Potencjał sedymentacji

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Schemat ilustrujący zjawisko polaryzacji elektrycznej w czasie opadania cząstki otoczonej elektryczną warstwą podwójną
Schemat układu pomiarowego do oznaczeń potencjału sedymentacji

Potencjał sedymentacji (efekt Dorna, potencjał elektroforetyczny[1], potencjał osiadania[2]) – jedno ze zjawisk elektrokinetycznych związanych z występowaniem na granicach międzyfazowych potencjału dzeta (elektrokinetycznego), polegające na powstawaniu napięcia elektrycznego w czasie przemieszczania się w rozpuszczalnikach cząstek otoczonych elektryczną warstwą podwójną, np. w czasie sedymentacji lub odwirowywania cząstek koloidów lub zawiesin mineralnych[1][3][4].

Zjawisko zostało zaobserwowane na początku XX wieku (1903–1921) przez Dorna i Billitera, a pierwsze pomiary ilościowe opublikował J. Stock. Technika pomiarów została udoskonalona w latach 40. przez J.D. Quista i E.R. Washburna, którzy zastosowali szklaną kolumnę sedymentacyjną z rozmieszczonymi na różnych wysokościach bocznymi rurkami, umożliwiającymi wprowadzanie elektrod pomiarowych[1].

Zgodnie z równaniem Smoluchowskiego wartość potencjału sedymentacji (oznaczanego m.in. symbolem Es, Esed) jest równa[5]:

gdzie:

  • ξ – potencjał elektrokinetyczny,
  • h – różnica poziomów warstw cieczy,
  • ρ1, ρ1 – gęstości fazy rozproszonej i rozpraszającej,
  • c – stężenie cząstek fazy rozproszonej (liczba cząstek w jednostce objętości),
  • g – przyspieszenie ziemskie,
  • r – promień cząstki,
  • χ – przewodność elektrolityczna cieczy,
  • η – Lepkość cieczy.

Pomiary potencjału sedymentacji są prowadzone w celu wyznaczenia wartości potencjałów elektrokinetycznych, ważnych m.in. z punktu widzenia badań stabilności układów koloidalnych (zob. np. punkt izoelektryczny, koagulacja) lub prowadzenia procesów przetwarzania kopalin np. metodami flotacji[2][6][4]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b c red. Alfred Kuhn: Chemia koloidów. Warszawa: PWN, 1957, s. 409–410.
  2. a b Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. Wyd. 2 popr. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 577–582. ISBN 83-01-00152-6.
  3. Potencjał sedymentacji (pol.). W: Encyklopedia WIEM [on-line]. Grupa Onet.pl SA. [dostęp 2014-03-03].
  4. a b Measurement and interpretation of electrokinetic phenomena (ang.). W: Pure Appl. Chem., Vol. 77, No. 10, pp. 1753–1805, 2005, DOI: 10.1351/pac200577101753 [on-line]. www.iupac.org. [dostęp 2014-03-03].
  5. praca zbiorowa: Encyklopedia techniki – Chemia. Wyd. 4. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo–Techniczne, 1993, s. 858. ISBN 83-204-1312-5.
  6. red. Antoni Basiński: Chemia fizyczna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1966, s. 770–771.