166188. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diszperz kolloid rendszerek elektrolkinetikai potenciáljának mérésére
166188 A (3) és (4) egyenletből az egyes rétegeken fellépő nyomásesések P = Pj + P2 figyelembevételével adódnak: W / ' W \ P2 =P , Px=P! 1- (5) Wo V Wo / 5 A nyomásesések kifejezéseit a (2) egyenletbe helyettesítve a epf, w f epf, epf2 \ E= I - j (6) 10 47TI?X W0 V 4TTT,X 47T1?X J kifejezést nyerjük, amelyből már kitűnik, hogy a P eredő nyomásesés állandósága esetén az E eredő áramlási potenciál és a W szűrési sebesség között lineáris kapcsolat van. Ez az összefüggés igen egyszerű alakra hozható, ha bevezetjük a végtelen idejű szűrés fiktív állapotát, amelyet W = 0 fejez ki, 15 (oVból: ePfi E(W = o) =Ero = (7) 4 7TTJ X (4) és (7) felhasználásával a (6)-ból: Ezt (2>be helyettesítve: (P - Pa)' fi + P2 fa (10) 47TT?\ 4 7TT/X Összevonás után e (fa - fi) Pa (fa - fi) + Pfi OD (~) AE fi = (12) 20 •Co© £<o E = Eoo - W (8) W0 25 A (8) lineáris egyenlet E°° tengelymetszete (egy E-W koordináta rendszerben) közvetlenül a vizsgált kolloid rendszer f t elektrokinetikai potenciáljával arányos (7) szerint. Méréstechnikai szempontból ez azt jelenti, hogy a vizsgált kolloid állandó nyomáskülönbséggel végzett ultraszűrése folyamán összetartozó E-W értékpárokat kell mérni, amelyekből a (8) egyenlet segítségével Eoo értékét kell kiszámítani. 30 B.) A másik feltétel mellett (a szűrés közben a W térfogatáramot állandó értéken tartva). A P eredő nyomáskülönbség és az E eredő áramlási potenciál közötti összefüggés használható fel a diszperz részecskék elektrokinetikai potenciáljának mérésére. A (3) egyenlet szerint a szűrőmembránon keletkező P2 nyomásesés állandó W érték mellett állandó (K2 és h 2 nem változnak). A kiszűrt kolloid rétegen keletkező Pi nyomásesés viszont ugyanilyen 35 körülmények között a szűrés előrehaladtával növekszik. Az eredő nyomásra P = Pt + P2 , ebből Pi=P-Pa (9) 40 45 4 7T 77 X V / . 4 77 T7 X A (11) egyenlet szerint állandó W szűrési térfogatáram mellett mért E - P lineáris függvény 50 iránytangense arányos a vizsgált kolloid rendszer elektrokinetikai potenciáljával: 47TT?X AP 55 W=konst. Az állandó • térfogatáramú ultraszűrésnél tehát E - P értékpárokat kell mérni, amelyekből a (12) egyenlet segítségével az iránytangens meghatározásán keresztül az elektrokinetikai potenciált számíthatjuk ki. A fenti mérési változat előnye az előzőhöz képest az, hogy az iránytangens meghatározása a mért 60 pontok tartományán belül történik, így megbízhatósága nagyobb mint az extrapolációval kapott Eoo tengelymetszeté. Méréstechnikai szempontból a (12) egyenlet alkalmazása megengedi az elektródok közötti nyugalmi potenciálkülönbséget is (a A E változás az értékes adat), a követelmény csak az, hogy a mérés időtartama alatt ez ne változzon meg. A 2. ábrán a (8) egyenletnek megfelelő egyeneseket ábrázoltuk ft és f 2 előjelek szerinti négy 65 kombinációjában. A kihúzott egyenesek olyan kísérletileg felvehető regisztrátumoknak felelnek meg, amelyeknél állandó P nyomáskülönbség mellett a szűrés sebességével (W) arányos jel függvényében az E 3
