2.2　電動(dòng)現(xiàn)象

在研究膠體的電學(xué)性質(zhì)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)了電動(dòng)現(xiàn)象（或稱動(dòng)電現(xiàn)象）。電動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)引導(dǎo)人們認(rèn)識(shí)了膠體的雙電層結(jié)構(gòu)，因而在膠體研究中具有十分重要的意義。電動(dòng)現(xiàn)象主要指電泳、電滲、流動(dòng)電位、沉降電位等，分述如下。

2.2.1　電泳

膠體微粒在電場(chǎng)中做定向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象叫電泳。1803年P(guān)eǔcc將兩根玻璃管插到濕的黏土團(tuán)里，玻璃管里加上水并插上電極，通電之后發(fā)現(xiàn)黏土粒子朝正極方向運(yùn)動(dòng)，如圖2.8(a)所示，后來的實(shí)驗(yàn)證明其他懸浮粒子也有這種在電場(chǎng)中做定向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，這就是電泳。圖2.8(b)是界面移動(dòng)電泳實(shí)驗(yàn)。如圖若在U形管內(nèi)裝入棕紅色的Fe(OH)₃溶膠，其上放置無色的NaCl溶液，操作時(shí)要求兩液相間要有清楚的界面，通電一段時(shí)間后，便能看到棕紅色的Fe(OH)₃溶膠的陽(yáng)極端界面下降，而陰極端界面上升。證明Fe(OH)₃溶膠也發(fā)生了電泳，且?guī)д姟Ｍ恚粲肁s₂S₃溶膠實(shí)驗(yàn)可證明它帶負(fù)電。

膠體微粒的電泳速度與微粒所帶的電量及外加電場(chǎng)的電位梯度成正比，而與介質(zhì)的黏度及微粒的大小成反比。溶膠微粒要比離子大得多，但實(shí)驗(yàn)證明溶膠電泳速度與離子遷移速度的數(shù)量級(jí)基本相同，如表2.1所示，由此可見溶膠微粒所帶電量是相當(dāng)大的。

2.2.2　電滲

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果在多孔膜或毛細(xì)管的兩端加一定電壓時(shí)，則多孔膜或毛細(xì)管中的液體將產(chǎn)生定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做電滲，多孔膜實(shí)驗(yàn)如圖2.9(a)所示。

電滲的另一個(gè)有趣的例子見圖2.9(b)，在盛有水的素?zé)杀耐獗谏蠆A住一塊錫箔接電源的負(fù)極，在杯中懸掛一塊金屬片于水中，接電源的正極。素?zé)杀话悴粷B水，在通電前外壁看不出有水滲出，但通電后燒瓷杯的外壁卻不斷有水珠滲出，并從漏斗頸流下。此例表明，在多孔塞或毛細(xì)管中的水帶有正電荷。

2.2.3　流動(dòng)電位

與電滲相反，若使液體在多孔膜或毛細(xì)管中流動(dòng)，多孔膜或毛細(xì)管兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差，稱為流動(dòng)電位。流動(dòng)電位意味著液體流動(dòng)時(shí)帶走了與表面電荷相反的帶電離子，從而使毛細(xì)孔兩端發(fā)生了電荷的積累，形成了電場(chǎng)。流動(dòng)電位的測(cè)定裝置如圖2.10所示。

2.2.4　沉降電位

膠體微粒在重力場(chǎng)或離心力場(chǎng)中迅速沉降時(shí)，會(huì)在沉降方向的兩端產(chǎn)生電位差，叫做沉降電位。沉降電位意味著帶電微粒在沉降后將相反電荷的離子留在了原處，正負(fù)電荷發(fā)生了分離。其測(cè)定裝置如圖2.11所示。圖中P為電位差計(jì)，S為膠體微粒。

以上四種電動(dòng)現(xiàn)象中，電泳、電滲是由于外加電位差引起的固、液相之間的相對(duì)移動(dòng)，即“電生動(dòng)”；而流動(dòng)電位、沉降電位則是由于固、液相之間的相對(duì)移動(dòng)產(chǎn)生電位差，即“動(dòng)生電”。電動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)不但說明膠體微粒帶有表面電荷，而且也說明分散相與分散介質(zhì)帶有相反的電荷，啟示著雙電層的存在，對(duì)研究膠體的結(jié)構(gòu)即雙電層模型起了關(guān)鍵作用，反過來雙電層模型建立后又可對(duì)電動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，對(duì)電動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)規(guī)律做出合理的說明。