Принцип и определение электрофоретического явления

Принцип и определение электрофоретического явления

Молекулы, ионы или атомы, распределенные на поверхности объекта, отличаются от молекул внутри объекта. Молекулы, ионы или атомы на поверхности объекта притягиваются только другими частицами поблизости и под ним. Таким образом, частицы на поверхности объекта обладают остаточным притяжением, что создает эффект притяжения на поверхности объекта. Когда объект уменьшается до размера частицы, площадь поверхности, подвергающаяся воздействию окружающей среды, очень велика. Так в коллоидно-дисперсных системах коллоидные частицы часто притягивают ионы из среды и переносят заряды на дисперсные коллоидные частицы.

Поверхностный состав различных коллоидных частиц неодинаков. Некоторые из них могут притягивать положительные заряды, а другие – отрицательные. Поэтому некоторые коллоидные частицы несут положительные заряды, например коллоиды гидроксида алюминия. Некоторые коллоидные частицы несут отрицательный заряд, например коллоиды дисульфида мышьяка (As2S3). Если к коллоиду приложить постоянный ток, они мигрируют либо к аноду, либо к катоду. Это так называемый феномен электрофореза.

Частицы одного и того же типа несут одинаковый заряд, что снижает вероятность столкновения между частицами и предотвращает их объединение с образованием более крупных частиц для осаждения. Если к таким коллоидам добавляются электролиты, ионы, образующиеся в результате ионизации электролита, нейтрализуют заряды, переносимые коллоидными частицами, вызывая их агрегацию и осаждение. Частицы глины в реке заряжены отрицательно из-за притяжения ионов гидроксида. Когда речная вода попадает в соленую морскую воду, отрицательно заряженные частицы глины нейтрализуются положительно заряженными ионами натрия и магния в морской воде, вызывая осаждение глины и в конечном итоге образуя дельту в устье реки.

В дыме доменной печи сажа и пыль часто присутствуют в виде коллоидных частиц и несут электрические заряды. Если на дымоходе установлен высоковольтный электрод, он может поглощать отрицательно заряженные коллоидные частицы и откладывать их. Это не только позволяет восстановить ценные продукты, но и снижает загрязнение воздуха.

Явление направленного движения дисперсных частиц в коллоидах под действием электрического поля определяют как электрофорез.