Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Поглощение (адсорбция) света.
В 1760 г. Ламберт установил зависимость между интенсивностью прошедшего света и толщиной среды, через которую он прошел: - интенсивность прошедшего света; - интенсивность падающего света; - коэффициент поглощения; - толщина слоя.
Поглощение во всех слоях, на которые мысленно может быть разделена данная среда проходит одинаково: каждый последующий слой поглощает ту же долю света, что и предыдущий. Беер показал, что (коэффициент поглощения) растворов с абсолютно бесцветным и прозрачным растворителем пропорционально молярной концентрации растворенного вещества: Закон Ламберта-Беера: - молярная концентрация растворенного вещества; - молярный коэффициент поглощения вещества (не зависит от концентрации, но изменяется с длиной волны, температурой и природой растворителя). Логарифмируя уравнение Ламберта-Беера получаем: Это выражение называют экстинкцией (Е), поглощением или оптической плотностью раствора. - относительная прозрачность раствора. Выражение называется относительное поглощение раствора. Принимая и , молярный коэффициент поглощения имеет вид , следовательно, если , то раствор не адсорбирует свет. Закон Ламберта-Беера справедлив для гомогенных систем.
Для коллоидных систем применим при некоторых допущениях:
Лекция 4. Электрокинетические свойства дисперсных систем. Теории образования и строения двойного электрического слоя (ДЭС) Электрокинетический потенциал Влияние электролитов на электрокинетический потенциал Строение мицеллы Электрокинетические явления Практическое использование электрокинетических явлений Теории образования и строения ДЭС. Существование двойного электрического слоя (ДЭС) ионов и скачка потенциала на границе раздела двух фаз играет важную, а иногда – основную роль во многих явлениях важных для теории и практики. К ним относятся: электродные процессы, электрокапиллярные и электрокинетические явления, явления связанные с электростатическим взаимодействием коллоидных частиц, в значительной степени определяющие устойчивость дисперсной системы. Все эти явления, взаимосвязанные посредством ДЭС, называются электроповерхностными.
Рассмотрим явление, имеющее место на границе раздела фаз – возникновение двойного электрического слоя, обусловливающего различные электроповерхностные явления. Различают три возможных механизма образования ДЭС: - в результате перехода ионов или электронов из одной фазы в другую (поверхностная ионизация); - в результате избирательной адсорбции в межфазном слое ионов электролитов; - в результате ориентирования полярных молекул сопряженных фаз при их взаимодействии.
По первому механизму, заряд на поверхности может образовываться в результате электролитической диссоциации молекул поверхности твердой фазы, в результате чего ионы одного знака остаются в фиксированном положении на этой поверхности, а противоионы (ионы противоположного знака) поступают в прилегающий раствор. По такому механизму ДЭС возникает в растворе целого ряда высокомолекулярных соединений. По второму механизму, ионы одного знака необменно адсорбируются поверхностью, а ионы противоположного знака, в силу электростатического притяжения, располагаются около нее. Величина и знак заряда поверхности зависит от природы твердых частиц адсорбента и от природы жидкости, с которой он соприкасается. Рассмотрим схемы строения ДЭС согласно различным теориям. Впервые представление о ДЭС было высказано Квинке (1859) и развито в работах Гельмгольца (1879). Теория ДЭС получила развитие в трудах ученых СССР А.Н. Фрумкина и Б.В. Дерягина. Первой теорией строения ДЭС была теория Гельмгольца: ДЭС состоит из двух плоских зарядов, расположенных на молекулярном расстоянии один от другого и взаимодействующих между собой только за счет электростатических сил притяжения. Структура подобна плоскому конденсатору, падение потенциала между слоями происходит линейно. Модель Гуи-Чепмена предполагала диффузионное расположение противоионов, находящихся под воздействием сил, действующих в противоположных направлениях: электростатических сил притяжения к поверхности и сил теплового движения ионов, приводящих к диффузии и размыванию внешнего слоя. Теория вводит понятие диффузионного слоя, ионы рассматриваются как точечные заряды, не имеющие собственных размеров.
По современным представлениям (теория Штерна) строение ДЭС представляется следующим образом: ионы входящие в состав твердой фазы, образуют внутреннюю обкладку двойного слоя; ионы противоположного знака, т.е. противоионы образуют внешнюю обкладку, при этом часть противоионов находится в непосредственном соприкосновении с ионами твердой фазы, образуя плотный слой (слой Гельмгольца, адсорбционный слой), другая часть противоионов составляет диффузный слой (слой Гуи). Система в целом всегда является электронейтральной, то есть число зарядов внутренней обкладки должно быть равно числу зарядов противоионов (плотный слой + избыток в диффузном слое). В пределах ДЭС действует электрическое поле, интенсивность которого характеризуется значением потенциала. Изменение потенциала в ДЭС в зависимости от расстояния показано на рис. 4.1. При этом падение потенциала в пределах плотного слоя происходит линейно, а в диффузном слое – по экспоненте. В настоящее время учение о ДЭС продолжает развиваться, т.к. оно имеет большое значение для понимания и усовершенствования таких практически важных процессов как коагуляция коллоидов, флотация, ионный обмен и др.
Рис. 4.1. Схема строения двойного электрического слоя и изменение потенциала.
Образование двойного слоя ионов приводит к появлению определенных электрических потенциалов на границе твердой и жидкой фаз. На твердой поверхности возникает заряд, называемый φ-потенциал. Знак φ-потенциала совпадает со знаком заряда потенцалобразующих ионов. φ-потенциал можно рассчитать по уравнению Нернста: , где - электрический потенциал на поверхности; - универсальная газовая постоянная; - абсолютная температура; - заряд потенциалобразующих ионов; - постоянная Фарадея () и - активность ионов на поверхности и в растворе. φ-потенциал равен работе переноса единичного (элементарного) заряда из бесконечно удаленной точки объема раствора на поверхность твердой фазы.
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 324; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.143.9.115 (0.01 с.) |