Fakultet za fiziku hemiju, Univerzitet u Beogradu

Fakultet za fiziku hemiju, Univerzitet u Beogradu

Dvostruki elektrini sloj -seminarski rad-

Profesor: dr Borivoj Adnaevi Student: Danka Panti 28/10 Januar 2012

Sadraj:1 . Elektrini dvojni sloj..................................................................................3 1.1 Koloidna estica i naelektrisanje....................................................3 1.2 Struktura koloidne estice.............................................................5 1.3 Struktura dvostrukog elektrinog sloja........................................6 1.3.1 Helmholtz-ov sloj................................................................6 1.3.2 Gouy-Chapmann-ov doprinos teoriji DES.......................8 1.3.3 Stern-ov sloj........................................................................132. Interakcija dva sferna dvostruka sloja(Derjaguin-ova aproksimacija)....163. Primena i znaaj dvostrukog elektrinog sloja.........................................184. Literatura....................................................................................................23

1.Elektrini dvojni sloj

1.1Koloidna estica i naelektrisanje

Osnovna karakteristika koloidnih estica jeste njihova veliina,koja je u opsegu od nekoliko nanometara do mikrometarskih dimenzija. Tako da su to estice koje su dovoljno male da budu dispergovane u tenosti, a opet dovoljno velike da mogu napr. da rasipaju svetlost. Da bi smo govorili o nekom koloidnom sistemu , on mora biti u odreenoj meri stabilan. Stabilnost koloidnog sistema podrazumeva postojanost veliine i raspodele veliina estica i ravnomernost raspodele svake od estica unutar sistema. Do tog cilja stie se na razliite naine ,a put je pre svega odreen prirodom koloidne estice, kao i uslovima koji diktiraju njeno ponaanje. Tako moemo govoriti o veoma stabilnim sistemima kao to su liofilni koloidi i o veoma nestabilnim sistemima kao to su liofobni koloidi.Dok liofilni koloidi svoju stabilnost brane pre svega solvatnim omotaem a zatim i naelektrisanjem, to je za liofobne koloide naroito bitno postojanje naelektrisanja na esticama. Dakle,naelektrisanje je bitno za sve koloidne estice.Naelektrisavanjem estica,povrinsko naelektrisanje rezultira interestinom odbojnom silom koja se suprotstavlja van der Waals-ovim privlanim interakcijama.Kako stei naelektrisanje ? Postoje razliite metode kojima se mogu dobiti naelektrisanja na esticama. Pri tome se ono moe dalje modifikovati menjanjem okoline,kao to je pH,dodatak soli.Ali generalno postoje etiri mehanizma(slika 1):

a)jonizacija grupa na povrini estica(obino stepen i priroda jonizacije se odreuje podeavanjem pH sredine) b)adsorpcija jona( dodatkom jonskog surfaktanta) c)rastvaranjem jonskih jedinjenja (soli) d)izomorfna supstitucija(zasniva se na zameni jednog atoma drugim sline veliine; napr. kao kod glina)

jonizacija grupe na esticic)rastvaranje soliJonizacija grupe na povriniGlinaIzomorfna supstitucijaRastvaranje soli

