Tính Chất điện Của Hệ Keo - .vn

Các hiện tượng điện động học

Năm 1008, Giáo sư Reix, một nhà vật lý học tại Trường Đại học Mat-xcơ-va đã tiến hành thí nghiệm sau: nối nguồn điện một chiều với hai điện cực cắm trong hai ống thủy tinh đựng nước, đáy ống thủy tinh hở và cắm vào đất sét ướt. Sau một khoảng thời gian, ông nhận thấy ống cắm cực dương đục, còn ống cực âm vẫn trong nhưng mực nước có cao hơn ống cắm cực dương một ít.

Hiện tượng đó chứng tỏ hạt keo sét tích điện âm, do ảnh hưởng của điện trường ngoài nên đã di chuyển về cực dương. Những nghiên cứu tiếp theo cho thấy rằng, sự vận chuyển các hạt trong điện trường có một tốc độ không đổi, và tốc độ càng lớn khi hiệu thế đặt tại hai cực càng lớn và hằng số điện môi của môi trường càng lớn. Tốc độ di chuyển càng nhỏ khi độ nhớt môi trường càng tăng.

Trong điện trường, sự chuyển vận tương đối các hạt pha rắn so với pha lỏng được gọi là sự điện di.

Reix cũng nhận xét rằng nếu cho bột thạch anh mịn (SiO2) vào ống hình chữ U, nén lại sao cho nó tạo nên một màng xốp, rồi đổ đầy nước ở hai bên nhánh, đặt hai điện cực vào hai nhánh của ống rồi cho dòng điện một chiều đi qua; sau một thời gian mực nước trong ống chứa điện cực âm sẽ dâng lên, cho đến khi hiệu số mực nước trong hai nhánh đạt đến một giá trị xác định. Quá trình này cũng xảy ra với tốc độ không đổi. Mặt khác lượng chất lỏng chuyển vận cũng tỷ lệ thuận với hiệu thế ở hai cực và với hằng số điện môi, đồng thời tỷ lệ nghịch với độ nhớt của môi trường, tương tự như sự điện di.

Trong điện trường, sự chuyển vận tương đối của pha lỏng so với pha rắn (như hiện tượng) trên gọi là sự điện thẩm. Nguyên nhân của hai hiện tượng này như nhau, đó là pha rắn và pha lỏng đều tích điện và tích điện ngược dấu nhau.

Sau đó người ta đã phát hiện hai hiện tượng ngược với hai hiện tượng trên. Năm 1859, Quincke cho chất lỏng chảy qua màng xốp, hai bên màng có đặt hai điện cực thì xuất hiện điện thế trên các điện cực- gọi là điện thế chảy và hiện tượng trên gọi là hiệu ứng chảy, ngược lại với sự điện thẩm.

Năm 1878, Dorn đã phát hiện ra hiện tượng ngược với sự điện di. Khi các hạt phân tán sa lắng trong chất lỏng, thì tại hai điện cực gắn vào cột chất lỏng ở những cao độ khác nhau xuất hiện điện thế - gọi là điện thế sa lắng. Hiện tượng này ngược với sự điện di được gọi là hiệu ứng sa lắng hay hiệu ứng Dorn.

Bốn hiện tượng này được gọi chung là các hiện tượng điện động học và đều gắn liền với sự có mặt của một lớp điện kép trên bề mặt phân cách pha của hệ phân tán.

Các hiện tượng điện động học diễn ra yếu trong môi trường có hằng số điện môi nhỏ (trong đó sự điện ly rất yếu), ví dụ cloroform, eter dầu hoả, benzen, carbon disunfur; trong các môi trường phân cực như nitrobenzen, aceton, rượu etylic, nhất là trong nước thì các hiện tượng này thể hiện khá rõ.