ГОСТ 8.653.1—2016
П— динамическая вязкость. Па с;
г; — дзета-потенциал. В.
Уравнение справедливо для любой модели ДЭС.
Электроосмотическая скорость жидкости на единицу силы тока qeDвычисляется по формуле:
Я
’°пкт •
(4)
где tm— относительная диэлектрическая проницаемость среды;
£0 — диэлектрическая постоянная. Ф/м;
П — динамическая вязкость. Па с;
ц — дзета-потенциал. В;
Кт — проводимостьдисперсионной среды. См/м.
В целом, невозможно количественно определить распределение электрического поля искоростей
в порах с неизвестной или сложной геометрией. Тем не менее, эта проблема устраняется приближе
нием Смолуховского, когда гидродинамические и электродинамические поля имеют одинаковое про
странственное распределение.
Значение потенциала L/Slr получается из условия равенства проводимостей и равенства токов в
потоке флюидов, т.е. суммарный ток равен нулю. Уравнение Смолуховского в этом случае имеет вид [5J:
U l tr _
£ 171Е0
т
,
ц
.
Ар “ ПКт • W
где Us]t — значение потенциала в потоке флюидов. В;
др — разность давления в потоке флюидов. Па;
ст — относительная диэлектрическая проницаемость среды;
с0— диэлектрическая постоянная. Ф/м;
П — динамическая вязкость. Па с;
С— дзета-потенциал. В;
Кт — проводимость дисперсионной среды. См/м.
Формула (5) не содержит геометрические параметры, что делает ее удобной для определения
дзета-потенциала.
Аналогично уравнению Смолуховского (5). потенциал седиментации t/sed выражается формулой:
5ed "ПК „
(
6
)
где tm— относительная диэлектрическая проницаемость среды;
£
q
— диэлектрическая постоянная, Ф/м;
£;— дзета-потенциал. В;
рр — плотность частицы, кг/м3;
рт — плотность среды, кг/м3;
П— динамическая вязкость. Па с;
Кт — проводимость дисперсионной среды. См/м;
d — расстояние между точками, между которыми измеряется разность потенциалов, м;
д — ускорение свободного падения, м/с2.
5 Модифицированные теории
Применение модифицированных теорий является более сложной задачей, но позволяет намного
более подробно описать электрические свойства поверхностей. Двумя наиболее важными параметра ми
являются длина Дебая
к
’ и числоДухина Du [2]. Расчет числа Духина Du приведен в приложении Б.
Расчет длины Дебая к’1приведен в приложении В.
Существуют две аналитические теории электрофореза, которые могут применяться в этом слу
чае: упрощенная теория Духина—Семенихина (формула (Г.10) приложение Г) и теория О’Брайана
(формула (Г.11) приложение Г).
Перекрытие ДЭС является еще одним фактором, который усложняет теоретическую интерпрета
цию. Этот фактор становится важным для неполярных суспензий. В случае неполярных суспензий пе
рекрытие ДЭС может проявиться даже при низких объемных долях, как описано в А.4 (приложение А).
Описание теории, которая принимает во внимание этот фактор для электрофореза, приведено в Г.6
(приложение Г).
4