Jon określający potencjał
Po umieszczeniu w roztworze sole zaczynają się rozpuszczać i tworzyć jony. Nie zawsze jest to w równych proporcjach ze względu na preferencję jonu rozpuszczonego w danym roztworze. Zdolność jonu do preferencyjnego rozpuszczania (w wyniku nierównych aktywności) nad swoim przeciwjonem jest klasyfikowana jako jon determinujący potencjał . Właściwości tego jonu są silnie powiązane z potencjałem powierzchniowym występującym na odpowiednim ciele stałym.
Ta nierówna właściwość pomiędzy odpowiednimi jonami skutkuje wypadkowym ładunkiem powierzchniowym. W niektórych przypadkach dzieje się tak, ponieważ jeden z jonów swobodnie opuszcza odpowiednią substancję stałą, a drugi nie lub jest związany z ciałem stałym w inny sposób. Adsorpcja jonu do ciała stałego może spowodować, że ciało stałe będzie działać jak elektroda. (np. H + i OH – na powierzchniach glinek).
W koloidalnym układzie rozproszonym następuje rozpuszczanie jonów , gdzie rozproszone cząstki istnieją w równowadze ze swoim nasyconym odpowiednikiem, np.:
- NaCl (s) ⇌ Na + (aq) + Cl - (aq)
Zachowanie tego układu charakteryzują współczynniki aktywności składników i iloczyn rozpuszczalności :
- a Na + · a Cl - = K sp
W układach ilasto-wodnych o potencjale powierzchni decyduje aktywność jonów, które wchodzą w reakcję z powierzchnią minerału. Często jest to jon wodorowy H + , w którym to przypadku o istotnej aktywności decyduje pH .
Jednoczesna adsorpcja protonów i grup hydroksylowych oraz innych kationów i anionów determinujących potencjał prowadzi do koncepcji punktu zerowego ładunku, czyli PZC, gdzie całkowity ładunek kationów i anionów na powierzchni jest równy zeru.
Ładunek musi wynosić zero, co niekoniecznie oznacza, że liczba kationów i anionów w roztworze jest równa. W przypadku minerałów ilastych jonami determinującymi potencjał są H + i OH - oraz jony złożone utworzone przez wiązanie z H + i OH - .
Dalsza lektura
- Patryk Brezonik; Williama Arnolda (22 marca 2011). Chemia wody: wprowadzenie do chemii naturalnych i inżynieryjnych systemów wodnych . Wydawnictwo Uniwersytetu Oksfordzkiego. P. 540. ISBN 978-0-19-973072-8 . Źródło 3 lutego 2014 r .
- Roberta J. Stokesa; D. Fennell Evans (1997). Podstawy inżynierii międzyfazowej . Johna Wileya i synów. P. 157. ISBN 978-0-471-18647-2 . Źródło 3 lutego 2014 r .
- Terence Cosgrove (16 lutego 2010). Nauka o koloidach: zasady, metody i zastosowania . Johna Wileya i synów. P. 25. ISBN 978-1-4443-2018-3 . Źródło 3 lutego 2014 r .