Лако-красочные материалы — производство

Явление, обратное электроосмосу — потенциал течения, или по­тенциал протекания состоит в том, что при течении дисперсион­ной среды под действием перепада давления через пористую мембрану на ее концах появляется разность потенциалов. Про­давливаемая через капилляр жидкость (в отсутствие внешнего электрического поля) в условиях ламинарного движения харак­теризуется изображенным на рис. IV. 12 профилем распределе­ния скоростей. Движущаяся жидкость, увлекая за собой ионы диффузного слоя (противоионы), оказывается носителем кон­векционного поверхностного электрического тока, называемого током течения. При переносе зарядов по капилляру на его кон­цах возникает разность потенциалов, которая в свою очередь, вызывает встречный объемный поток ионов противоположного знака по всему капилляру. После установления стационарного (равновесного) состояния потоки ионов станут равными, а раз­ность потенциалов примет постоянное значение, равное потен­циалу течения U. Потенциал течения пропорционален перепаду давления Ар.

Уравнение Гельмгольца — Смолуховского для расчета ^-по­тенциала через потенциал течения имеет вид

Метод определения электрокинетического потенциала, осно­ванный на измерении потенциала течения, несколько сложнее, чем рассмотренные выше электроосмотический и электрофорети — ческий методы. Однако получаемые этим методом результаты бли­же к истинным, поскольку в эксперименте не требуется подве­дения к системе внешней разности потенциалов, которая может вызывать ряд побочных явлений^ (поляризацию, нагревание).

При потенциале седиментации (эффект Дорна) как явлении, обратном электрофорезу, частицы твердой фазы, несущие заряд* осаждаются под действием силы тяжести либо силы центробеж­ного поля. В процессе осаждения ионы диффузного слоя вслед­ствие молекулярного трения отстают от движущейся частицы* т. е. возникает поток заряженных частиц. Если в сосуде с осаж­дающимися в жидкости частицами твердой фазы установить электроды на разной высоте, то между ними можно измерить разность потенциалов—потенциал седиментации. Этот потенци­ал пропорционален ^-потенциалу, частичной концентрации v, а также зависит от параметров системы, определяющих скорость оседания частиц, и от электропроводности среды х. Выражение Гельмгольца — Смолуховского для потенциала седиментации можно получить из уравнения (IV.82). Роль перепада давления

АР в этом случае играет сила тяжести Fg, которая для столба суспензии с частицами сферической формы радиусом г равна

Fg=*/3Nr4P— Ро )Gvl Где v — число частиц в единице объема; I — расстояние между электродами.

Таким образом, уравнение для расчета ^-потенциала, опре­деляемого методом измерения потенциала седиментации, имеет следующий вид:

4Л80єаЗ(,р — 9o)gv (IV .83)

Расчет достоверного значения ц-потенциала по определяемо­му значению напряженности электрического поля Е для реаль­ных систем весьма затруднителен, поскольку частицы всегда по­лидисперсны, а их форма часто отличается от сферической. Со­ответственно также будет отличаться от реальной частичная концентрация дисперсной системы, определяемая по уравнению;,

^-rjk^r dV-")

Где с — массовая концентрация дисперсной фазы.

Явления потенциала течения и седиментации наблюдаются в производствах, в которых осуществляется транспортировка жид­костей (перекачка технологических растворов, жидкого топли­ва), осаждение суспензий и эмульсий при разделении фаз. На концах трубопроводов и аппаратов могут возникать высокие разности потенциалов, которые являются причиной искровых разрядов, вызывающих пожары и взрывы.