Бұдан ζ–потенциал – электрокинетикалық құбылыстардың интенсивтік

еңбектерінде дамыды.  
Коллоидтық  жүйелердің  электрлік  қасиеттерін  зерттеудің  маңызды 
теориялық  мәні  бар,  себебі  ол  коллоидтарды  гетерогенді,  иондармен 
тұрақтандырылған  жүйе  ретінде  қарап,  олардың  құрылымы  мен  типтік 
қасиеттерін  белгілеуге  мүмкіндік  береді.  Сонымен  бірге  коллоидтардың 
электрлік қасиеттері үлкен практикалық қызығушылық көрсетеді. 
 
ҚЭҚ  барлық  теориялары  үшін  келесі  жағдайлар  жалпы  ортақ  болып 
табылады: 

 
ҚЭҚ  ДФ-мен  берік  байланысқан  ПАИ-дан  және  дисперсиялық  ортада 
орналасқан ҚИ-дың эквивалентті санынан тұрады; 

 
қатты  нейтралды  бетте  ПАИ-дың  болуы  себепті  пайда  болған  беттік 
заряд ДФ-ның барлық бетінде бірқалыпты таралған; 

 
ҚЭҚ-тың  ҚИ-ы  мен  ерітіндідегі  сондай  зарядты  иондар  арасында 
динамикалық тепе-теңдік болады; 

 
дисперсиялық орта ҚЭҚ құрылымына диэлектрлік өткізгіш арқылы әсер 
етеді. 
Барлық  теориялардың  мақсаты  беттік  заряд  пен  фазалар  бөліну 
шекарасындағы потенциал арасындағы тәуелділікті табу болып табылады. 
Зертханалық жағдайда әр түрлі құрылғыларда зольдің (суспензияның) сол 
немесе басқа электродқа жылжуын бақылай отырып, коллоидты бөлшектердің 
заряд белгісін анықтау үшін электрофорез қолданылады. 
Позитивті зарядталған бөлшектерге, мысалы, метал гидроксидтері: темір, 
алюминий, хром және т.б жатады. Негізгі бояғыштар (түнгі көк, метилен көкі 
және т.б.), қышқыл ортадағы белоктар. 
Теріс  зарядталған  бөлшектердің  мысалдары:  металл  зольдары  (алтын, 
күміс, платина, сурьма, мыс); металл сульфидтері (мышьяк, сурьма, кадмий, 
қорғасын);  ванадий  пентоксиді,  күкірт;  қышқылдар  -  кремний,  қалайы; 
қышқыл бояғыштар (қызыл конго, бензпурпурин және т.б.), сабын; крахмал, 
пектин,  гумус;  танин;  мастика;  гуммут,  латекстер;  араб  сағызы,  сілтілі 
ортадағы белоктар, топырақ бөлшектері. 
Кейбір  амфотерлі  қосылыстар  бар,  олардың  бөлшектері  тәжірибелік 
жағдайларға  байланысты  не  анодқа,  не  катодқа  ауысады.  Оларға  амфотерлі 
спираль,  белоктар  жатады,  оларға  қышқыл  (карбоксил)  және  негіздік 