d) izomorfna supstitucija Glinab)adsorpcija jonaAdsorpcija jona

Slika1 : Mehanizmi naelektrisavanja estice u elektrolitu

1.2 Struktura koloidne estice

Pretpostavimo da je estica stabilizovana adsorpcijom jona iz rastvora(liofobna esica) i to je jon koji je zajedniki, prisutan u rastvoru i koji se ugrauje u kristalnu reetku koloidne estice.Koloidna estica je neutralna,ali na povrini kristala, estice nisu u potpunosti zasitile svoje mogunosti vezivanja, pa e privlaiti jone iz svoje neposredne okoline.Usled velike povrinske energije, na njenoj povrini se adsorbuju joni koji odreuju naelektrisanje koloidne estice.Adsorbovani joni ine primaran adsorpcioni sloj.Adsorpcija je selektivna. Ako je u rastvoru prisutno vie jona koji se mogu adsorbovati, prvenstveno e se adsorbovati jon koji je zajedniki sa esticom ili koji sa nekim od jona kristalne reetke gradi najmanje rastvorno jedinjenje(Paneth-Fajans-Hahn-ovo pravilo).Faktori koji jo mogu da utiu na tendenciju koloidne estice da adsorbuje jon jeste i koncentracija(adsorbuje se jon koji je prisutan u veoj koncentraciji-ako su ostali faktori jednaki), naelektrisanje jona (sa veim naelektrisanjem), veliina jona (sliniji jonu reetke) . Primarno adsorbovani joni su vrsto vezani za povrinu estice i posmatraju se kao deo vrste faze. Joni primarnog sloja privlae iz rastvora suprotno naelektrisane jone( kontra joni) koji neposredno okruuju estice i ine sekundarni adsorpcioni sloj ili difuzioni sloj. Ovi joni su slabije vezani i mogu biti zamenjeni drugim jonima iz rastvora. To znai da je adsorpcija u ovom sloju manje selektivna , a faktori koji odreuju stepen adsorpcije su sada naelektrisanje i koncentracija jona.Sloj primarno adsorbovanih jona na povrini esice i sloj kontra jona u rastvoru (razliito naelektrisani slojevi) grade dvostruki elektrini sloj koji doprinosi stabilnosti koloidnih estica.

1.3 Struktura dvostrukog elektrinog sloja

Uopte,kada se na dodiru dve faze( koloidna estica-vrsta, rastvor-tena faza) narui elektrostatika neutralnost,odnosno doe do nagomilavanja naelektrisanja u jednoj fazi(napr. adsorpcijom jona iz rastvora ili adsorpcijom polarnih molekula rastvaraa), uspostavlja se dvostruki elektrini sloj, a kroz njega se pojavljuje pad potencijala.U razumevanju strukture i osobina dvostrukog elektrinog sloja, glavna smernica bio je karakter pada potencijala kroz dvosloj. A do odgovora se nije dolo lako, o emu svedoe i razliiti modeli i teorije.1.3.1 Helmholtz-ov sloj Sam naziv dvosloj potie od prve teorije o njegovuj strukturi koju je dao Helmholtz. Prema predstavama Helmholtz-a dvostruki elektrini sloj bi trebao pokazivati svojstva elektrinog ploastog kondenzatora sa konstantnim kapacitetom , na rastojanju koje nije vee od molekulskog rastojanja(Helmholtz-ova ravan).To je model (vie intuitivan) vrstog dvosloja koji ne uzima u obzir eksperimentalno dokazane injenice o zavisnosti osobina dvosloja od temperature i koncentracije rastvora elektrolita. Ali daje neke odgovore vezane za ponaanje u rigidnom delu. Uzima se u obzir samo elektrostatika sila.Osnovni zakon dejsva izmeu dva naelektrisanja(q i q) na rastojanju r je Coulomb-ov zakon. Fc=1/4o=8.99109 J m C-2o -dielektrina konstanta za vakuum r dielektrina konstanta sredineJaina elekrinog polja definie se kao sila po jedinici naelektrisanja: E=Fc/qAko pretpostavimo da dva ista naelektrisanja +q ,nalaze se na rastojanju r,tada e polje razdvajanja biti: A poto se sila moe definisati i kao negativan gradijent potencijala ,to moemo i jainu polja izraziti kao -potencijal, x-rastojanje Ako je veliina naelektrisanja +q. Tada e biti q linija sila koje potiu od naelektrisane estice.Na radijalnom rastojanju r od centra naelektrisanja, linije sila presecaju sfernu oblast povrine 4 r2 .Prema teoremi Gauss-Ostrograski-og,fluks linija jaine elektrinog polja kroz zatvorenu povrinu koja je normalna na te linije jednaka je jaini polja u toj taki.Ako se broj linija sila, u vakuumu, podeli ovom povrinom ,pokazuje se da je ova veliina proporcionalna jaini polja,a o je konstanta proporcionalnosti.

