wymagania1 bmp

(5.13)

P - siła przyłożona z zewnątrz,

K - przewodnictwo właściwe przeciskanej cieczy,

T) - lepkość cieczy,

E - stała dielektryczna ośrodka.

Potencjał sedymentacji - inaczej efekt Dorna - powstaje wtedy, gdy zamiast cieczy poruszają się cząstki fazy rozproszonej. W czasie sedymentacji zawiesin lub cząstek koloidowych w polu grawitacyjnym występuje spadek napięcia pomiędzy górną i dolną warstwą zbiornika. Podobnie w wirówce, odwirowywanie cząstek koloidowych powoduje różnicę potencjałów w punktach różnie odległych od osi obrotu.

Elektroforeza - zjawisko odwrotne do efektu Dorna. Jest to wędrówka cząstek koloidowych pod wpływem pola elektrycznego względem nieruchomego ośrodka rozpraszającego. Cząstki o ładunku ujemnym wędrują do anody (anaforeza), o ładunku dodatnim do katody (kataforeza). Pomiar prędkości przesuwania się naładowanych cząstek koloidowych w polu elektrycznym pozwala na ustalenie znaku ładunku na powierzchni cząstek koloidowych oraz na wyznaczenie tzw. ruchliwości elektroforetycznej, czyli prędkości przesuwania się miceli koloidowej w polu elektrycznym o jednostkowym natężeniu. Ruchliwość elektroforetyczną określamy za pomocą tego samego wzoru co ruchliwość elektroosmotyczną (wzór 5.12). Elektroforeza jest wykorzystywana do rozdzielania i analizy białek, kwasów itp. W aparacie do elektroforezy przy odpowiednio dobranych stężeniach i pH ośrodka różne składniki mieszaniny wędrują z różnymi prędkościami i dzięki temu mogą zostać rozdzielone.

5.8. Trwałość układów koloidowych. Koagulacja i peptyzacja_

Najważniejszymi czynnikami nadającymi trwałość układom koloidowym są: ładunek na powierzchni cząstki koloidowej oraz solwatacja, czyli wytworzenie wokół cząstki koloidowej otoczki złożonej z cząsteczek rozpuszczalnika (zwłaszcza w przypadku koloidów Iiofilowych).

Układy koloidowe - zole nie są układami trwałymi i zawsze wykazują tendencję do przejścia w żele. Cząstki koloidowe znajdują się w ciągłym bezładnym mchu (mchy Browna) i zderzając się mogą łączyć się ze sobą w większe cząstki. Proces łączenia się mniejszych cząstek koloidu w większe, a więc przejścia zolu w żel, nazywamy koagulacją. Koagulację charakteryzują takie objawy, jak: zmiana barwy, zmętnienie lub nawet wytrącenie osadu, zmniejszenie wartości potencjału elektro-kinetycznego, a tym samym zmniejszenie prędkości elektroforezy itp.

Proces koagulacji przyspieszają takie czynniki jak:

•    podwyższenie temperatury,

•    dodatek nieelektrolitów,

•    dodatek elektrolitu,

•    bodźce mechaniczne (wstrząsanie układu),

•    przepływ prądu elektrycznego,

•    działanie światła.

Ogrzanie koloidu powoduje wzrost energii zderzeń, dzięki czemu łatwiej są pokonywane siły odpychania pomiędzy jednoimiennie naładowanymi cząstkami koloidowymi.

Rozładowanie cząstek i koagulację koloidu można łatwo przeprowadzić przez dodatek elektrolitu. Szczególnie wrażliwe na dodatek niedużych ilości elektrolitów są koloidy hydrofobowe. Minimalną liczbę milimoli danego elektrolitu niezbędną do skoagulowania 1 dm³ układu koloidowego nazywamy progiem koagulacji. Dodatek elektrolitu powoduje wzrost siły jonowej układu, a więc szybki zanik warstwy dyfuzyjnej i tym samym większą możliwość zbliżenia się dwóch miceli. Całkowity zanik warstwy dyfuzyjnej oznacza wartość potencjału elektrokinetycznego równą zeru (punkt izoelektryczny).

Stwierdzono, że próg koagulacji zależy od rodzaju dodanego elektrolitu, a zwłaszcza od wartościowości dodawanych jonów. Im wyższa jest wartościowość jonu

0    znaku przeciwnym do ładunku cząstek koloidowych, tym niższy jest próg koagulacji. Zależność zdolności koagulacyjnej jonu od jego wartościowości określa reguła Hardy’ego-Schultza. Według tej reguły, stosującej się tylko do działania elektrolitów na koloidy hydrofobowe i do koagulacji powolnej, zdolności koagulacyjne jonów w zależności od ich wartościowości mają się tak do siebie jak: Me⁺:Me²+:Me³⁺ = 1:50:10 000. Dla jednowartościowych kationów litowców zdolność do koagulacji maleje w szeregu:

Cs⁺ < Rb⁺ < K⁺ < Na⁺ < Li⁺.

Podobny szereg tworzą również aniony:

SO^2- < anion kwasu cytrynowego < CH3COO^- < Br'< NO3

1    aniony fluorowców:

r<Br^_<cr

Tego typu szeregi noszą nazwę szeregów Uotropowych Hofmeistera.

Koagulację koloidów liofilowych pod wpływem dużych ilości elektrolitu nazywamy wysalaniem. W procesie tym elektrolit działa głównie jako środek usuwający cząsteczki rozpuszczalnika stanowiące otoczkę soiwatacyjną, dopiero później powoduje ich rozładowanie. Zniszczenie otoczki solwatacyjnej może nastąpić również pod wpływem innych środków dehydratujących, np. alkoholu, acetonu (denaturacja