Потенциалы течения и седиментации

Возникновение потенциалов течения обнаружено при движении воды через разнообразные неподвижные дисперсные фазы – пористые тела, такие, как глина, песок и др. (рис. 27). При пропускании потока воды (под давлением) через пористую перегородку поток увлекает за собой ионы диффузного слоя. На концах капилляров дисперсной фазы возникает разность потенциалов, которая вызывает встречный поток ионов противоположного знака. Состояние равновесия достигается, когда скорость движения потока воды и скорость движения противоположно заряженных ионов станут равными. Разность потенциалов V в равновесном состоянии соответствует потенциалу течения. Потенциал течения – это скачок разности потенциалов на электродах, расположенных на концах капиллярно-пористой перегородки, возникающий при протекании через нее жидкости.

+

Рис. 27. Схема прибора для определения потенциала течения

Скачок потенциала седиментации наблюдается, когда заряженные частицы дисперсной (твердой) фазы осаждаются (рис. 28).

Рис. 28. Схема прибора, демонстрирующая возникновение потенциала седиментации

Гидратированные ионы диффузного слоя мицелл отделяются от осаждающихся заряженных частиц. Вследствие этого на электродах, расположенных на разной высоте, возникает разность потенциалов V. Потенциал седиментации – скачок разности потенциалов, возникающий на электродах, расположенных на разной высоте, если в сосуде происходит оседание частиц дисперсной фазы.

Потенциалы течения и седиментации могут возникать на концах трубопроводов, перекачивающих суспензии, топливо и т.д.

Заметим, что наша планета – гигантская «дисперсная система», в которой твердая поверхность Земли, имеющая отрицательный заряд, находится в окружающей воздушной среде. Облака действуют как электрические генераторы, в которых происходит непрерывное разделение зарядов на каплях воды, кристаллах льда, снежинках, частичках пыли в результате движения, трения. Источниками атмосферной электризации являются также пылевые бури, извержения вулканов, снежные метели, перемещения капелек воды в облаках, туманах, пене прибоев и водопадов. Это постоянные источники электризации атмосферы. Появление разности потенциалов между атмосферой и Землей приводит к возникновению искровых разрядов (молний), генерируемых облаками.