Page 117 - 130

117

Наведена схема ПЕШ не пояснює ряд особливостей електрокінетичних
явищ. Основним недоліком цієї схеми є та обставина, що товщина ПЕШ
Гельмгольца-Перрена дуже мала і наближається до молекулярних розмірів. В
той же час в результаті гідродинамічних досліджень було встановлено, що
місце розриву (межа ковзання) при переміщенні твердої або рідинної фаз одна
відносно другої завжди знаходяться в рідинній фазі на порівняно великій
відстані від міжфазної межі.
Якщо б теорія Гельмгольца-Перрена була правильною, то
електрокінетичні явища були б взагалі неможливими. Далі, якщо все ж таки
припустити, що межа ковзання відбувається між двома обкладинками ПЕШ, то
електрокінетичний потенціал, який спостерігається при електрофорезі та
електроосмосі, повинен був би дорівнювати загальному стрибку потенціалу, в
той час як на практиці перший виявляється завжди меншим від останнього і
змінюється під дією різних факторів зовсім інакше, ніж загальний стрибок
потенціалу.
Все це показує, що загальний стрибок потенціалу і електрокінетичний
потенціал є різними величинами, і, отже, уявлення Гельмгольца-Перрена про
плоску будову ПЕШ є недостатніми для пояснення електрокінетичних явищ.

3.3.2.4 Теорія будови ПЕШ Гуї-Чепмена
Логічно вважати, що будова ПЕШ, запропонована Гельмгольцем,
можлива за відсутності теплового руху йонів. В реальних умовах розподіл
зарядів на межі розділу фаз в першому наближенні визначається
співвідношенням сил електростатичного притягання різнойменних йонів, що
залежить від електричного потенціалу  і теплового руху йонів, який прагне
0
до їх рівномірного розподілу в усьому об’ємі системи. До такого висновку
незалежно один від одного дійшли Гуї (1910 р.) і Чепмен (1913 р.). Вони
вважали, що ПЕШ має розмиту (дифузну) будову і всі протийони знаходяться в
дифузній частині (рис.3.26). Оскільки протяжність дифузного шару
визначається кінетичною енергією йонів, то в області температур, близьких до
абсолютного нуля (внаслідок відсутності теплового руху йонів), ПЕШ буде
мати будову, яку запропонували Гельмгольц і Перрен.
Отже, теоретичні уявлення Гельмгольца-Перрена є окремим випадком
теорії Гуї-Чепмена.
Уявлення Гуї і Чепмена дали змогу пояснити деякі електрокінетичні
явища. Так, оскільки площина ковзання АВ при переміщенні твердої і рідинної
фаз одна відносно другої лежить в рідинній фазі на деякій невеликій відстані ∆
від межі фаз (див. рис.3.26), то різниця потенціалу і буде визначати
переміщення фаз при накладанні електричного поля, тобто зумовлювати явища
електрофорезу або електроосмосу (дзета-потенціал).
Зрозуміло, що електрокінетичний потенціал (дзета-потенціал) є частиною
загального стрибка потенціалу  . Таким чином, стає зрозумілим, чому
0
електрокінетичний потенціал відмінний від нуля, але не дорівнює загальному
стрибку потенціалу (термодинамічному потенціалу). Більше того, схема будови