ЕЛЕКТРОКІНЕТИЧНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ВОДИ І СТРУКТУРА ІНТЕРФЕЙСУ ПОВІТРЯ/ВОДА
Journal Title: Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті - Year 2018, Vol 22, Issue 1
Abstract
В результаті аналізу особливостей структурування у воді та поведінки її дзета-потенціалу в різних умовах запропонована молекулярна модель будови інтерфейсу повітря/вода. Основою структури є поверхнева сітка із плоских циклічних кластерів N4 i N5, зв’язаних між собою додатковими молекулами Н2О. Незв’язані групи двох цих кластерів вимушено спрямовані порівно вверх і вниз від площини сітки, тому сама сітка електронейтральна. На поверхні води нижня сторона сітки екзотермічно адсорбує іони Н3О+, що приводить до переорієнтації усіх молекул Н2О в кластерах групами ОН в сторону рідкої фази і появи на поверхні сітки негативного структурного заряду. Цей заряд формує під собою подвійний електричний шар, в якому адсорбовані іони Н3О+ грають роль внутрішньої частини, а іони ОН– розміщуються в дифузному шарі. Максимальна величина від’ємного дзета-потенціалу води досягається при рН 10 тому, що за рахунок адсорбції іонів Н3О+ рН води в інтерфейсі зменшується до 7. При рН > 10 потенціал зменшується за рахунок нейтралізації адсорбованих іонів Н3О+ іонами ОН–. При рН < 10 більш повільне зменшення поверхневого заряду іде за рахунок зміщення іонно-адсорбційної рівноваги, яка виникає в системі при збільшенні концентрації іонів Н3О+. При рН 4 поверхневий заряд в інтерфейсі зникає, але структура поверхневої сітки кластерів продовжує залишатись односторонньо орієнтовною. В області рН < 4 іони Н3О+ адсорбуються уже на поверхневих атомах Оδ– і поверхневий потенціал води стає позитивним. Отже, електрокінетичний потенціал в області рН < 4 і рН > 13 має іонну, а в проміжному діапазоні рН-структурну природу. Вплив катіонів металів на поверхневий заряд води у розчинах іде за іонно-адсорбційним механізмом. Адсорбуючись на нижній стороні поверхневої сітки кластерів вони завжди знижують негативний структурний потенціал води. Модель формування молекулярної структури інтерфейсу повітря/вода враховує як орієнтацію, так і адсорбцію молекул і іонів. Нова модель дозволяє легко пояснити явища барботажних хімічних ефектів у розчинах солей та аномально високий поверхневий натяг самої води.
Authors and Affiliations
С. В. Кушнір, М. В. Кость
Keywords
Related Articles
- EP ID EP464537
- DOI -
- Views 84
- Downloads 0
THE NEW TEST OBJECT FOR EVALUATING THE QUALITY OF DISINFECTED WATER
Monitoring of water sources and tap water in Kiev was conducted. It was found that the fungi of Candida genus are ubiquitous. It is shown that these microscopic fungi are more resistant to various disinfectants compared...
Анализ возможности применения эффективных сорбционных материалов для переработки жидких отходов на АЭС Украины
Рассмотрены сорбционные материалы, применяемые в настоящее время на АЭС, аналогичным украинским, а также перспективные, позволяющие эффективно решить проблему уменьшения объема и кондиционирования жидких радиоактивных от...
CFD МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОТСТОЙНИКА СО СТРУЕНАПРАВЛЯЮЩИМИ ПЛАСТИНАМИ
Одним из важнейших элементов в технологической схеме подготовки воды для производственных и хозяйственно-бытовых нужд, очистки сточных вод является горизонтальный отстойник. Это связано с возможностью пропуска достаточно...
К РАСЧЕТУ ВОДНО-ХИМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ОБОРОТНЫХ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ С ИСПАРИТЕЛЬНЫМИ ОХЛАДИТЕЛЯМИ
Изложен новый метод расчета водно-химического режима оборотных систем охлаждения с испарительными охладителями (градирнями). Показано, что существующие методы расчета ВХР допускают ошибку более 7%.
ДЕЯКІ АСПЕКТИ РОЗРОБКИ МЕТОДОЛОГІЇ ПРОЕКТУВАННЯ СХЕМ ПРОМИСЛОВОГО ВОДОСПОЖИВАННЯ
Робота присвячена деяким практичним аспектам проектування і промислового впровадження схем водоспоживання, водоочищення та водовідведення. У фокусі досліджень: застосування статистичного аналізу до вивчення зібраних на в...