Distinge 4 tipuri de fenomene electrocinetică: electroforeza, electroosmoza, potențiale percolare (curent), potențialul de sedimentare (decantare).
Sub influența unui câmp electric extern se observă două fenomene:
1. Deplasarea fazei dispersate în raport cu mediul de dispersie fixă - electroforeză.
2. Mediul de dispersie se deplasează în raport cu faza dispersată staționară - electroosmoza.
Phenomenon, revers electroforeză și electroosmoza.
1. Apariția potențială diferență atunci când se deplasează în fază dispersată în raport cu mediul de dispersie este fixă - potențialul de sedimentare (decantare).
2. Apariția unei diferențe de potențial atunci când se deplasează în raport cu mediul de dispersie fixă a fazei dispersate - potențiale scurgeri.
Electrocinetic fenomene cauza este formarea stratului dublu electric, și ca urmare, prezența sarcinii electrice deoarece particulele fazei dispersate și mediul de dispersie de particule.
Valoarea electroforezei, electroosmoza
Electroforeza este utilizat in studiile clinice pentru diagnosticul multor boli, pentru separarea aminoacizi, acizi nucleici, antibiotice, enzime, celule sanguine, pentru a determina puritatea preparatelor proteice pentru administrarea medicamentelor.
De asemenea, în electroforeză medicament este utilizat pentru administrarea de medicamente. Aplicat tamponul de piele umezită cu o soluție de medicament, iar electrozii de sus la care se aplică un nivel scăzut, sigur pentru potențialul corp. Particulele de medicament prin acțiunea câmpului electric în țesuturi în mișcare.
Electroosmoza este folosit pentru deshidratarea diferitelor materiale poroase. Masa umedă este plasată între electrozi și apă sub un câmp electric în funcție de structura EDL este mutat la unul dintre electrozi și se colectează într-un recipient special.
Electroforeza Viteza (activitatea electroforetic) se calculează din ecuația Helmholtz-Smoluchowski:
U - electroforeză viteză (mobilitate electroforetică)
# 949; - constanta dielectrică a mediului
# 958; - potențialul electrocinetic
H - intensitatea câmpului electric
# 951; - vâscozitatea mediului
Puterea câmpului electric este exprimată prin raportul dintre diferența de potențial și distanța dintre electrozi:
Stabilitatea sistemelor disperse
Prin stabilitatea dispersiei să înțeleagă capacitatea sa de a păstra timp
- dimensiunea medie a particulelor
- distribuirea uniformă a acestora în mediu
disting două tipuri de stabilitate pentru sistemele disperse - cinetică (sedimentare) și agregate.
Kinetic (sedimentare) caracterizează capacitatea stabilității particulelor fazei disperse rămân în suspensie și nu sub acțiunea forțelor de gravitație.
Stabilitatea agregată caracterizează capacitatea particulelor fazei dispersate contracara adeziunea între ele și păstra astfel dimensiunea lor neschimbată.
soluțiile coloidale de stabilitate într-o poziție intermediară între sistemele grosiere și soluții adevărate. soluțiile coloidale sunt de obicei sisteme stabile de sedimentare. datorat
1. Dimensiunea mică a particulelor
2. mișcarea lor browniană intensă
Pentru a cumula factorii de stabilitate includ următoarele:
1. Prezența particulelor de sarcină electrică le împiedică să se lipească împreună
2. Capacitatea de a solvatului stratul counterion difuz; produsă pe suprafața particulei straturilor protectoare de contraioni solvatați, de asemenea, îi împiedică să se lipească între ele
3. Adsorbția agentului tensioactiv pe suprafața substanțelor (surfactanți); în jurul „capete hidrofile“ orientează apa dipolilor surfactant format ca rezultat al stratului prevenind lipirea adsorbției solvat. Acest fenomen se numește - „coloid de protecție“
4. viscozitatea mediului: cu cât vâscozitatea este, viteza mai mică a particulelor este mai mică oportunitate de coliziune și de sedimentare.
Violarea stabilității sistemelor disperse conduce la apariția coagulării și sedimentării ulterioară a particulelor dispersate.
Coagularea este procesul de coalescență a particulelor coloidale pentru a forma agregate mai mari din cauza pierderii stabilității agregare coloid.
Coagularea poate provoca o varietate de factori externi:
1. Adăugarea unor mici cantități de electrolit
2. concentrația soluției coloidale
3. Modificarea temperaturii
4. Efectul ultrasunete
5. Efectul câmpului electromagnetic
6. agitare, agitare, etc.
