Электроосмос былысын тсіндірііз жне практикалы олданылуына мысал келтірііз.

Алаш Квинке электр кинетикалы былыстарды фазааралы ос электрлік абатты болуымен тсіндірді. Одан кейін Гельмгольц оны теориясын ары дамытып электркинетикалы былыстарды санды трде тсіндірді. Гельмгольц электр кинетикалы былыстарды тсіндіргенде мынандай жадайды еске алды:

1. атты дене мен сйыты беттеріні зарядтары арама-арсы жне бір-біріне параллель орналысып ос электрлік абат тзеді.

2. ос электрлік абатты алыдыы молекулалы шамаа шамалас.

3. Электркинетикалы былыстар кезінде атты фаза бетінде болатын сйыты жылжымайды да, ал алан сйыты жылжиды жне оан кдімгі сйытыа олданылатын йкелу заын олдануа болады.

4. Электркинетикалы былыстар кезінде сйытытарды ауы ламинарлы трде болады жне оны кдімгі гидродинамикалы тедеулермен сипаттауа болады.

5. Э - жазы параллельді конденсатор сияты арастыруа болады.

6. Зарядтарды ос электрлік абатта орналасуы сырты электр рісіне байланыссыз болады.

7. атты фаза - диэлектрик, ал сйы фаза то ткізетін фаза болады.

Осы айтыландарды еске ала отырып электросмос пен электрфорезді жылдамдыы мен -потенциалыны арасындаы байланысты табуа болады. атты денемен байланысан потенциаланытаыш иондармен ерітіндідегі арсы иондарды ашытыы болсын. атты денені бірлік беттеріндегі заряд q-а те болсын. Бл шаманы басаша электрді беттік тыыздыы деп арастыруа болады. Жазы конденсатор шін , q жне шамаларыны арасындаы атынасты былайша арастыруа болады:

- конденсатор арасындаы затты абсолюттік диэлектрлік тімділігі.

Бл тедеуді басаша былайша жазуа болады:

Егер ос электр абата потенциал айырмасы E тангенстік трде сер етсе, лектродтарды ашытыы болса, сырты рісті потенциалдар айырмасыны градиенті (Н) мынаан те:

Тангенстік фазааралы беттегі екі фазаны бір-біріне салыстырмалы трде озайтын электрлік кш потенциалдар айырмасыны градиенті Н боланда мынаан те:

Стационарлы режимде электрфорез немесе электросмос былыстарыны жылдамдытары траты болады, йткені озалтатын электрлік кш пен йкелу кші тееседі. Ньютон заы бойынша бірлік бетке сйкес келетін йкелу кші мынаан те:

Мндаы - сйытыты динамикалы ттырлыы; u –сйыты атты фазаа араандаы озалу жылдамдыы; х – сйыты жылдамдыы згеретін аралытаы алыдыы, арастырып отыран жадай шін оны -а те деп алуа болады.

ос электрлік абатта сйытыты ау жылдамдыы ашытыа тура пропорцианал згереді деп, жне =x деп есептейік:

Электрфорез, и электросмос былысы кезінде оларды жылдамдытары траты, йткені (F1) жне йкелу (F2) кштері зара те: F1=F2 ендеше:

 

 

q-ны жоары тедеудегі мнін осыан ойып, U – ды табатын болса, Гельмгольц-Смолуховский тедеуін алуа болады:

Кпшілік жадайда электрфорезді тасымалдану жылдамдыын потенциалды градиентті бірлігіне есептейді.

U0-ді электрфорездік жылдамды, деп атайды. Оны коллоидты жйелерді электрфорезге абілеттілігін салыстыру шін олданады.

Гельмгольц-Смолуховский тедеуін - потенциалы бойынша шешсек, былайша жазуа болады:

Бл формуладаы электрфорез, и электросмос жылдамдыын біле отырып -потенциалын есептеуге болады. Формуладаы алан шамалар арастырып отыран жйе шін траты шамалар. Егер сырттан берілетін потенциалдар айырымын E вольт, ал -ді см арылы лшесек, онда:

 

Бдан абсолюттік электростатикалы бірлік бойынша -потенциалын былайша табуа болады:

 

Ал практикада баса потенциалдар сияты -потенциалын вольт арылы белгілейтіндіктен, оны в бойынша есептеу шін соы тедеуді о жаын таы да 300-ге кбейту керек:

Кптеген зольдерді эксперимент арылы аныталанэлектркинетикалы-потенциалыны мні детте 20 мен 90 мв аралыында болады.

Электрофорезге эксперимент жргізгенде рылысы практикумдерде жазылан арнайы U – трізді ттікшеге тсті золь (Fe(OH)3, MnO2 немесе т.б.) йып, оны траты ток кзіне осып, тсірілген кернеуді градиентін (Н) табады:

Мндаы Е – кернеу, вольт бойынша; - екі электродты ара-ашытыы, м бойынша.

 

Электрофорездік жылдамдыты табу шін белгілі-бір уаыт аралыындаы (детте 3 мин.) зольді жрген жолын тауып, оны мына формулаа ойып есептейді:

Мндаы - уаыт, секунд бойынша.

Электркинетикалы потенциал мына формуламен есептелінеді:

Мндаы (Д) – суды диэлектрлік тратылыы; - суды ттырлыы ; - 8,85·10-12 д/м