Файл: Шептала, Н. Е. Руководство по физико-химическому анализу глинистых растворов, глин, утяжелителей и реагентов.pdf

чистой воды, и, следовательно, падение потенциала на единицу длины в боковой жидкости больше, чем в золе.

Однако это затруднение можно обойти, измеряя электропро­ водность боковой жидкости и золя и подсчитывая значения гра­ диента потенциала. Существенно, что при употреблении воды граница золь — вода часто получается недостаточно резкой, раз­ мытой и скорость опускания границы в одном колене неодина­ кова со скоростью поднятия ее в другом.

Подбор боковой жидкости — задача трудная; в качестве бо­ ковой жидкости можно применять ультрофильтрат или дистил­ лированную воду с тем условием, что получаемые значения по­ движности коллоидных частиц при электрофорезе и подсчитан­ ные значения потенциала будут иметь сравнительную ценность.

ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТА II ПОДСЧЕТ ПОТЕНЦИАЛА

После заполнения прибора золем и боковой жидкостью в оба его колена погружают агаровые сифоны или металлические электроды, затем необходимо на короткое время открыть верх­ ний соединительный кран для выравнивания высоты жидкости в обоих коленах. Далее соединительный кран закрывают, пово­ рачивают боковые краны, соединяющие золь с боковой жид­ костью, и включают постоянный ток.

Как только уровень окрашенного столба жидкости достигнет нулевой точки градуировки, включают секундомер или замечают по часам с секундной стерлкой, за какое время окрашенная гра­ ница передвинется, например, на 5 мм. Результаты наблюдения заносят в таблицу по следующей форме:

Измерив гибкой проволокой расстояние / между электродами (концами агаровых сифонов, погруженными в боковую жид­ кость, или границами растворов сернокислой меди в приборе с нижней градуировкой), определяют среднюю величину гради­ ента потенциала в абс. эл. ст. ед.

Величину / необходимо измерить пять-шесть раз и взять сред­ нее значение.

Электрофоретическую скорость и вычисляют по уравнению

95

где 5 — путь, пройденный окрашенной границей за t с, в см. Зная и, можно вычислить величину ^-потенциала по урав­

и 0,00894 при температуре 25° С.

Уравнения (23) и (24) справедливы лишь при условии, что размер частиц велик по сравнению с толщиной двойного элек­ трического слоя. Для полуколлоидных систем и молекул бел­ ков, где размеры частиц могут быть того же порядка, что и толщина двойного слоя, величина электрофоретической подвиж­ ности зависит от размеров частиц. На этом основании происхо­ дит разделение сложных смесей белков и других веществ при их электрофорезе.

Если боковая жидкость имеет удельную электропроводность л'о, сильно отличающуюся от удельной электропроводности зо­ ля X, то при вычислении величины градиента потенциала необ­ ходимо знать х0 и .ѵ, а также расстояние /І( между обеими грани­ цами золя. Подсчет величины градиента потенциала в коллоид­

так как полное падение потенциала складывается из двух вели­

R = Р — ,

S

96

ЭЛЕКТРООСМОС

Электроосмос наблюдается в очень разбавленных растворах электролитов, так как в крепких растворах весь двойной слой недиффузный и расположен в слое жидкости, прилегающем к твердой фазе.

Заряд твердой фазы относительно жидкости получается или благодаря избирательной адсорбции из раствора ионов одного знака, или, чаще, вследствие ионизации.

Как и при электрофорезе, ионы, присутствуя в растворе, могут влиять на заряд частицы, причем решающее значение имеют ионы, заряженные противоположно твердой фазе. Потен­ циал твердой фазы может изменяться, особенно в процессе вве­ дения в жидкость ионов высокой валентности. Скорость и на­ правление электроосмотического переноса жидкости опреде­ ляются величиной и знаком электрокинетического потенциала на границе движущаяся жидкость — смоченная твердая поверх­ ность.

Скорость передвижения жидкости зависит от природы этой жидкости и соприкасающейся с ней твердой фазы и от прило­ женной разности потенциалов.

Причиной электроосмоса является двойной электрический слой на границе между жидким раствором и твердым телом.

Из приборов для изучения электроосмоса, применяемых в лаборатории, широко распространен прибор С. Н. Алешина.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКИНЕТНЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПОЧВЫ И ДРУГИХ ПОРОШКОВЫХ ТЕЛ ПО МЕТОДУ ЭЛЕКТРООСМОСА В ПРИБОРЕ С. Н. АЛЕШИНА

Прибор состоит из Ѵ-образпой стеклянной трубки А с при­ паянными к ее коленам капиллярами К, Кі (рис. 18).

(в отношении 1:25), по отношению к которому должен быть

3.Трубку с почвой вынимают из центрифуги, снимают с капилляров К, Кі резиновые колпачки и вставляют в колена трубки агаровые сифоны С, С\ (в прямоугольных стеклянных трубках). Сифоны соединяются со стеклянной трубкой резино­ выми трубочками Т,Т\.

4.Трубку А с почвой закрепляют резиновым кольцом на де­ ревянной дощечке Д, вставленной в зазор между трубкой и капиллярами К, Кі- На дощечку кладут бумажную шкалу.

98

5. Закрепляют дощечку с трубкой в лапке железного штати­ ва, опустив нижние концы агаровых сифонов С, Сі в стаканчики Ст, Ст і, наполненные раствором сернокислой меди. В эти же растворы погружают медные пластинки или проволочки, соеди­ ненные с источником постоянного тока. В цепи последовательно должен быть включен миллиамперметр.

6. Перед включением тока записывают положение менисков жидкости в капиллярах К, К\ и включают ток; силу тока в цепи (в мА) записывают. Следят за перемещением жидкости в про­ цессе электрофореза. По направлению перемещения жидкости (к плюсу или минусу) определяют знак заряда дисперсной фазы.

7. Когда перемещение жидкости в капиллярах достигнет величины 0,5—2 см, записывают это перемещение и время элек­ троосмоса, потом выключают ток.

8. Меняют полюса (медные пластинки в стаканчиках) и сно­ ва проводят электроосмос, затем вычисляют среднее значение перемещения жидкости.

9. Вычисляют электрокинетический потенциал почвы по урав­

Объем перенесенной жидкости V можно вычислить умноже­ нием перемещения I (в см) жидкости в капилляре на площадь

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ БЕНТОНИТА

ВГЛИНИСТОМ РАСТВОРЕ

Всвязи с мощным развитием глубокого бурения в нашей стране, создалась настоятельная потребность в технически про­ стых методах исследования минерального сырья, в частности стала необходимой разработка методов, позволяющих быстро

получать сведения о минеральном составе разбуриваемых гор­ ных пород и коагуляционном уровне буровых растворов. Осо­ бенно важно иметь некоторые указания в этом направлении в условиях полевой работы.

Метод красителей вырос и развивается на этой основе и ста­ вит своей задачей быстрое определение коллоидной составляю­ щей в глинистых растворах и горных породах.

V* 4* > 99