În sistemele biologice, cea mai mare importanță practică este coagularea electroliți, ca soluții coloidale de celule si fluide biologice sunt în contact cu electroliți.
Pentru fiecare electrolit are nevoie de propria sa concentrație minimă numită prag de coagulare sau de prag de concentrație (FBS).
Inversul pragului de coagulare, numit capacitatea de coagulare:
Următoarele reguli electroliți de coagulare:
1. ionii de coagulare cauze care au un semn de sarcină opusă acuzației de pelete. Coagularea încărcate pozitiv coloizi provoca anioni, cationi cu sarcină negativă -.
2. Efectul coagulant al ionilor, cu atât mai puternic cu cât sarcina ionului - coagulant (regula Schulze-Hardy)
Numărul liotropic de cationi
Numărul liotropic de anioni
3. Pentru ionii de aceeași capacitate de încărcare coagulant depinde de raza ionului solvatat: cu cât raza, mai mică capacitatea de coagulare.
În consecință, pentru cationii metalelor alcaline pot fi scrise urmatoarea serie liotropic:
Mecanismele de coagulare rol de electroliți este că:
1. Pot apare Reducerea sarcină de suprafață a fazei solide (încărcătura de suprafață de nuclee), adică prin diminuarea interfacială (elektrotermodinamicheskogo) clădirea E.
2. reducerea grosimii stratului de difuzie poate avea loc la o constantă nuclee de încărcare de suprafață.
În acest sens, există următoarea teorie de coagulare:
1. adsorbție (chimic) Teoria Freundlich
2. Teoria fizică a coagulării DLVO (B. V. Deryagina, Landau, E. Verwey, T. J. Overbeck.)
1. Conform teoriei lui Freundlich de coagulare se produce sub acțiunea electrolitului, care reacționează chimic cu potențial determinare a ionilor, conectându-le într-un compus solid (de exemplu, pentru a precipita traducerea).
Astfel, în plus față de iodura de argint sulfurii sol AgI potasiu încărcat pozitiv coagulante K2 S între S 2- anioni și cationi potențial Ag + reacție are loc: 2AG + + S 2- → AG2 S ↓. Ca rezultat, valoarea potențială interfaciala scade, numărul de contra ioni necesare pentru a compensa sarcina nucleelor este de asemenea redus, și în consecință redusă și cojile de hidratare din jurul ionilor, ceea ce duce la aglutinarea a particulelor, adică, coagulare. În plus, cantități mai mici de capacitate interfacială și presupune o scădere # 958; -potential, adică, Reducerea responsabilă de particule, având ca rezultat o scădere a rezistenței, adică, coagulare.
2. În conformitate cu teoria DLVO, coagularea are loc sub acțiunea electrolitului, care nu reacționează chimic cu IRP și nu schimbă sarcina nucleară.
În acest caz, exponatul acțiunea de coagulare a acestor ioni adăugat contraionilor electroliților care sunt date micelare.
Creșterea concentrației electrolitului scade stratul de difuzie. potențial interfacială, cu toate acestea, rămâne neschimbată, dar există o reducere # 958; -potential.
De exemplu: adăugarea de nitrat de la coloidală, încărcat pozitiv iodură de argint, AgI, care miceliile cuprind contraioni NO3 -
Deoarece concentrația ionilor adăugat NO3 - acestea facilitează introducerea stratului counterion difuz în stratul de adsorbție. Strat de difuzie este comprimat și se poate produce o stare în care stratul difuz dispare complet, iar peleta devine electroneutral, adică acesta va fi în stare izoelectrică.
stare izoelectric se numește starea particulelor coloidale în care potențialul zeta (# 958) este 0, și care se caracterizează prin lipsa de mișcare direcțională a granulelor în câmpul electric.
Valoarea stare-agregare constantă a soluției coloidale # 958; -potential este în intervalul de 50-70 mV. Cu o scădere # 958; -potential de electrolit la 25-30 mV în sistem există vreo schimbare externă (turbiditatii sau o schimbare de culoare), deoarece rata de coagulare este foarte scăzută, astfel încât această etapă (I) se numește coagulare „latent“ (orez).
Fig. Efectul concentrației de electrolit asupra ratei de coagulare
Adăugarea suplimentară de electrolit (> CNN) este însoțită de o opacizare a soluției și începe „explicit“ coagulare. Inițial, rata de coagulare este crescut rapid (etapa II), și apoi devine constantă atunci când valoarea # 958; -potential devine egal cu 0 și vin pas rapid de coagulare (III).
