Page 112 - 130

112

3) електроосмотичний метод (електродренування і електровисушування)
може служити для пониження рівня води і осушення в анодній зоні ґрунтів.
Цей метод можна використовувати як профілактичний засіб у боротьбі зі
зсувами (періодичне видалення води з ґрунтів і зсувних схилів), а також для
підвищення несучої здатності в основах різних споруд. Останнім часом
електроосмотичний метод знаходить застосування в практиці зведення
гідротехнічних споруд як один з ефективних методів зневоднення
дрібнодисперсних порід (глин, ґрунтів, намулів тощо). Зневоднення
проводиться як в процесі земляних робіт, які не можна виконувати в
розрідженому ґрунті, так і після зведення споруд гідростанцій, для захисту їх
від руйнівної дії підземних вод. Частинки колоїдно-дисперсних ґрунтів
заряджені, як правило, негативно, а контактуючий з ним шар води заряджений
позитивно. Якщо в таку систему ввести два металеві електроди (один з яких
опустити в свердловину), то вода під дією електричного поля буде
переміщуватися в свердловину, звідки відкачується глибинним насосом;
4) електроосмотичний метод застосовується в нафтопромисловій справі
для просочування гірських порід відповідними розчинами з метою штучної
змазки із розрідженого ґрунту для ліквідації прихоплень і затяжок бурового
інструменту.
Дуже цікавою, хоча й практично нездійсненною є пропозиція Квінке про
використання потенціалу протікання для отримання електричної енергії.
Потенціали протікання виникають при протіканні природних вод в земній
корі через ґрунти і гірські породи. В результаті утворюються природні поля.
Дослідження цих полів, їх аномалій, зумовлених заляганням рудних тіл, що
проводять струм, широко використовуються геофізиками для розвідки
корисних копалин.
Дослідження різниці потенціалів на межі тверда фаза – рідина методом
електроосмосу або потенціалу протікання дало можливість зробити важливі
висновки про стан поверхні різних твердих тіл. Зокрема, для різних ґрунтів
було показано, що характер обміну йонів на поверхні, а також ряд інших
важливих властивостей ґрунтів, як здатність до набрякання, згортання,
агрегативна стабільність, зв’язані з наявністю певного заряду на поверхні
частинок, які утворюють колоїдну фракцію ґрунтів.

3.3.2 Утворення і будова подвійного електричного шару на межі
тверде тіло – рідина
Теоретичне пояснення зазначених електрокінетичних явищ основане на
уявленні про подвійний електричний шар (ПЕШ), який існує на межі фаз.
3.3.2.1 Механізм утворення ПЕШ
Виникнення подвійного електричного шару на міжфазних поверхнях, як і
адсорбція, є результатом взаємодії контактуючих фаз завдяки надлишковій
поверхневій енергії. Прагнення гетерогенної системи до зменшення
поверхневої енергії викликає певну орієнтацію полярних молекул, йонів і
електронів в поверхневому шарі, внаслідок чого контактуючі фази набувають
зарядів протилежного знаку, але рівної величини. Так виникає на поверхні з