Primenjeno na prototip dvostrukog elektrinog sloja-kondenzator, gde imamo raznoimena naelektrisanja ,ako je S povrina ravne ploe kondenzatora naelektisanja q,kolinik je gustina naelektrisanja =q/SOdnosno Eo=q/oS=(/o)Ako se izmeu ploa unese supstanca dielektrine permitivnosti r, polje e biti utoliko manje.Ec=q/orS=(/or) (usled indukovane orjentacije dipola dielektrika) (d/dx) = (/) = (/or)-pad potencijala imeu ploa na rastojanju Prema ovom modelu,gustina naelektrisanja je linearna funkcija potencijala, to bi odgovaralo sluaju da je svo naelektrisanje skoncentrisano unutar ove oblasti(tj. ukupno naelektrisanje je jednako nuli) napr. za sluaj koncentrovanog rastvora elektrolita(0.1-1 M). Meutim ,za male koncentracije, ovaj model nije primenljiv.Mora se uzeti u razmatranje i postojanje difuzionog sloja u kome se gustina naelektrisanja menja(kako se pokazalo, na drugaiji nain) sa rastojanjem od meufaze (oblast povrine uz vrstu fazu koja je u kontaktu sa rastvorom, a koja se razlikuje od unutranjosti obe faze).

1.3.2 Gouy-Chapmann-ov doprinos teoriji DESAko se opet pretpostavi da je vrsta faza ravna povrina koja nosi uniformnu pozitivnu gustinu naelektrisanja i neka je u kontaktu sa rastvorom u kome se nalaze pozitivni i negativni joni. Na samoj povrini potencijal je o i opada sa rastojanjem ,a vrednost potencijala u svakoj taki odreen je potencijalnom energijom jona ze u lokalnom polju(z-valenca jona,e-naelekrisanje elektrona).Raspored jona je uslovljen istovremeno Brown-ovskim, termikim kretanjem i elektrostatikim silama.Tako da verovatnoa da e se odreeni jon nai u odreenoj taki zavisiti od lokalnog potencijala koji je pod uticajem lokalne gustine naelektrisanja, i moe se izraziti Boltzmann-ovom raspodelom ,tako da je promena koncentracije za simetrian elektrolit koga ine joni istog ali suprotnog naelektrisanja data kao: n-broj jona u jedinici zapreminePozitivni joni su odbijeni od povrine , negativni su privueni, a na nekoj udaljenosti od povrine sistem je elektroneutralan n+=n- .Blizu povrine postojae viak negativnog naelekrisanja , a ukupno naelektrisanje u rastvoru je jednako ali suprotnog znaka naelektrisanju na povrini.Ukupna gustina naelektrisanja u bilo kojoj taki je: Integracijom preko celog prostora dobija se ukupan viak naelektrisanja u rastvoru po jedinici povrine, koji je jednak po veliini ali suprotnog znaka od povrinske gustine naelektrisanja . Tako se dobija naelektrisanje dvosloja, jednog lokalizovanog na povrini i drugog difuznog koji se iri u rastvor.Matematika formulacija promene potencijala oko naelektrisane estice dobija se kada se uzme u obzir divergencija gradijenta elektrinog potencijala u datoj taki prema gustini naelektrisanja u toj taki primenom Poisson-ove jednaine:

=(2/x2+2/y2+2/z2) - Laplace-ov operator Zamenom dobija se Poisson-Boltzmann-ova jednaina:

Reenja ove jednaine prouavali su Gouy i Chapman i Debey i Hckel, a smatra se da je najbolji postupak linearizacije Debey i Hckela,odnosno:Ako je ze/kt 1 ,razvijajui eksponent i uzimajui samo prve lanove dobija se Debey-Hckel-ova jednaina Ovo je linearizovana Poisson-Boltzmann-ova jednaina(linearna f-ja ).Moe se izraunati potencijal za jednovalentni jon koji zadovoljava uslov e=kT:

