Coloides T 4
Páginas: 12 (2943 palabras)
Publicado: 16 de junio de 2015
Tema 4: PROPIEDADES ELECTRICAS Y ELECTROCINETICAS.
Sumario:
Ideas generales.
Funcionamiento de la teoría de los fenómenos electrocinéticos.
Electroforesis.
Conductividad eléctrica.
Filtración.
Osmosis inversa.
Diálisis.
Electroósmosis.
Importancia de los fenómenos electrocinéticos.
Influencia de los electrolitos sobre la estructura de la doble capa eléctrica y los fenómenos electrocinéticos.Intercambio iónico.
Propiedades eléctricas y electrocinéticas.
(Tomado de E. D. Schukin, A. V. Petrov., E. A. Emélina. “Química Coloidal”)
La exixtencia de las particulas de la fase dispersa y de la interfase muy desarrolladas en los sistemas dispersos condiciona la peculiaridad de sus propiedades eléctricas y el surgimiento de fenómenos específicos, llamados electrocinéticos relacionados conlas particularidades de distribución de la carga en las proximidades de la superficie de separación de las fases durante la adsorción de electrolitos.
La especificidad de la adsorción de los electrolitos está vinculada con el carácter relativamente de mayor alcance de las interacciones electrostáticas (coulombianas) de los iones en comparación con las de Van der Waals, de las moléculas. Estefactor provoca un mayor ensanchamiento de las capas interfaciales formadas por los iones en comparación con las capas moleculares de adsorción, debido a lo cual la susperficie de ruptura adquiere un espesor notable. Con este caracter difuso de las capas de adsorción ionizada está relacionado precisamente el surgimiento de los fenómenos electrocinéticos y la estabilidad de los sitemas dispersos.Fenómeno electrocinéticos. Base de importantes campos de aplicaciones (Reiss 1808).
Influencia de los electrolitos en los fenómenos electrocinéticos llevó al desarrollo de las teorías de la doble capa eléctrica: Helmholtz, Gouy-Chapman, Stern (visto en el curso de Equilibrio II).
Doble capa eléctrica.
Estas teorías tratan de explicar la distribución de los iones y la variación del potencial con ladistancia a la superficie.
a) Modelo elemental de Helmholtz.
La separación espacial de las cargas cerca de la superficie puede considerarse como doble capa eléctrica (iónica) que representa dos armaduras paralelas del condensador separadas por una capa intermedia del medio de dispersión que tiene cierto espesor medio.
b) Modelo de Gouy-Chapman.
Los iones se distribuyen en la fase y en el seno dela solución, atendiendo a su movimiento térmico.
c) Modelo de Stern.
(Tomado de “Introducción a la química de superficies y coloides”. D. J. Shaw)
La doble capa esta formada por una capa fija, semejante al modelo de Helmholtz y una difusa, semejante al modelo de Gouy-Chapman.
Fig. 7-2 (Shaw) Representación esquemática de la estructura de la doble capa eléctrica, según la teoría de Stern.Cuando las soluciones son concentradas, en el modelo de Stern cobra mayor importancia la capa fija (modelo de Helmholtz) y cuando las soluciones son diluídas, la mayor importancia es de la capa difusa (modelo de Gouy-Chapman).
Fundamentos de la teoría de los fenómenos electrocinéticos.
(Tomado de E. D. Schukin, A. V. Petrov., E. A. Emélina. “Química Coloidal”)
La separación espacial de las cargasen la doble capa eléctrica es la causa del surgimiento de los fenómenos electrocinéticos. Los iones determinadores del potencial y los contraiones, al encontrarse en dos fases en contacto, pueden desplazarse unos respecto a otros durante el desplazamiento recíproco de las fases, condicionando la aparición de la corriente eléctrica, o por el contrario, pueden provocar el desplazamiento mutuo de lasfases durante la superposición de un campo eléctrico externo. De este modo, el fundamento de los fenómenos electrocinéticos lo constituye el conjunto de los procesos eléctricos e hidrodinámicos (mecánico) correlacionados. Esta es la razón, de que los fenómenos electrocinéticos pueden servir de ejemplo característico y de objeto importante de aplicación de la relación básica de la termodinámica...
