Пользуясь экспериментальными данными электрофореза, отражающими влияние ПАВ – С12Н25(ОС2Н4)3OSO3Na на гидродисперсию ТiO2, рассчитайте -

Пользуясь экспериментальными данными электрофореза, отражающими влияние ПАВ – С12Н25(ОС2Н4)3OSO3Na на гидродисперсию ТiO2, рассчитайте - потенциал, графически изобразите и поясните концентрационную зависимость - потенциала. СПАВ·103, кмоль/м3 0,0 0,3 1,2 4,0 6,0 Сдвиг границы a·102 , м 2,2 0,4 0,4 1,0 1,2 Направление сдвига К катоду К аноду Укажите знак заряда коллоидных частиц при изменении концентрации ПАВ. Что это за явление? Условия эксперимента: напряжение, приложенное к электродам, 120 В; расстояние между электродами 25·10-2 м; время смещения границы 1200 с. Дополнительные данные возьмите в справочнике. Сдвиг границы может быть а*10-2 м? А то 220 м это чересчур, а 22 мм в самый раз.

1) Величина электрокинетического потенциала может быть рассчитана по уравнению Гельмгольца – Смолуховского:
ζ = U*ηε*ε0*H,
где ζ - величина электрокинетического потенциала, В; η - вязкость среды, Н·с/м2; ε - диэлектрическая проницаемость среды, для водной среды равная 81 (безразмерная величина); ε0 – электрическая константа (диэлектрическая проницаемость вакуума), равная 8,85·10-12 Ф/м; U – линейная скорость движения границы золь – боковая жидкость, м/с; H – напряженность электрического поля, В/м.
Линейная скорость равна:
U = aτ, м/с.
Напряженность внешнего поля Н:
Н = Ее = 12025*10-2 = 480 В/м.
2) Расчеты:
U1 = 2,2*10-21200 = 1,83*10-5 м/с.
ζ1 = 0,0000183*1*10-381*8,85*10-12*480 = 0,053 В.
U2 = 0,4*10-21200 = 3,3*10-6 м/с.
ζ2 = 3,3*10-6*1*10-381*8,85*10-12*480 = 0,0096 В.
U3 = 3,3*10-6 м/с.
ζ3 = 3,3*10-6*1*10-381*8,85*10-12*480 = 0,0096 В.
U4 = 1,0*10-21200 = 8,3*10-6 м/с.
ζ4 = 8,3*10-6*1*10-381*8,85*10-12*480 = 0,024 В.
U5 = 1,2*10-21200 = 1,0*10-5 м/с.
ζ5 = 1,0*10-5*1*10-381*8,85*10-12*480 = 0,029 В.
Построим график зависимости электрокинетического потенциала от концентрации ПАВ, учитывая знак заряда.
2) До и при введении ПАВ в небольших концентрациях частицы перемещались к катоду и были заряжены положительно; величина ζ-потенциала уменьшалась

. При дальнейшем увеличении концентрации ПАВ наблюдаем явление перезарядки поверхности коллоидных частиц, они стали нести отрицательный заряд и перемещаться к аноду.
ПАВ С12Н25(ОС2Н4)3OSO3Na индифферентный электролит, несущий органический противоион С12Н25(ОС2Н4)3OSO3-