Ova vrednost potencijala se moe uzeti kao referentna za procenu veliine potencijala.Pri emu za razliita naelektrisanja vai: k-Boltzmann-ova konstanta(1.3810-23J/K)A kao reenje D-H jednaine za j-ti tip jona dobija se izraz koji sadri Coulomb-ovsku(1/r) zavisnost potencijala: Debey-Huckel-ova aproksimacija primenljiva je samo za male potencijale,ali ono to je naroito vano i to je proisteklo iz ove aproksimacije je parametar . Poto je x bezdimenizonalna veliina to znai da ima jedinice reciprone duini,odnosno 1/ ima jedinice duine . 1/ je povezano sa debljinom jonske atmosfere oko svakog jona i naziva se Debey-ava duina,i uzima se kao referentna vrednost za procenu rastojanja unutar dvostrukog sloja.Parametar zavisi od koncentracije i valentnosti elektrolita u rastvoru,kao i od elektrine permitivnosti sredine i temperature.Reenje Poisson-Boltzmann-ove jednaine za sferno naelekrisanu esticu kakva je koloidna estica,za male vrednosti o i uz granine uslove da o kada rRs i 0 kada r:

Gde je r rastojanje od centra sfere radijusa RsJednaina za povrinsku gustinu naelektrisanja dvostrukog sloja oko sferne estice je data izrazom: Gde subskript oznaava da je nagib (d/dr) odreen na povrini estice, za r=Rs. Diferenciranjem izraza za po r i zamenom dobija se relacija izmeu ukupnog naelektrisanja i povrinskog potencijala o

Postupak u sluaju naelekrisane ravne povrine i rezultujueg dvostrukog sloja se pripisuje uglavnom Gouy-u i Chapman-u( bez ogranienje D-H aproksimacije). Ako se zameni sa d2/dx2 poto je sada funkcija samo rastojanja normalnog na povrinu. Takoe je zgodno da se uvedu veliine y i yo kao Tako da se dobija jednostavan oblik jednaine Rezultat prve integracije uz granine uslove y=0 i dy/dx=0 za x= je: to sa dodatnim graninim uslovom da je y=yo na x=0 daje konaan rezultat U sluaju kada je yo 1(za pojedinano naelektrisane jone na sobnoj temperaturi kada je o25mV) dobija se pojednostavljena jednaina Veliina 1/ je dakle rastojanje na kome potencijal dostie 1/e -ti deo vrednosti potencijala na povrini i poklapa se sa centrom dejstva prostornog naelektrisanja. Ravan na x=1 se zato uzima kao efektivna debljina difuzionog dvojnog sloja. Na pr. 1/=3010-10m za 0.01M 1-1 elekrolit na 25oC.Kadaje yo1 i x1/ jednaina dobija oblik

to pokazuje da potencijal spoljanjeg dela dvojnog sloja ne zavisi od potencijala na vrstoj povrini(o ) za vee potencijale.

Takoe se reenje za moe dobiti i iz jednaine za ukupnu gustinu naelektrisanja i koristei vezu i yo : Zamenom za (d/dx)x=o Za male vrednosti yo pojednostavljuje se izraz Odnosno , analogno Helmholtz-ovoj formuli za kondenzator, za male potencijale difuzioni dvostruki sloj se moe uporediti sa ravnim elektrinim kondenzatorom na rastojanju 1/. Za vee vrednosti yo , bre raste od linearne zavisnosti sa o pa i kapacitet dvostrukog sloja poinje da raste.to je vea koncentracija elektrolita to je otriji pad potencijala sa rastojanjem(slika 2), to sledi iz vee vrednosti za , dok za istu koncenraciju debljina dvostrukog sloja opada sa porastom valentnosti jona.

Slika 2: Promene potencijala sa rastojanjem(a),pri razliitim koncentracijama jednovalentnog elektrolita(b),pri razliitoj valentnosti jona(c) u difuzionom sloju Iz zavisnosti povrinske gustine naelektrisanja od povrinskog potencijala vidi se da za 1:1 elektrolit koncentracije 0.001M, za mali ,postoji proporcionalnost ovih veliina ,odnosno dvostruki sloj se ponaa kao kondenzator konstantnog kapaciteta.

