Измерение дзета-потенциала
Исследования проводятся на установке Photocor Compact-Z (Фотокор, Россия) для коллоидных растворов.
Измерение дзета-потенциала используется для определения стабильности растворов и коллоидов. Значение дзета-потенциала равное 30 мВ (положительное или отрицательное) можно рассматривать как характерное значение, для условного разделения низко-заряженных поверхностей и высоко-заряженных поверхностей. Чем больше электрокинетический потенциал, тем устойчивее коллоид.
Метод измерений основан на исследовании динамического рассеяния света в режиме измерения скорости потока (в режиме лазерного допплеровского анемометра). Данный метод является абсолютным и не нуждается в предварительной калибровке. Возможно проведение исследований концентрированных и непрозрачных систем. Прибор позволяет исследовать зависимости дзета-потенциала от уровня pH в растворе.
Источником излучения служит термостабилизированный диодный лазер с длиной волны 659 нм (мощностью 25 мВт).
Необходимый для исследования объем образца – 2 мл (используются стандартные стеклянные кюветы). В кювету с раствором погружается универсальный адаптер из фторопласта с стекло-углеродными или золотыми электродами.
Методика измерений.
В дисперсных системах на поверхности частиц (на границе раздела частица-дисперсионная среда) возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из потенциалопределяющих ионов и слоя противоионов, расположенных в дисперсионной среде.
Слой противоионов состоит из двух слоев:
• Адсорбционный слой (плотный слой), примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Данный слой формируется в результате электростатического взаимодействия с потенциалопределяющими ионами и специфической адсорбции.
• Диффузный слой, в котором находятся противоионы. Эти противоионы притягиваются к частице за счет электростатических сил. Толщина диффузного слоя зависит от свойств системы и может достигать больших значений.
При движении частицы двойной электрический слой разрывается.
Место разрыва при перемещении твердой и жидкой фаз друг относительно друга называется плоскостью скольжения. Плоскость скольжения лежит на границе между диффузными и адсорбционными слоями, либо в диффузном слое вблизи этой границы. Потенциал на плоскости скольжения называют электрокинетическим или дзета-потенциалом (ζ-потенциал). Другими словами, дзета-потенциал — это разность потенциалов дисперсионной среды и неподвижного слоя жидкости, окружающего частицу.
Для молекул и частиц, которые достаточно малы, высокий ζ-потенциал будет означать стабильность, т.е. раствор или дисперсия будет устойчивы по отношению к агрегации. Когда ζ-потенциал низкий, притяжение превышает отталкивание, и устойчивость дисперсии будет нарушаться. Так, коллоиды с высоким ζ-потенциалом являются электрически стабилизированными, в то время, как коллоиды с низким ζ-потенциалом склонны коагулировать или флокулировать.
Для измерения дзета-потенциала используется метод электрофоретического рассеяния света. Этот метод основан на методе динамического рассеяния света в конфигурации лазерного доплеровского анемометра (ЛДА), который используется для измерения скоростей потоков жидкости и газа.
Для измерения заряда частиц в исследуемый образец помещается пара электродов, на которые подается постоянное напряжение. Частицы в образце будут двигаться к электроду противоположного заряда с определенной скоростью. Скорость движения частиц измеряется с помощью лазерного доплеровского анемометра. В режиме измерения скорости в спектре рассеянного света появляется компонента, смещенная относительно несущей частоты на величину допплеровской частоты, которая пропорциональна скорости движущихся частиц.
Скорость движения частиц в поле, рассчитанная из фазовой функции, позволяет определить электрофоретическую подвижность частиц:
μE=ν/E
v — скорость движения заряженных частиц в электрическом поле с напряженностью E.
Электрофоретическая подвижность частиц пересчитывается в дзета-потенциал с использованием теории Смолуховского и применением поправок для различной толщины двойного электрического слоя.
ζ=(3ημE)/2ε
ζ – дзета-потенциал, ε – диэлектрическая проницаемость, η – вязкость.
Ссылки:
ISO13099-1-2012;
ISO13099-2-2012
Камминс Г., Пайк Э. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов. М.: Мир, 1978;
Анализаторы размеров частиц серии Photocor. Руководство пользователя. ООО «Фотокор». Веб-сайт: www.photocor.ru.
Работа перемещения заряда в электрическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Единицы измерения потенциала. Эквипотенциальные поверхности.
Поделись
| Работа электростатического поля по перемещению заряда. | |||
| а) Однородное электростатическое поле: в каждой точке поля. . Следовательно: | W=qEr | ||
| Т.к. если вектор перемещения перпендикулярен вектору силы (напряженности поля), работа поля равна нулю, то работа электростатического поля по перемещению заряда по любой траектории определяется разностью координат этих точек. | |||
Если обозначить координаты заряда в начальной и последующей точках r1 и r2, то:
Т. е. работа равна разности двух эквивалентных величин, зависящих от характера взаимодействия и взаимного расположения. Но мы знаем, что работа — мера изменения энергии. Можно предположить: W=qEr — | |||
| Тогда: — наиболее общий способ расчета работы в электростатическом поле | |||
| Т. е. работа при перемещении заряда между двумя точками в электростатическом поле — не зависит от формы траектории, а зависит от положения этих точек. — равна убыли потенциальной энергии заряда в этом поле; — работа по замкнутой траектории равна нулю. | |||
| Электростатическое поле, как и гравитационное, потенциальное: | |||
б) Произвольное электростатическое поле.
При перемещении заряда в произвольном поле из точки 1 в точку 2 работа должна быть равна по величине и противоположна по знаку работе в направлении от точки 2 к точке 1. В противном случае нарушается закон сохранения энергии:
ПустьА12 < A21. Тогда внешняя сила может перемещать заряд по пути 12, а силы поля — по пути 21. Мы будем получать выигрыш в работе, т.е. получим вечный двигатель, что невозможно.
| |||
| Потенциал. Разность потенциалов. Напряжение. | |||
| Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду: — энергетическая характеристика поля в данной точке. Потенциал не зависит от величины заряда, помещенного в это поле. | |||
Т.к. потенциальная энергия зависит от выбора системы координат, то и потенциал определяется с точностью до постоянной.
За точку отсчета потенциала выбирают в зависимости от задачи: а) потенциал Земли, б) потенциал бесконечно удаленной точки поля, в) потенциал отрицательной пластины конденсатора. | |||
| — следствие принципа суперпозиции полей (потенциалы складываютсяалгебраически). | |||
| Потенциал численно равен работе поля по перемещению единичного положительного заряда из данной точки электрического поля в бесконечность. В СИ потенциал измеряется в вольтах: | |||
| Разность потенциалов | |||
| Напряжение — разность значений потенциала в начальной и конечнойточках траектории.
| |||
Единица разности потенциалов
Напряжение равно 1 В, если при перемещении положительного заряда в 1 Кл вдоль силовых линий поле совершает работу в 1 Дж.
| |||
| Эквипотенциальные поверхности. ЭПП — поверхности равного потенциала. Свойства ЭПП: — работа при перемещении заряда вдоль эквипотенциальной поверхности не совершается; — вектор напряженности перпендикулярен к ЭПП в каждой ее точке. | |||
Самый быстрый словарь в мире | Vocabulary.com
ПЕРЕЙТИ К СОДЕРЖАНИЮ
потенциальная единица измерения потенциальной энергии единичного заряда в данной точке цепи относительно контрольной точки (земли)
потенциал существует в возможности
потенциальная энергия энергия, запасаемая телом или системой в силу своего положения
потенциально с возможностью реализации
резисторы делителя потенциала, соединенные последовательно через источник напряжения
претенциозный, создающий видимость важности или отличия
потенцирование синергетического эффекта двух препаратов, принимаемых одновременно
падение потенциала разность электрических зарядов между двумя точками цепи, выраженная в вольтах
разность потенциалов разность электрических зарядов между двумя точками цепи, выраженная в вольтах
довольный или демонстрирующий удовлетворение существующим положением вещей
удержание акт хранения чего-либо
печатная единица единица измерения для печати
социальная единица организация, рассматриваемая как часть более крупной социальной группы
властелин могущественный правитель, особенно тот, кто не ограничен законом
могущественные, обладающие силой или властью
внимание акт концентрации на чем-то
Potentilla, главным образом многолетние травы и кустарники северного полушария: лапчатка
55″>потенциал Способность, которая может быть развита
потенцирует усиление эффекта или действует синергетически с
54″>незаменимая аминокислота аминокислота, необходимая животным, но не синтезируемая ими; должны быть включены в рацион
определение потенциала+единица по The Free Dictionary
Потенциал+единица — определение потенциала+единица по The Free DictionaryПотенциал+единица — определение потенциала+единица по The Free Dictionary
Слово, не найденное в Словаре и Энциклопедии.
Возможно, Вы имели в виду:
Пожалуйста, попробуйте слова отдельно:
потенциал
Ед.
