Электроосмос. 
Коллоидная химия

При электроосмосе под действием внешнего электрического поля происходит движение жидкой дисперсионной среды через неподвижную капиллярно-пористую перегородку. Скорость движения зависит от величины электрокинетического потенциала и напряженности внешнего поля. На практике удобнее измерять не линейную (м/с), а объемную скорость движения жидкости (мл/с; м³/с) со = vS, где S — поперечное сечение капилляров в перегородке. Заменив в уравнении Гельмгольца — Смолуховского линейную скорость на объемную, раскрыв напряженность электрического ноля, используя закон Ома U = IR и выразив сопротивление дисперсионной среды R через удельную электропроводность х (х = —4). получим выражение ^ ^

где I — сила тока; % — удельная электропроводность дисперсионной среды. В этом уравнении отсутствуют размеры капилляра, что позволяет измерять объемную скорость жидкости не через единичный капилляр, а через систему капилляров — пористую диафрагму.

" Уравнение Гельмгольца — Смолуховского выводилось и обсуждалось в подпараграфе 5.1.2.

В лаборатории измерения проводят с помощью прибора, схема которого показана на рис. 5.8.

Рис. 5.8. Схема прибора для измерения^{-потенциала} методом электроосмоса:

1 — пористая диафрагма; 2 — трубки с делениями для наблюдения за изменением объема жидкости При наложении электрического поля жидкость смещается в направлении одного из электродов, за ее уровнем легко наблюдать по делениям на тонкой градуированной трубке. В эксперименте отмечают изменение объема жидкости Д Vза промежуток времени т и вычисляют объемную скорость со — Сила тока фиксируется амперметром, электропроводность X.

измеряют при помощи кондуктометра (или находят по справочнику).

Пример 5.2. При электроосмосе 0,001 М раствора КС1 объем жидкости в измерительной трубке увеличился на 2,28 мл за 5 мин. Сила тока составила 200 мА, электропроводность раствора равна 14,7 • 10^³ Ом^-1 • м^-1, вязкость г| = 10 Па • с. Вычислим электрокинетический потенциал:

Вопросы практики.

Электроосмос в сочетании с фильтрацией применяют для высушивания осадков путем наложения электрического поля на пресс-фильтры.

Электроосмос успешно применяется для осушки сырых зданий и подвалов, удаления избыточной жидкости при намыве грунта или строительстве дорог. Для этого в стены здания или влажную почву вводят электроды, подсоединенные к внешнему источнику напряжения. Электроосмотическое движение воды в направлении специально сконструированного катода позволяет собирать и откачивать ее.

Резюме

Электроосмос — это явление переноса дисперсионной среды через неподвижную капиллярно-пористую перегородку под действием внешнего электрического поля.