Slika 3: Zavisnost povrinske gustine naelektrisanja od povrinskog potencijala za razliite koncentracije i valentnosi jona u difuzionom slojuGouy-Chapman-ov pristup pokazao je neslaganje za male x vrednosti kada je o veliko ,jer se dobijaju jako visoke koncentracije jona blizu povrine. To odstupanje se moe objasniti aproksimacijama koje su uzete, a koje ne odgovaraju realnoj slici. Odnosno jon je posmatran kao takasto naelektrisanje i zanemaruje mu se jonski dijametar. 1.3.3 Stern-ov slojKorak dalje u razmatranju realne slike dvostrukog sloja uinio je Stern tako to je oblast uz povrinu podelio na dva ili vie delova ,i pokazao je da se u adsorpcionom sloju pored jona koji odreuju naelektrisanje, .mogu nai i kontra joni .Stern je deo uz vrstu fazu i vei deo rastvora podelio na mesta koja su zauzeta jonima i pretpostavio da je raspodela ovih mesta data Boltzmann-ovom raspodelom.Ako se sa So oznai broj zauzetih mesta na povrini , tada je o =zeSo a odnos predstavlja odnos zauzetih i nezauzetih mesta i srazmeran je molskoj frakciji rastvorka. je potencijal na granici kompaktnog i difuzionog sloja dodatni adsorpcioni potencijalIzmeu jona u rastvoru i jona u adsorpcionom sloju postoji ravnotea koja moe da se prikae Langmuir-ovom adsorpcionom izotermom.Strukturu kompaktnog sloja ini unutranji Helmholtz-ov sloj(UHS),smeten na povrini Stern-ovog sloja adsorbovanih jona i spoljanji Helmholtz-ov sloj(SHS), a to je ravan koju ini sledei sloj jona koji oznaavaju poetak difizionog sloja(slika 4).

Difuzioni slojUnutranji Helmholtz-ov sloj(UHS)Spoljanji Helmholtz-ov sloj (SHS)Stern-ov sloj Slika 4: Stern-ov slojGustina naelektrisanja kompaktnog sloja je Izraz se pojednostavljuje tako to se drugi lan u imeniocu zanemaruje. Unutar kompaktnog sloja debljine gradijent potencijala d/dx aproksimira se sa(o-) / tako da se dobija (jer je Stern-ov sloj nalik kondenzatoru sa paralelnim ploama)(slika5): lokalna dielektrina konstanta koja moze da se menja sa rastojanjem od povrineElektrini ekvivalent dvostrukog sloja odgovara serijskoj vezi dva kondenzatora(kompaktni i difuzioni deo ):1/Cds=1/Ck+1/Cd Pad potencijala u Stern-ovom sloju raste sa koncentrovanjem adsorbovanih jona i dostie konstantnu vrednost sa zasienjem. Takoe, potencijal zavisi i od valentnosti jona prisutnih elektrolita, pa se moe desiti da doe do jae adsorpcije kontra jona, to moe da izmeni naelektrisanje koloidne estice.Problem kod Stern-ove teorije je to ju je teko kvantitativno primeniti jer se veina parametara koje uvodi vema teko moe eksperimenalno odrediti(napr. - efekat zasienja dielektrika). HelmholzGouy-ChapmannStern

Slika 5:Struktura dvostrukog elektrinog slojaDakle za velike koncentracije elekrolita dvojni elektrini sloj se najbolje opisuje Helmholtz-ovim modelom,kada je pad potencijala linearan i skoncentrisan na malom rastojanju od vrste faze do Helmholtz-ove ravni.Tada je gradijent potencijala maksimalan.Sa smanjenjem koncentracije do izraaja dolazi i uloga difuzionog dela dvostrukog sloja,pa se gradijent potencijala smanjuje .Pad potencijala dobija svoj linearni i eksponencijalni deo,a kapacitet dvojnog sloja postaje zavistan i od koncentracije i od potencijala(slika 5). Graham je izvio korekciju jer je utvrdio da se anioni i kationi u dvosloju ponaaju razliito(specifina adsorpcija). Elektrina svojstva dvosloja odreena su slojem dipola i vikom naelektrisanja sa obe strane meufazne granice.

