Электроосмос
Направленное перемещение жидкости в пористом теле под действием приложенной разности потенциалов (электроосмос) удобно изучать с помощью прибора, схематически показанному на рисунке 5.
Прибор представляет собой U-образную трубку, в одно колено которой впаян капилляр 1 для точного определения количества протекающей жидкости, в другом –между электродами располагается пористое тело 2 (мембрана) из силикогеля, глинозёма и др. материалов.
В прибор наливают воду или водный раствор и отмечают уровень жидкости в капилляре. Если к электродам приложить разность потенциалов, то противоионы диффузного слоя, энергетически слабо связанные с поверхностью твёрдой фазы (мембрана), будут перемещаться к соответствующему электроду и благодаря молекулярному трению увлекать за собой дисперсионную среду (водный раствор). Чем больше потенциал диффузного слоя, тем больше переносчиков зарядов, тем выше скорость перемещения жидкости в пористом теле. Скорость течения жидкости и её направление при постоянной напряжённости электрического поля определяются свойствами мембраны и раствора. Таким образом качественное изучение электроосмоса позволяет однозначно определить знак 
-потенциала, а количественные измерения –установить зависимость между скоростью переноса жидкости и -потенциалом. Изменяя состав и свойства дисперсной среды, можно проследить за изменением структуры двойного электрического слоя по изменению значения электрокинетического потенциала.
Рис.6 иллюстрирует изменение потенциала 
и скорости движения u в капиллярах пористого тела с изменением расстояния от межфазной поверхности. Направленное перемещение жидкости, вызванное внешним электрическим полем напряженностью Е, уравновешивается действием возникающей силы трения.
В стационарном состоянии общая сила, действующая на любой сколь угодно малый слой жидкости, равна нулю, и он движется с постоянной скоростью параллельно границе скольжения.
Электрическая сила, действующая на слой жидкости dx (в расчете на единицу площади поверхности), равна:
(III.1)
где dp заряд слоя жидкости dx;
p –объёмная плотность заряда, выраженная в соответствии с уравнением Пуассона;
Сила трения и её дифференциал, приходящийся на единицу площади (согласно закону Ньютона), составляют:
и 
(III.2)
При установившемся движении (в стационарном состоянии) dFэл.=dFтр., т.е. приравниваем (III.1) и (III.2), получим:
= 
(III.3)
Решение данного уравнения сводится к определению граничных условий интегрирования, которые легко определить из рисунка 7. При х=l, т.е. на границе скольжения, имеет = и u=0; при х=
, т.е. в объёме раствора, =0 и u
=0, а 
и 
Окончательно получим следующее выражение для постоянной линейной скорости жидкости относительно мембраны:
(III.4)
Это классическое выражение для скорости движения жидкости при электроосмосе можно получить и на основе представлений двойного электрического слоя как плоского конденсатора, что и было сделано ещё Гельмгольцем. Более строгий вывод соотношения (III.4) был дан Смолуховским, поэтому уравнение (III.4) носит название уравнение Гельмгольца-Смолуховского.
Скорость движения дисперсной среды, отнесённая к единице напряжённости электрического поля, называется электроосмотической подвижностью:
Смотрите также
Заключение
В результате исследований был опредёлён оптимальный химический
состав композиции для шпаклевания листа из ударопрочного полистирола и АВС. Рекомендуемые
соотношения реагентов приведены в та ...
Технологии для улучшения экологических и эксплуатационных
характеристик дизельных топлив
Экологически
чистое дизельное топливо выпускают
по ТУ 38.1011348—89. Технические условия предусматривают выпуск двух марок
летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с
...