(аминдер) сипаттағы топтар кіреді. Бұған  m (Fe, Al3O3)  nSiO2 құрамындағы 
топырақ коллоидтары кіруі керек, олар белгілі бір жағдайда сол немесе басқа 
зарядқа ие бола алады. 
Электролит  ерітінділеріндегі  электролиз  бен  коллоидты  ерітінділердегі 
электрофорез  арасында  белгілі  бір  ұқсастық  бар.  Адсорбцияланған  иондары 
бар  коллоидты  бөлшектер  электродтардың  біріне,  екіншісіне  -  сыртқы 
қабаттың  қарама-қарсы  бөліктеріне  ауысады;  коллоидтық  бөлшектер  мен 
иондардың қозғалу жылдамдықтары бірдей ретті. 
Коллоидты бөлшектердің массасы иондардың массасымен салыстырғанда 
орасан  зор.  Сондықтан  электрофорез,  электролизден  айырмашылығы,  ұзақ 
уақыт бойы біржақты процесс деп саналды, өйткені олар тек коллоидтық зат 
шығарылған электродқа назар аударды, қарама-қарсы электродта шығарылған 
қарсы  заттардың  салмағының  аздығына  байланысты  байқамады.  Мысалы, 
қарсы реакциясы сутегі ионы болатын As2S3 золының электрофорезі кезінде 
анодта  0,67  г  As2S3,  ал  катодта  тек  10-5  г  H2  бөлінеді,  бұл  тәжірибе 
жағдайында анықталуы қиын. 
Коллоидтардың электрлік қасиеттерін зерттеудің теориялық маңызы зор, 
өйткені  ол  коллоидтардың  құрылымын  және  типтік  қасиеттерін  гетерогенді, 
иондық  тұрақтандырылған  жүйелер  ретінде  орнатуға  мүмкіндік  береді. 
Сонымен  қатар  коллоидтардың  электрлік  қасиеттері  практикалық  тұрғыдан 
үлкен қызығушылық тудырады. 
Электрофорез  әртүрлі  салаларда  қолданылады,  мысалы:  мұнайдың 
дегидратациясында;  медициналық  өнімдерді,  тамақ  өнімдерін,  химиялық 
реагенттерді  тазарту,  бөлу  және  дегидратациялау;  сазды  суспензиядан  таза 
каолин алу үшін, күрделі конфигурациялы беттерге жабындарды жағу үшін, 
мысалы,  автомобиль  кузовтарына  арналған  праймерлер; фарфор  және  фаянс 
өнімдеріне арналған суспензиялар мен керамикалық массаларды дайындауда; 
радиоэлектроникада металл емес жабындардың жұқа қабаттарын жағу үшін; 
радиотүтікшелер  мен  оқшауланған  қыздыру  катушкаларына  арналған 
белсендірілген катодтар өндірісінде, оқшаулағыш пленкалар өндірісінде және 
латекстен  резеңке  бұйымдар  жасауда.  Латекстегі  резеңке  бөлшектер  теріс 
зарядталады  және  электрофорез  кезінде  резеңке  пленка  түрінде  жиналған 
анодқа  (металл  түрінде)  ауысады.  Электрофорез  медициналық  практикада 
организмге  түрлі  дәрілік  заттарды  енгізу  үшін  де  қолданылады 
(ионтофорезмен бірге). 
Электроосмос  келесі  мақсаттарда  қолданылады:  гидротехникалық 
құрылыстар  (бөгеттер,  бөгеттер)  салу  кезінде  топырақтың  дегидратациясы; 
шымтезекті  кептіруді,  ағашты,  дымқыл  ғимараттардың  қабырғаларын  және 
іргетастарын сусыздандыруды жеделдету және т.б., мұнай өндіру; дисперсті 
ортадағы  заттарды,  сондай-ақ  суды  қоспалардан  тазарту;  емдік  сарысулар, 
желатин,  былғары  илеу;  материалдарды  әртүрлі  композициялармен  сіңдіру; 
электрохимиялық құрылғыларда және т.б. 
Ағын  потенциалы  көптеген  биологиялық  процестердің  негізі  болып 
табылады. Мысалы, қанайналым жүйесінің капиллярлары арқылы қан ағымы 
биопотенциал береді. 

