Это старая версия документа!
Краткая теория
Явления, происходящие в электролите, подробно рассмотрены в учебнике1). Укажем здесь лишь некоторые особенности происходящих в электролитах процессов, с которыми приходится сталкиваться при выполнении данной работы.
Протекание электрического тока в жидкостях обуславливается движением положительно и отрицательно заряженных ионов. Можно создать условия, когда основная доля тока обеспечивается движением ионов определенного сорта. Положительно заряженные ионы называются катионами, так как они в электрическом поле движутся к катоду, а отрицательно заряженные — анионами.
Погружение металла или диэлектрика в электролит сопровождается появлением в месте соприкосновения двойного электрического слоя толщиной в несколько характерных молекулярных расстояний $r_m$. Граница двойного слоя не резкая, а диффузная. Между жидкостью и твердым телом возникает разность потенциала. Напряженность поля внутри двойного слоя определяется контактирующими веществами и может достигать больших значений.
При продавливании электролита через капилляр или пористую перегородку некоторая часть зарядов двойного слоя на расстояниях больших $(2\div 3)r_m$ от поверхности твердого тела может двигаться в направлении жидкости. Приближенная теория этого явления была разработана М. Смолуховским (1903г.). В соответствии с этой теорией движение элетролита вдоль капилляра под действием электрического поля и возникновение электрического поля при продавливании электролита через капилляр представляют собой взаимно обратные явления.
Под действием поля $E$ электролит в капилляре или пористой перегородке движется со скоростью $v$, определяемо соотношением $$ v = \frac{Ef\varepsilon \xi}{\pi \eta} $$ Где $\eta $ и $\varepsilon $ — вязкость и диэлектрическая постоянная раствора соответственно, $f$ — числовой коэффициент, зависящий от размеров, проводимости материала капилляра и от концентрации ионов, образующий двойной электрический слой, обычно $0<f<0,25$. А $\xi $ — электрокинетический потенциал, то есть часть разности потенциалов двойного электрического слоя, соответствующая разности потенциала той части этого слоя, которая перемещается относительно твердого тела. Для частиц кварца в воде, например, величина $\xi $ $(0,03 \div 0,06)$ В.
Соотношение $ v = \frac{Ef\varepsilon \xi}{\pi \eta} $ позволяет оценить и разность потенциалов, возникающую при продавливании электролита через пористую перегородку. Следует при этом учитывать что v – скорость электролита не в центральной, а в пристеночной части капилляра.