粘土顆粒為什麽會帶電如題

匿名用戶 | 2017-05-23 10:35

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  • 粘土質點是帶電的
    帶電的情況有三種:
    (1) 永久負電荷
    (2) 可變電荷
    (3) 靜電荷
    1.永久負電荷
    永久負電荷是由於粘土礦物晶格中某些離子和外界離子置換後產生的,如矽氧四麵體4價的矽被3價的鋁所置換,或者鋁氧八麵體中3價的鋁被2價的鎂、鐵等所置換,就產生過剩的負電荷,這種負電荷的數量決定於晶格中離子置換的數量.永久負電荷在蒙脫石、伊石、蛙石中是很常見的.高嶺石根據化學組成推算出的結構式,其晶胞內的電荷是平衡的,因開始人們認為它不具有永久負電荷.近年來發現高嶺石存在著鋁對矽的同晶置換現象,由此產生永久負電荷,有人甚至測出了具體數值.粘土顆粒的永久負電荷大部分分布在層狀鋁矽酸鹽的板麵上,這種電荷所吸附的陽離是可交換的,是以靜電力保持的.
    2.可變電荷
    可變電荷的數量隨介質的PH值而改變.對於像高嶺石那樣的層狀鋁矽酸鹽產生可變荷的原因是這樣分析的：19代Thi腳n用電子顯微鏡的觀察證明了高嶺石同時帶有負電和正電荷,以後不少學者應用化學或物理化學的方法,證明高嶺石的邊麵在酸性條件下帶有電荷,認為高嶺石是由於裸露在邊緣的鋁氧八麵體在酸性條件下從介質中接受質子而使邊帶有正電荷.如圖2A 所示,高嶺石在極弱的堿性條件下,鋁氧八麵體中的兩個氧各與一氫連接,同時各自以半個鍵與鋁結合由於其中一個氧同時與矽相連接,所以這個氧帶有1個正電荷,另外一個與鋁連接的氧則帶有1萬個負電荷,淨結果是邊麵不帶電.當高嶺石顆處在酸性介質中時,與鋁連接的原來帶有 1乃有負電荷的氧接受一個質子而變成帶有1/2這樣就使邊麵共帶有一個正電荷.在強堿條件下,由於與矽連接的兩個OH基中的正電荷的解離,而使邊麵共帶有2個負電荷.
    3.淨電荷
    粘土顆粒上正電荷和負電荷（包括永久的和可變負電荷川代數和,就是粘土顆粒的淨荷.顯然從上麵分析可知負電荷一般都是多於正電荷,所以除了少數粘土顆粒在較強的酸性件下可能出現淨正電荷外,一般粘土顆粒都帶有淨負電荷.
    二、 帶電的粘土顆粒分散在水中時,膠體顆粒和液相的界麵上就有雙電層出
    在電場或其它力場的作用下,固體顆粒對另一相移動時所表現出來的電學性質稱為動電性質.
    1．膠體雙電層的基本概念
    帶電膠粒分散在電解質溶液中時,由於靜電吸力,在膠粒的周圍形成反號電荷的離子層,膠粒表麵的電荷與其周圍的離子層就構成了膠體的雙電層.OOuy於 1910年提出,膠粒周圍的反號離子並不是分布在同一平麵上.因為在溶液中,這些離子的分布不僅決定於離子所受拭膠粒表麵鉿拭電荷靜電吸力,而且也受使離子均勻分布於溶液胩熱運動拭影響.靜電吸力使離子趨於靠膠粒周圍,而離子拭熱運動訛散開拭趨勢.兩種相反折力同時作用的結果,使膠粒周圍的反號離子隨著與膠粒表麵的距離的增加而減少,因此稱為擴散雙電層.
    2.電位及其影響因素
    當當粘土中膠體顆粒受外力而運動時,並不是粘土顆粒單獨移動,而是與粘土顆粒與密實的內層構成膠粒一起移動.這一結合在固相表麵上的雙層固定層與膠團內的非固定部分與溶液之分界上的電位,稱為膠體的電位.其影響因素：
    （1） 電解質濃度 液相中電解質的濃度愈高,則反號離子的濃度愈高,隨著溶液中反號離子的增加,雙層的固定層中反號數量也相應地增加.
    （2） 離子價數的影響 價數高的反號離子使膠粒的電位降低得更加.
    匿名用戶 | 2017-05-23 10:35

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