Выражая с помощью уравнения Пуассона (Ш.4) ф плотность заряда рДх) = - ss^y/dx2 и проводя второе интегрирование в пределах от 0 до х, нахо- ^( дим уравнение для распределения скоростей в двойном слое:

V (X) = E0Ej- Je^(OJC)2.

Для определения макроскопической скорости смещения фаз интегрирование должно вестись по всему двойному слою от* = О дох = оо, т. е.

Чтобы проинтегрировать это выражение, необходимо знать, как изменяются вязкость ц и диэлектрическая проницаемость е в пределах двой- ( ного слоя. Если бы эти величины сохраняли свое объемное значение вплоть до самой поверхности Рис. IV-5. Схема рассмотрения х=0, то макроскопическая скорость смещения электроосмоса с учетом измене-фаз V0 определялась бы только термодинамиче- ния свойств воды в пристенном ским потенциалом поверхности % независимо от слое

характера распределения потенциала в двойном слое. Результаты экспериментальных исследований резко противоречат этому выводу, поскольку на скорость электрокинетических явлений большое влияние оказывают электролиты, в том числе и такие, которые, не вызывая изменения ф0-потенциала, способны лишь к сжатию диффузной части двойного слоя. Поэтому можно предположить, что в тонком приповерхностном слое из-за «структурирования» жидкой фазы вязкость имеет значение, намного более высокое, чем в объеме. Одновременно следует ожидать и заметное понижение диэлектрической проницаемости среды е, которая, по имеющимся оценкам, уменьшается в граничном слое от обычного для воды значения 80 до значений, близких к диэлектрической проницаемости льда (3,1). Допустим, что при расстояниях от поверхности, меньших некоторого значения А, отношение в/ц очень мало (близко к нулю), а вне этой области вязкость и диэлектрическая проницаемость сохраняют макроскопическое значение (см. рис. IV-5). Тогда интегрирование выражения для V0 приводит к уравнению Гельмгольца — Смолуховского (IV.8), а электрокинетический потенциал C3 — <р(х = А) приобретает смысл потенциала плоскости, на которой отношение г/ц резко (скачком) меняется от нуля до значения, характерного для объема фаз.

Таким образом, электрокинетический потенциал можно рассматривать как потенциал некоторой плоскости, называемой границей скольжения, лежащей в пределах диффузной части двойного слоя. Граница скольжения отделяет неподвижную, связанную с твердой поверхностью часть жидкой фазы от остальной ее части, в которой реализуется смещение. При этом кривая, описывающая изменение скорости смещения слоев жидкости по мере удаления от поверхности v(x), совпадает с осью абсцисс до границы скольжения, а при х > А

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию