X. Электроповерхностные свойства дисперсных систем

Значение электрокинетических явлений в природе и технике

Электрические явления протекают на поверхностях частиц любого размера, в том числе и на макроповерхностях. Так, при трении листа бумаги о поверхность стола бумага прилипает к столу вследствие образования заряда поверхности (трибоэлектрический эффект). В дисперсных системах значение электроповерхностных явлений особенно велико, что связано с существованием особой группы явлений, называемых электрокинетическими. К электрокинетическим явлениям относятся электрофорез, электроосмос, потенциал течения и потенциал седиментации. Этот раздел тесно связан с такими разделами коллоидной химии, как образование ионно-стабилизованных систем, адсорбция, структурообразование, устойчивость и коагуляция, и имеет большое теоретическое значение.

Электрокинетические явления имеют большое значение в биологии. Растительные и животные организмы состоят из капиллярных систем, по которым со значительной скоростью циркулируют электролиты – кровь, лимфа, клеточный сок. Вследствие этого в организме возникают биотоки. В электрокардиографии существенную роль играет потенциал течения. Один из пиков электрокардиограммы (зубец Q) обуславливает потенциал течения крови в коронарной системе. Электрокинетические явления проявляются также в геологии (электроразведка), почвоведении и агрохимии.

Техническое применение электрокинетических явлений непрерывно возрастает вследствие возросшей электрификации всех отраслей техники и успехов слаботочной техники. Электроосмос применяется для осушки и укрепления грунта, извлечения нефти, осушки зданий, обезвоживания древесины, для очистки коллоидных растворов от примесей (например, при получении ), очистки глицерина, сахарных сиропов, желатина, при дублении кожи, Электрофорез применяют для обезвоживания торфа, очистки глины и каолина, осаждения каучука и латекса. Знание электрокинетических свойств поверхностей и управление ими необходимо в технологии для безопасного ведения процесса. Так, например, потенциал течения, возникающий при перекачивании технических жидких углеводородов по трубам, приводит к образованию высокой разноcти потенциалов, что служит причиной взрывов и пожаров. Для предотвращения этого применяют анодное заземление трубопроводов.