ГОСТ 8.653.1—2016
ет — относительная диэлектрическая проницаемость среды;
( — электрокинетический потенциал, дзета-потенциал. В;
П — динамическая вязкость. Па с;
к — обратная длина Дебая, м’1;
р — электрофоретическая подвижность, м2/(Вс);
рт —
п
л
о т н о с т ь
среды, кг/м3;
рр —
п
л
о т н о с т ь
частиц, кг/м3;
о — поверхностная плотность заряда. Кл/м2;
— плотность электрического заряда диффузного слоя. Кл/м2;
Ф — объемная доля частиц;
Фоуег — критическая объемная доля частиц;
— потенциал Штерна, В.
Ф(х) — электрический потенциал в двойном слое. В.
3 Теория: основные положения
Дзета-потенциал является расчетной величиной, получаемой в результате количественной обра
ботки экспериментальных данных в рамках известных теоретических моделей. Существует множество
различных теорий, которые действительны для определенных условий и для определенной группы
реальных дисперсных систем. Теории делятся на две группы; элементарные и модифицированные.
Элементарные теории для непроводящих твердых тел являются общими для всех электрокинети-
ческих явлений [1]. В них рассматриваетсятолькоодин параметр двойного электрического слоя (ДЭС) —
дзета-потенциал, определяемый из экспериментальных данных. Элементарные теории имеют границы
применимости. Вне этих границ их применение приводит к существенной погрешности расчета значе ний
дзета-лотенциала.
В настоящем стандарте модифицированные теории рассмотрены в приложении Г. Теории содер
жатдополнительные параметры ДЭС. например, длину Дебая (см. приложение А), поверхностную про
водимость, потенциал Штерна [2-4].
4 Расчет дзета-потенциала. Элементарные теории
Существуют три условия, определяющих область применения теории Смолуховского для любых
электрокинетических явлений.
Первым условием является то, что размеры ДЭС должны быть малы по сравнению с характери
стическим размером гетерогенной системы [см. приложение А, формула (А.4)]:
к а » 1 ,(1)
где к — обратная длина Дебая, м*1;
а — радиус частицы, м.
Условию (1) удовлетворяют многие водные дисперсные системы. Условие (1) не распространяет
ся на наночастицы в водных растворах с низкой ионной силой идля многих органических жидкостей.
Второе условие заключается в незначительном вкладе поверхностной проводимости К0. В прило
жении Б дано подробное описание поверхностной проводимости. Величина относительной поверхност
ной проводимости выражается безразмерным числом Духина Du. которое удовлетворяет следующему
условию:
Du « 1.(2)
Третье условие заключается в том. что граница раздела сред не проводит электрический ток меж
ду фазами. Это условие действует для непроводящих частиц, для идеально поляризованных частиц
металлов и для пористых тел с токоизолирующей основой.
Уравнение Смолуховского для электрофоретической подвижности р имеет вид [1]:
П
М=
tmC04
(3)
где zm— относительная диэлектрическая проницаемость среды;
с0— диэлектрическая постоянная, Ф/м;
3