Шөгу потенциалы - атмосферада найзағай шығарады. 
Сұйықтық  тасымалданатын  салаларда  ағын  және  тұнба  потенциалының 
құбылыстарын  ескеру  қажет  -  технологиялық  ерітінділерді  айдау,  фазалық 
бөлу кезінде суспензиялар мен эмульсиялардың шөгуі және т.б. Құбырлар мен 
құрылғылардың  ұштарында  жоғары  потенциалдық  айырмашылықтар  пайда 
болуы  мүмкін,  бұл  өрттің  шығуын  тудыруы  мүмкін,  өртке  және  жарылысқа 
әкелуі мүмкін. 
Қатты 
негізде 
жіңішке 
жартылай 
өткізгіш 
пленкалардың 
электрофоретикалық  өндірісі  қазіргі  заманғы  технологияда  әсіресе  кең 
перспективаларға ие. Заманауи есептеу техникасында, сондай-ақ басқарудың 
және  техникалық  қызмет  көрсетудің  автоматтандырылған  жүйелерін  (АБЖ) 
дамытуда  электрофорез  дисплей  құрылғыларын  (дисплейлер)  -  визуалды 
дисплейді  қамтамасыз  ететін  ақпаратты  көрсетуге  арналған  шығыс 
құрылғыларын  (мысалы,  электронды  сағат,  өлшеу  нәтижесіндегі  сандық 
көрсеткіштер)  жасау  үшін  маңызды  және  прогрессивті  маңызға  ие  болады. 
құрылғылар, жарықтандырылған жарнамалар, спорттық дисплейлер). 
Электрофорез  дисплейлері  (EDF)  -  зарядталған  пигмент  бөлшектерін 
(мысалы,  ақ  TiO2)  мөлдір  электродқа  бекітіп,  түсті  (қараңғы)  сұйықтық 
шығатын ортаға тасымалдауға негізделген сәулеленбейтін құрылғылар, содан 
кейін  олар  қоршаған  сұйықтықтың  қараңғы  фонында  ақ  болып  көрінеді. 
Полярлықтың өзгеруі электродты қара етеді, өйткені бақылаушыдан ең алыс 
орналасқан электродтың ақ түсі сұйықтықпен сөнеді. 
Түрлі түсті пигменттер негізінде түсті изобарге негізделген EDF дамыған. 
EDF дисплейдің басқа түрлеріне қарағанда бірқатар артықшылықтарға ие: 
жоғары контраст [жарықтық коэффициенті (максимум-минимум) / минимум) 
40: 1 дейін]; ұзақ қызмет ету мерзімі (108 коммутациялық операцияға дейін); 
төмен  энергия  шығыны  (токтар  ≈0,1  мА  /  см2,  V≈0,5  В);  кішігірім 
элементтердің өлшемдері (0,2 мм), оларды үлкен жалпақ панельді құрылғылар 
үшін  пайдалануға  мүмкіндік  береді,  мысалы,  ұзақ  және  қатты  «жады»  бар 
«электронды газет» құруға мүмкіндік береді (электродқа жақсы адгезия). 
Электрофорезді қолдану аймағы өте маңызды - ерітіндінің күрделі, әсіресе 
органикалық  жоғары  молекулалық  компоненттерін  бөлу.  Электрофорез 
медицинада белоктарды бөлу және талдау үшін қолданылады. 
Күрделі  оптикалық  схемаларды  сыпырумен  пайдалану  шығысында 
электрофоретограмма  (ЭПГ)  алуға  мүмкіндік  береді  -  жеке  шыңдары  бар 
қисық.  Әр  шыңның  абсциссасы  field-электрофоретикалық  мобильділіктің 
мәнін береді, ол бөлшектің бірлік өрісіндегі қозғалу жылдамдығына тең (x = 
1,  x  =  E  /  l,  мұндағы  E  -  электродтар  бойынша  потенциалдар  айырымы;  l  - 
олардың  арасындағы  қашықтық),  берілген  компонентке  тән  және  мүмкіндік 
береді  сәйкестендіру;  шыңның  астындағы  аймақ  ci  концентрациясына 
пропорционалды. 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Осылайша, 
EPG 
әдісін 
салыстырмалы 
түрде 
жұмсақ 
жағдайда  сапалы 
ғана 
емес, 
сонымен қатар сандық талдауды жүргізу үшін де қолдануға болады, өйткені 
әлсіз электр өрісінде басқа әдістердің жағдайынан айырмашылығы, мысалы, 
химиялық) белоктардың денатурациясы жүрмейді. 
Қан плазмасының ЭФГ-ы барлық адамдарда бірдей суретті береді (5-сурет, 
а).  Патология  аурудың  әр  көрінісі  үшін  мүлдем  өзгеше  және  ерекше 
сипатталады  (5-сурет,  б).  Сондықтан  EFG  диагноз  қою  үшін  де,  аурудың 
ағымын  бақылау  үшін  де,  қанның  ақуыз  құрамын  қалыпқа  келтіру  үшін  де 
сәтті  қолданыла  алады.  Сонымен  қатар  әдіс  аминқышқылдарды, 
антибиотиктерді, ферменттерді, антиденелерді және басқа заттарды бөлу үшін 
кеңінен қолданылады. 
Әдебиеттер 1,12, 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

жүктеу/скачать 2,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: