ЭЛЕКТРОКИНЕТИ́ЧЕСКИЕ ЯВЛЕ́НИЯ

ЭЛЕКТРОКИНЕТИ́ЧЕСКИЕ ЯВЛЕ́НИЯ, груп­па пе­ре­но­са яв­ле­ний, на­блю­дае­мых в дис­перс­ных сис­те­мах, мем­бра­нах и ка­пил­ля­рах; вклю­ча­ет элек­тро­ос­мос, элек­тро­фо­рез, по­тен­ци­ал те­че­ния и по­тен­ци­ал осе­да­ния (се­ди­мен­та­ци­он­ный по­тен­ци­ал, или эф­фект Дор­на). Элек­тро­ос­мос (от элек­тро… и ос­мос) – те­че­ние жид­ко­сти в ка­пил­ля­рах и по­рис­тых те­лах, вы­зван­ное внеш­ним элек­трич. по­лем; об­рат­ное ему Э. я. – по­тен­ци­ал те­че­ния – по­яв­ле­ние элек­трич. раз­но­сти по­тен­циа­лов на кон­цах ка­пил­ля­ра или мем­бра­ны при про­те­ка­нии жид­ко­сти. Элек­тро­фо­рез (от элек­тро… и греч. φόρησις – не­се­ние) – дви­же­ние твёр­дых час­тиц или ка­пель, взве­шен­ных в элек­тро­ли­те, при на­ло­же­нии элек­трич. по­ля. Об­рат­ное Э. я. – по­яв­ле­ние элек­трич. раз­но­сти по­тен­циа­лов на гра­ни­цах об­ла­ка осе­даю­щих (се­ди­мен­ти­рую­щих) час­тиц, взве­шен­ных в элек­тро­ли­те (эф­фект Дор­на).

Элек­тро­ос­мос и элек­тро­фо­рез от­кры­ты проф. Моск. ун-та Ф. Ф. Рейс­сом в 1803 (на­блю­дал вы­зван­ное внеш­ним элек­трич. по­лем пе­ре­ме­ще­ние жид­ко­сти в U-об­раз­ной труб­ке, пе­ре­го­ро­жен­ной в ниж­ней час­ти мем­бра­ной из квар­це­во­го пес­ка, и дви­же­ние гли­нистых час­тиц в по­коя­щей­ся жид­ко­сти при на­ло­же­нии элек­трич. по­ля); со­об­ще­ние об этом от­кры­тии сде­ла­но в 1807, опуб­ли­ко­ва­но в 1809. По­тен­ци­ал те­че­ния впер­вые из­ме­рен нем. фи­зи­ком Г. Квин­ке в 1859, се­ди­мен­та­ци­он­ный по­тен­ци­ал – нем. хи­ми­ком Э. Дор­ном в 1880.

Осн. роль в воз­ник­но­ве­нии Э. я. иг­ра­ет двой­ной элек­три­че­ский слой (ДЭС), фор­ми­рую­щий­ся у по­верх­но­сти раз­де­ла фаз. Внеш­нее элек­трич. по­ле, на­прав­лен­ное вдоль гра­ни­цы раз­де­ла фаз, вы­зы­ва­ет сме­ще­ние од­но­го из ион­ных сло­ёв, об­ра­зую­щих ДЭС, по от­но­ше­нию к дру­го­му, что при­во­дит к от­но­сит. пе­ре­ме­ще­нию фаз, т. е. к элек­тро­ос­мо­су или элек­тро­фо­ре­зу. Ана­ло­гич­ным об­ра­зом при от­но­сит. дви­же­нии фаз, вы­зы­вае­мом ме­ха­нич. си­ла­ми, про­ис­хо­дит пе­ре­ме­ще­ние ион­ных сло­ёв ДЭС, что при­во­дит к про­стран­ст­вен­но­му раз­де­ле­нию за­ря­дов (по­ля­ри­за­ции) в на­прав­ле­нии дви­же­ния и к пе­ре­па­ду элек­трич. по­тен­циа­ла (по­тен­ци­ал те­че­ния, по­тен­ци­ал осе­да­ния).

Разл. ас­пек­ты тео­рии элек­тро­ки­не­тич. яв­ле­ний пред­ло­же­ны Г. Гельм­голь­цем в 1879 для про­стей­шей мо­де­ли ДЭС, затем М. Смо­лу­хов­ским в 1906 для слу­чая про­тя­жён­но­го ДЭС.

Э. я. ис­поль­зу­ют­ся как ин­ст­ру­мент для ис­сле­до­ва­ния со­стоя­ния меж­фаз­ной по­верх­но­сти дис­перс­ных сис­тем и про­те­каю­щих на них про­цес­сов. Элек­тро­ос­мос ле­жит в ос­но­ве ме­то­дов обез­во­жи­ва­ния по­рис­тых тел и про­пит­ки ма­те­риа­лов. С по­мо­щью элек­тро­фо­ре­за на­но­сят раз­но­об­раз­ные по­кры­тия на де­та­ли слож­ной кон­фи­гу­ра­ции. Элек­тро­фо­рез при­ме­ня­ет­ся так­же для из­вле­че­ния бел­ков и нук­леи­но­вых ки­слот (см. Ка­пил­ляр­ный элек­тро­фо­рез), для фрак­цио­ни­ро­ва­ния по­ли­ме­ров, ми­нер. дис­пер­сий. С его по­мо­щью вво­дят в ор­га­низм че­рез ко­жу или сли­зи­стые обо­лоч­ки разл. ле­кар­ст­вен­ные сред­ст­ва (см. Элек­тро­фо­рез ле­кар­ст­вен­ный). Эф­фект воз­ник­но­ве­ния по­тен­циа­ла те­че­ния ис­поль­зу­ет­ся для пре­об­ра­зо­ва­ния ме­ха­нич. энер­гии в элек­три­че­скую.