Применение электроосмоса.
1. Метод электроосмоса, как и электрофореза широко используется для определения 
потенциала.
Суммарный объем жидкости 
, протекающей через мембрану с общей площадью поперечного сечения всех капилляров 
в единицу времени равен
,
где u – скорость течения жидкости (электроосмотическая скорость), равна (47)
. (47)
Тогда 
. (48)
Из уравнения (48) следует, что объем жидкости, перенесенный через мембрану прямо пропорционален поперечному сечению капилляров , диэлектрической проницаемости среды, градиенту электрического поля и обратно пропорционален вязкости жидкости. Полученную формулу трудно применять для расчета потенциала, так как суммарное поперечное сечение капилляров мембраны измерить весьма сложно. Преобразуем уравнение (48). Согласно закону Ома
,
где 
– разность потенциалов; 
– сила тока; 
– сопротивление.
Применительно к электропроводящей жидкости, перемещающейся в капиллярах под действием электрического поля:
,
где 
– удельное сопротивление; 
– расстояние между электродами;
– удельная электропроводность.
Тогда 
. (49)
Градиент внешнего электрического поля 
равен
.
Подставляем в (48)
. (50)
Таким образом, для определения потенциала методом электроосмоса необходимо знать свойства дисперсионной среды (
, 
, ), силу тока и объем жидкости, перенесенный через мембрану.
2. Электроосмос применяют при обезвоживании древесины и др. пористых материалов: продуктов питания, сырья для пищевой промышленности (сахарных сиропов, желатина) и т.д. Влажную массу помещают между электродами и вода, в зависимости от заряда противоионов ДЭС, движется к одному из них и собирается в специальной емкости.
|
|
|
Лекция 12
3.5.4. Потенциал течения
Потенциал течения – это явление возникновения разности потенциалов при перемещении дисперсионной среды через капиллярно-пористую перегородку.
Как и в других электрокинетических явлениях, в этом случае перемещение жидкой дисперсионной среды относительно дисперсной фазы происходит по плоскости скольжения. При движении жидкости под действием внешнего источника, например насоса, за нею увлекаются противоионы диффузионного слоя. В результате концентрация противоионов перед пористой перегородкой и после нее будет сильно различаться. Если по обеим сторонам пористой перегородки поместить электроды, то включенный в цепь вольтметр покажет разность потенциалов, которую называют потенциалом течения (рис. 45).
Потенциал течения обратен электроосмосу: в обоих случаях происходит движение дисперсионной среды, однако в случае электроосмоса она перемещается под действием электрического поля, а в случае потенциала течения – в результате внешнего воздействия, что приводит к возникновению потенциала.
|
|
|
Потенциал течения возникает при перекачке по трубопроводам технологических растворов, жидкого топлива, и так же как потенциал седиментации может являться причиной пожаров и взрывов. Возле стенок трубопровода формируется ДЭС, диффузионная часть которого уносится вместе с перекачиваемой жидкостью. В результате концентрация противоионов в начале трубопровода снижается, а в конце увеличивается; возникает потенциал течения. Протяженность трубопроводов велика, поэтому значение потенциала может быть достаточно высоким.
Преобразуем и проанализируем уравнения (47)
. (47)
Потенциал течения тем выше, чем больше вязкость жидкости и расстояние между электродами и чем меньше электропроводность перекачиваемой жидкости. Например, при перекачке нефти, которая имеет низкую электропроводность и высокую вязкость, потенциал течения может достигать сотен вольт. Поэтому для предотвращения возгорания нефти необходимо принимать меры для предотвращения возникновения потенциала течения.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!