2.Interakcija dva sferna dvostruka sloja(Derjaguin-ova aproksimacija) Za stabilnost koloidnih estica veoma je vano odbojno dejsvo. Za dva planarna dvostruka sloja koja se preklapaju i nalaze na rastojanju 2d,a promena potncijala je data kao na slici 6,prema Langmuir-u,ukupna sila koja deluje na ove povrine se moe smatrati da je data sumom doprinosa osmotskog pritiska(poto postoji razlika u koncentraciji jona) i sile koja potie od elektrinog polja.Poto ukupna sila mora biti konstantna,a na polovini rastojanja d/dx=0, to e ukupna sila biti jednaka osmotskom pritisku u toj taki. Za razblaeni rastvor:

M-potencijal u sredinjoj takiZa velike vrednosti M se pojednostavljuje Slika 6: Preklapanje dva planarna dvostruka slojaPotencijalna energija je data izrazom Kada su povrine dovoljno daleko( to pokazuje da kada se koloidne estice pribliavaju prvo interaguju najudaljeniji delovi dvostrukog sloja) ,tada je M mali a interakcija slaba to se moe predstaviti jednainom Dakle,potencijalna energija odbijanja se osea na dovoljno velikoj udaljenosti od povrine, ali joj se opseg smajuje sa poveanjem kocentracije elekrolita.Rastojanja na kojima estice poinju da deluju meusobno su dovoljno velika.A osetljivost vodenog rastvora liofobnog koloida na koncentraciju elektrolita odreena je interestinim odbijanjem na datoj koncentraciji.Sloen problem interakcije dva sferna sloja moe se reiti primenom reenja za planarne slojeve u kombinaciji sa Derjaguin-ovom aproksimacijom, tako to se povrina sfere podeli na male stepeniaste povri(slika 7) u ravni. Ove beskonano male ravni su zapravo prstenaste ravne povri. Tako da se jednaina za planarne slojeve moe primeniti na interakciju prstenova dve sfere a zatim integraliti po svim prstenovima.

Slika 7: Odbojno dejstvo izmeu sfera Ova aproksimacija vai za Rs>10 odnosno kada je radijus krivine povrine mnogo vei od debljine dvostrukog sloja.Za tanke dvostruke slojeve Overbeek i Verwey su dobili jednainu( uz vaenje D-H aproksimacije):

Interakcija izmeu preklapajuih dvostrukih slojeva zavisi od jako mnogo faktora.3.Primena i znaaj dvostrukog elektrinog slojaPosledica formiranja dvojnog elektrinog sloja jeste kretanje koloidnih estica kroz tenost pod uticajem elektrinog polja.Pri kretanju naelektrisanih koloidnih estica u elektrinom polju,dolazi do razdvajanja suprotno naelektrisanih slojeva dvojnog elektrinog sloja pri emu treba savladati potencijal koji postoji izmeu njih.To je potencijal koji se nalazi u ravni klizanja. Ravan klizanja je oblast ,a ne geometrijska crta ,gde difuzija preovladava nad privlaenjem kompaktnog dela dvostrukog sloja . Potencijal koji se javlja u povrini klizanja naziva se elektrokinetiki ili zeta potencijal()(slika 9). On oznaava napon raskidanja razliito naelektrisanih slojeva oko estice,pri njihovom kretanju ka suprotnim polovima.Moe se eksperimentalno meriti i zavisi od koncentracije(opada sa porastom koncentracije elektrolita)i valentnosti jona(pri adsorpciji kontra jona vee valentnosti moe i da promeni znak(slika 8)).

