как с повышением концентрации электролита вклад поверхностной проводимости в суммарную проводимость падает, интервал значений а, в котором Јsm не зависит от а, расширяется. Это одновременно свидетельствует и о постоянстве £ в указанном интервале значений а и Концентрации. Более того, это может означать, что и при меньших концентрациях, при которых Јsm изменяется в зависимости от а, £ постоянно в наиболее широком интервале значений а, для которого обнаружено постоянство Јsm, при максимальной концентрации электролита.

Здесь, однако, возможны два затруднения. Во-первых, абсолютные значения £ с увеличением ионной силы раствора очень снижаются, поэтому при высокой ионной силе следует говорить не о постоянстве £, а лишь о том, что возможные различия £ для фракций не велики, например не более 5%. Во-вторых, вовсе не очевидно, что малое различие g при высокой ионной силе раствора не возрастает с понижением концентрации.

Построенные по данным работ зависимости потенциала течения данной фракции от концентрации электролита обнаруживали максимум, причем положение его для более крупной фракции локализовано в области более высокой концентрации электролита. Остроумов трактует эти максимумы как проявление поверхностной проводимости, влияние которой должно расти с уменьшением как концентрации электролита, так и среднего размера частиц.

Характерно, что в результате учета поверхностной проводимости кривые для мембран с различной пористостью практически сливаются в одну кривую. Соответственно этому, если обрабатывать эти же экспериментальные данные в виде зависимости £ от размера пор при фиксированной концентрации, то после поправки на поверхностную проводимость по формуле зависимость £ будет характеризоваться горизонтальной кривой.

Одновременно этот эксперимент подтверждает теорию Смолуховского и указывает на возможность при учете поверхностной проводимости расширения границ ее применимости. Для других систем (кварц, корунд) после пересчета по формуле некоторое уменьшение исправленного значения g с уменьшением размера зерен сохранилось. Нельзя также обобщить полученный в работе вывод о независимости £ от а на все системы.

Имеющийся экспериментальный материал, казалось бы, свидетельствует о том, что в зависимости от специфических свойств изучаемой системы может иметь место либо независимость величины £ от размеров дисперсной частицы, либо изменение свойств поверхности и соответственно Z, в процессе измельчения. Так, по данным Фервея, электрокинетические свойства поверхности ТЮ2 зависят от размера частиц.


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