Coagularea prin amestecuri de electroliți
Există 3 posibile interacțiuni între electroliți întruchipare: efect aditiv, sinergism și antagonism.
Aditiv - este suma acțiunii coagulant a ionilor, cauzand coagulare.
Un efect aditiv este observat în acele cazuri în care electroliții care conțin ioni de coagulante, nu reacționează chimic unul cu celălalt.
De exemplu, un amestec de săruri de KCl, NaNO3 prezintă un efect aditiv în ceea ce privește atât soluțiile coloidale încărcate negativ (coagulare cauza K + Na +.), Și coloizilor încărcați pozitiv (cauza de coagulare Cl -. NO3 -).
Antagonismul - slăbește acțiunea coagulează a electrolitului în prezența celuilalt.
Antagonismul se manifestă în cazul în care o reacție chimică între electroliți coagulante ionii sunt legați compusul insolubil (precipitat) sau într-un complex durabil, care nu are nici o putere coagulant.
De exemplu, acțiunea de coagulare Pb 2+ cationi la coloizilor adverse atenuate în prezența NaCl, după cum reacția are loc
Pb 2+ + 2CI - = PbCI2 ↓
Sinergismul - un câștig al acțiunii coagulant a electrolitului în prezența celuilalt.
Sinergismul este posibil dacă există o interacțiune chimică, având ca rezultat formarea unui dintre electroliți de ioni cu sarcină multiplă.
De exemplu, FeCl3 și coagulare KCNS acțiune pentru coloizi pozitivi (coagulante ionii Cl -. SNC -) este îmbunătățită, deoarece reacția are loc
și formarea ionilor [Fe (CNS) 6] 3-. având o mare putere coagulant.
Utilizarea electroliților în medicină, este necesar să se ia în considerare posibilitatea de coagulare în probe biologice, cum ar fi introducerea de diferite medicamente pentru a organismului prin injecție ar trebui să știe, nu contează dacă aceste sinergici, pentru a evita posibila coagulare.
Heterocoagulation numit de coagulare a soluțiilor coloidale care conțin particule eterogene, care diferă în natură chimică, magnitudinea sau semn al taxei.
Un caz particular este heterocoagulation coagulare mutuală - coalescența particulelor coloidale încărcate opus. Atunci când acest lucru se produce coagularea mai complet, cu atât mai mult se neutralizează complet de sarcinile particulelor coloidale (granule taxe).
Peptization numitul proces invers de coagulare - procesul de conversie a nămolului format prin coagulare într-o soluție coloidală stabilă.
Peptization în practică, realizată în două moduri:
1. Spălarea precipitatului cu solvent pur (mediu de dispersie), ceea ce conduce la scurgerea de ioni, provocând coagulare.
2. Adăugarea de electrolit special - peptizer, ionii care sunt adsorbite pe suprafața particulei este redusă atmosferă ionică în jurul particulelor.
Condițiile necesare pentru peptization:
1. Prin peptization poate doar proaspăt precipitații, deoarece depozitarea pe termen lung duce la o particule de coalescență precipita la compactare treptată și deplasarea acesteia din structura sa de fază lichidă.
2. Adăugarea unor mici cantități de electrolit (altfel se produce coagulare)
Soluție 3. AMESTECARE
Protecția Coloidal numit creșterea stabilității agregatelor lyophobic coloizi prin adăugarea la acesta bleumarin.
Mecanismul de acțiune protectoare este că moleculele amfifile soluție coloidală DIU apoase adsorbit pe suprafața particulelor coloidale sunt orientate astfel încât porțiunile lor hidrofobe, care se confruntă cu particulele de fază dispersată, hidrofil - apă. Ca rezultat, suprafața particulei devine acoperit cu înveliș solvatare liofilizați și suplimentare.
În ceea ce privește soluțiile coloidale apoase posedă o acțiune bună de protecție a proteinelor solubile în apă. Astfel, proteinele din sânge inhibă precipitarea izolării și a colesterolului pe pereții vaselor de sânge și săruri de calciu.
Protecția coloidal este utilizat în prepararea coloizi lyophobic stabile utili ca produse farmaceutice. De exemplu, un argint coloid și Protargolum conțin argint metalic foarte dispersă, compuși macromoleculari protejați.