Ravan klizanja

Slika 8: Uticaj koncentracije(C2(kriva 2)>C1(kriva 1)) i promena predznaka zeta potencijala(kriva 3)

Slika 9: ema koloidne estice Postojanje elektrokinetikog potencijala za posledicu ima sledee elektrokinetike pojave:1.Elektroforeza-(slika 10)ako se u koloidnom rastvoru posredstvom inertnih elektroda uspostavi gradijent potencijala doie do usmernog kretanja estica u smeru jedne od elektroda.Helmholtz-Smoluchowski jednaina definie pokretljivost naelekrisanih estica u elektrinom polju

u-pokretljivost -brzinaE-jaina polja-viskoznost sredinePomou elektroforetskih metoda moe da se odredi zeta potencijal naelektrisanih estica,predznak naelektrisanja,pokretljivost,pH izoelektrine take kod amfoternih polielektrolita, kvalitativni i kvantitativni sastav smee koloida kao i preparativno odvajanje koloidnih elektrolita iz njihove smee. Slika 10: Elektroforeza2.Elektroosmoza-(slika 11)pojava usmerenog proticanja elektrolita kroz kapilaru ako du kapilare postoji gradijent elektrinog potencijala.Kada se uspostavi razlika potencijala dolazi do usmerenog kretanja tenosti i pojavljuje se pazlika nivoa. Zahvaljujui formiranju dvojnog elektrinog sloja vrsta,nepokretna,faza je suprotno naelektrisana od tene,pokretne faze,tako da kada je kapilara u elektrinom polju, iji se smer poklapa sa njenom osom,elektrino polje izaziva relativno kretanje vrse faze u odnosu na tenu. Poto je vrsta faza nepokretna,dolazi do kretanja tenosti ka onom polu izvora napona koji je supronog znaka od znaka naelektrisanja difuznog dela dvostrukog sloja. Elektrokinetiki potencijal se moe odrediti merenjem protoka(zapremine tenosti u jedinici vremena):

I-jaina strujek-elektrolitika provodljivost rastvora

Unutar kapilare Slika 11: Elektroosmoza

3.Srujni potencijal-(slika 12)potencijalna razlika koja se javlja na elektrodama kao posledica primene spoljanjeg pritiska i primoravanja tenosti da prolazi kroz porozni naelektrisani materijal.Pojave elektroosmoze i strujnog potencijala koriste se za ispitivanje koloidnog materijala koji se teko dobija u rastvorenom ili dispergovanom stanju, ili koji se nalazi u vidu kapilara ili razliitih prirodnih ili sintetskih membrana.

PRITISAK Slika 12: Strujni potencijal

4. Sedimentacioni potencijal-(slika 13)pojava koja se javlja pri kretanju naelektrisanih koloidnih estica u gravitacionom ili sedimentacionom polju u cenrifugama. Merenje sedimentacionog potencijala je jako teko i zato se slabo koristi.

Cm-gustina Slika 13: Sedimentacioni potencijal-ugaona brzina centrifugeR1,R2-rastojanja od ose rotacije dve take izmeu kojih se potencijal meri

Pored uloge koju ima u stabilnosti koloidnih sistema, dvostruki elektrini sloj stvara nove mogunosti u nauci i tehnologiji (napr superkondenzatori-prolongiraju vreme trajanja baterija(slika 14)). r Slika 14: zeolit-ugljenikTakoe dvostruki elektrini sloj ima kljunu ulogi u molekulskom prepoznavanju, specifinosti, brzini i efikasnosti procesa u biolokim sistemima.

4.Literatura:1.A.Adamson,A.Gast,Physical chemistry of surfaces,NewYork 2.LJ. akovi,Koloidna hemija,Tehnoloki fakultet, Novi Sad3. M.Savi,J.Savi,Osnovi analitike hemije,Svjetlost,Sarajevo4.P.urevi, M.uran,M.Obradovi,Opta i neorganska hemija,PMF,Kragujevac5.R.Ralagopalan,P. Heimenz, Principles of colloid and surface chemistry,New York6. S.Gleston,Udbenik fizike hemije,NK,Beograd7.S.Mentus,Elektrohemija,Fakultet za fiziku hemiju , Beograd8.www.raremetalblog.com1