Назначение и классификация флотационных реагентов. Свойства минералов, влияющие на их взаимодействие с реагентами, страница 6

В соответствии с общепринятыми представлениями и вытекающей из них терминологии противоионы слоя К называют связанными, а противоионы слоя К′ — свободными. Поверхность 3—3 называют поверхностью скольжения, так как она является с одной стороны границей минерала и перемещающихся вместе с ним ионов и с другой стороны — остальных ионов, отстающих от них в своем движении.

В литературе по физикохимии и обогащению наряду с приведенной терминологией и наименованиями отдельных частей двойного электрического слоя можно встретить и другие наименования, связанные с именами ученых, разрабатывавших теорию двойного слоя, — Гельмгольца, Штерна, Гюи и Перрена. Используя принятые нами обозначения, совокупность слоев А и К иногда называют слоем Гельмгольца (или слоем Перрена); слой К — слоем Штерна, слой К.'—слоем Гюи.

Суммарный заряд противоионов естественно равен заряду противоположных по значению ионов внутренней обкладки двойного слоя. Ввиду этого величина дзета-потенциала с одной стороны характеризуется как разность потенциалов между ионами диффузного слоя, взятыми в их совокупности, и с другой стороны — всеми ионами слева от линии скольжения 3—3 (с учетом их знаков).

Кроме понятия о дзета-потенциале существует представление о термодинамическом (или полном) потенциале Е, который характеризуется как разность потенциалов между ионами внешней обкладки (суммарно) с одной стороны и ионами внутренней обкладки (слева от линии 2—2) с другой стороны. Из определения электрокинетического и термодинамического потенциалов общей картины распределения ионов, представленной на рис.2.1, следует, что электрокинетический потенциал всегда составляет часть термодинамического. Существенным различием между ними является то, что они возникают в разных местах рассматриваемой нами системы: термодинамический потенциал возникает на границе поверхность минерала — жидкость, в то время как электрокинетический — на поверхности скольжения 3—3. Величина дзета-потенциала в значительной степени зависит от концентрации электролитов в растворе, чего нельзя сказать о термодинамическом потенциале. Знак и величина дзета-потенциала устанавливается различными методами. Его величина составляет несколько десятков милливольт (или менее), знак положительный или отрицательный.

М    1   А    2                3                     4

 На рис.2.2 показано изменение электрического потенциала в двойном электрическом слое  и   его   падение  по   мере удаления  от  поверхности   минерала в соответствии с ранее принятыми обозначениями.    

 

ζ

		М    1   А    2                3                      4

 

Рис. 2.2 Изменение электрического потенциала в двойном электрическом слое:

Е–полный или термодинамический потенциал,

ζ –электрокинетический или дзетапотенциал . 

Необходимо  иметь  в  виду,      что электрическое    состояние внутренней обкладки двойного электрического  слоя  в  значительной   степени    предопредеделяет и состояние его внешней обкладки и всего двойного слоя в целом, поскольку образование внешней обкладки происходит под влиянием электрического заряда, возникающего во внутренней обкладке.

Заряд поверхности и определяемые им термодинамический и электрокинетический потенциалы играют большую роль при взаимодействии реагентов с минералами. Поверхности частиц, имеющие большой заряд, притягивают диполи воды и ориентируют их в пограничном слое. Вода образует на границе с такой поверхностью прочный гидратный слой и хорошо смачивает минерал. Вытесняются диполи воды с такой поверхности ионами реагента только в том случае, если реагент более прочно связывается с минералом, чем диполи воды.

Отрицательный заряд поверхности затрудняет физическую адсорбцию минералом анионов и облегчает адсорбцию катионов. Положительный заряд оказывает противоположное действие.