Изменение заряда: как электрических сил варьироваться в коллоидах

Коллоидных взвесей гетерогенных смесей из частиц диаметром около 2-500 нм, которые постоянно приостановлена на втором этапе, как правило, жидкий. Вследствие малого размера частиц взвешенных веществ, коллоидной и хранении не выделяет в своей характерной компоненты, даже если это разрешено, чтобы вас не беспокоили, не может взвесей быть отделены путем фильтрации. Коллоиды отличаются от других типов смесей несколько важных отличительных свойств, одним из которых является электрокинетических сил в коллоидных суспензиях, также известный как «Дзета-потенциал».

Для изучения Дзета-потенциала, мы должны сначала понять, что такое «проскальзывание поверхность». Скользящую поверхность представляет собой «двойной электрический слой», который образуется на поверхности любого объекта, когда он подвергается воздействию жидкости. Этот двойной слой состоит из одного слоя обвинения, которые прилипают к поверхности объекта в результате химического взаимодействия, и второй слой с противоположными зарядами, которые притягиваются к первому слою. Из-за притяжения между этими двумя слоями противоположно «ионы» или зарядов создается электрический потенциал, и это Дзета-потенциал. Дзета-потенциал возникает в двойных слоев на поверхности частиц, взвешенных также в коллоидах.

Проф Хироюки Ohshima Токийского университета науки теоретический исследователь на протяжении всей жизни электрокинетических явлений, таких как движение коллоидных частиц в электрическом поле и электростатические взаимодействия между коллоидными частицами. Недавно он перечислил некоторые из основных выводов на своем поле в обзоре, опубликованном в журнале Успехи коллоидной химии и физико-химии поверхностей. Он утверждает важность Дзета-потенциал в коллоидной химии поверхности. По его словам, «стабильность дисперсности коллоидных частиц, который является одним из наиболее важных вопросов в области коллоидной химии поверхности, сильно зависит от Дзета-потенциала частиц.»

Дзета-потенциал рассчитывается на основе электрофоретической подвижности частиц. До сих пор без проскальзывания граничное условие для жидкости, который предполагает, что жидкость будет иметь нулевую скорость относительно границы, был применен при вычислении Дзета-потенциал. Однако, пока это условие применимо для частиц с гидрофильной («влаголюбивых») поверхности, он не может применяться для частиц с гидрофобным («вода-застенчивый») поверхности. В этом случае уравнения Навье граничное условие, которое учитывает относительной скорости жидкости, применяется.

В Навье граничное условие, эффект гидродинамического скольжения характерно соскальзывание длина. Когда поверхность является гидрофильной, то длина считается равной нулю, и он прогрессивно увеличивается с увеличением гидрофобности поверхности, где молекулы на поверхности частицы слабо взаимодействуют с молекулами в соседних фаз, так что жидкости происходит скольжение. В соответствии, бесконечно большого скольжения длина теоретически соответствует полностью гидрофобной поверхностью. Исходя из этой информации, теоретические расчеты показывают, что электрофоретическая подвижность и потенциал седиментации возрастает с увеличением скольжения длина.

По данным Проф Ohshima, что более интересно, что если мы допускаем возможность наличия скользящую поверхность на сферических твердых коллоидных частиц, мы можем наблюдать, что электрокинетические свойства твердых частиц будет гидродинамически похожи на те капли жидкости.

Эти данные подчеркивают важность пересмотра, как электрокинетические свойства гидрофильных и гидрофобных поверхностях изменяются и показать, как они влияют на динамику коллоидных суспензий. Проф Ohshima заключает, «Мы построили общую теорию описывать различные явления электрокинетические частиц с поверхностью скольжения. Применяя эту теорию, мы могли бы ожидать более точной оценки Дзета-потенциала коллоидных частиц и дисперсионной стабильности в будущем».