Sumario:
Ideas generales.
Funcionamiento de la teoría de los fenómenos electrocinéticos.
Electroforesis.
Conductividad eléctrica.
Filtración.
Osmosis inversa.
Diálisis.
Electroósmosis.
Importancia de los fenómenos electrocinéticos.
Influencia de los electrolitos sobre la estructura de la doble capa eléctrica y los fenómenos electrocinéticos.Intercambio iónico.
Propiedades eléctricas y electrocinéticas.
(Tomado de E. D. Schukin, A. V. Petrov., E. A. Emélina. “Química Coloidal”)
La exixtencia de las particulas de la fase dispersa y de la interfase muy desarrolladas en los sistemas dispersos condiciona la peculiaridad de sus propiedades eléctricas y el surgimiento de fenómenos específicos, llamados electrocinéticos relacionados conlas particularidades de distribución de la carga en las proximidades de la superficie de separación de las fases durante la adsorción de electrolitos.
La especificidad de la adsorción de los electrolitos está vinculada con el carácter relativamente de mayor alcance de las interacciones electrostáticas (coulombianas) de los iones en comparación con las de Van der Waals, de las moléculas. Estefactor provoca un mayor ensanchamiento de las capas interfaciales formadas por los iones en comparación con las capas moleculares de adsorción, debido a lo cual la susperficie de ruptura adquiere un espesor notable. Con este caracter difuso de las capas de adsorción ionizada está relacionado precisamente el surgimiento de los fenómenos electrocinéticos y la estabilidad de los sitemas dispersos.Fenómeno electrocinéticos. Base de importantes campos de aplicaciones (Reiss 1808).
Influencia de los electrolitos en los fenómenos electrocinéticos llevó al desarrollo de las teorías de la doble capa eléctrica: Helmholtz, Gouy-Chapman, Stern (visto en el curso de Equilibrio II).
Doble capa eléctrica.
Estas teorías tratan de explicar la distribución de los iones y la variación del potencial con ladistancia a la superficie.
a) Modelo elemental de Helmholtz.
La separación espacial de las cargas cerca de la superficie puede considerarse como doble capa eléctrica (iónica) que representa dos armaduras paralelas del condensador separadas por una capa intermedia del medio de dispersión que tiene cierto espesor medio.
b) Modelo de Gouy-Chapman.
Los iones se distribuyen en la fase y en el seno dela solución, atendiendo a su movimiento térmico.
c) Modelo de Stern.
(Tomado de “Introducción a la química de superficies y coloides”. D. J. Shaw)
La doble capa esta formada por una capa fija, semejante al modelo de Helmholtz y una difusa, semejante al modelo de Gouy-Chapman.
Fig. 7-2 (Shaw) Representación esquemática de la estructura de la doble capa eléctrica, según la teoría de Stern.Cuando las soluciones son concentradas, en el modelo de Stern cobra mayor importancia la capa fija (modelo de Helmholtz) y cuando las soluciones son diluídas, la mayor importancia es de la capa difusa (modelo de Gouy-Chapman).
Fundamentos de la teoría de los fenómenos electrocinéticos.
(Tomado de E. D. Schukin, A. V. Petrov., E. A. Emélina. “Química Coloidal”)
La separación espacial de las cargasen la doble capa eléctrica es la causa del surgimiento de los fenómenos electrocinéticos. Los iones determinadores del potencial y los contraiones, al encontrarse en dos fases en contacto, pueden desplazarse unos respecto a otros durante el desplazamiento recíproco de las fases, condicionando la aparición de la corriente eléctrica, o por el contrario, pueden provocar el desplazamiento mutuo de lasfases durante la superposición de un campo eléctrico externo. De este modo, el fundamento de los fenómenos electrocinéticos lo constituye el conjunto de los procesos eléctricos e hidrodinámicos (mecánico) correlacionados. Esta es la razón, de que los fenómenos electrocinéticos pueden servir de ejemplo característico y de objeto importante de aplicación de la relación básica de la termodinámica...
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