ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классическая теория Гуи — Чэпмена из "Курс коллоидной химии" Модель ионного двойного слоя, предложенная независимо Гуи (1910 г.) и Чэпменом (1913 г.), основана на идее подвижности ионов внешней обкладки (противоионов). Электростатическое (ку-лоновское) притяжение их к поверхности (к внутренней обкладке) и отталкивание к о и о н о в — ионов, заряженных одноименно с поверхностью,— уравновешивается тепловым движением ионов (диффузией), размываюш,им поверхностные избытки. [c.182] Устанавливающееся равновесное распределение (порядок — беспорядок) образует вблизи поверхности раствора облако электрических зарядов с убывающей плотностью, аналогичное распределению плотности газов в атмосфере или седиментационному равновесию (гл. III). Равновесные концентрации катионов ( -f.) и анионов (с ) в поверхностном слое и в объеме раствора представлены схематически на рис. XII. 5 для отрицательно заряженной поверхности, к которой для большей определенности будут часто относиться последующие рассуждения . [c.182] Слой раствора с измененными концентрациями ионов вблизи поверхности называется диффузным. Этот термин показывает, что причина пространственной размытости слоя — диффузия. В зависимости от условий его толщина изменяется на несколько порядков — от нм до сотен мкм. [c.182] Отметим, что для противоионов характерна положительная ( ф 0 гг 0 о - Со г Г+ = 5 сд,х 0), а для коионов — отрицательная (г ) 0 2 0 С1С.С0Г, Г 0) адсорбция (рис, XII.5,в), и (из XII.5) Г+ Г . [c.182] Замкнутая система уравнений (XII. 4) — (XII. 7) необходима и достаточна для нахождения зависимости т]о от г() и Сц, однако,, в общем случае не имеет аналитических решений. Поэтому следует рассмотреть частные случаи, реализующиеся на практике. [c.183] Следует отметить, что уравнения (XII. 5), (XII. 7а) и (XII. 8) справедливы для модели заряда, равномерно размазанного по обкладкам, тогда как на са-мом деле адсорбированные ионы локализованы на отдельных центрах во внутрен-йей обкладке, а заряд внешней также представлен дискретными ионами. [c.183] МОЖНО в первом приближения пренебречь, поскольку тепловое движение ионов внешней обкладки размазывает заряд равномерно вдоль каждой эквипотенциальной поверхности. [c.184] Уравнение (XII. 11) правильно отражает зависимость параметра т]о от потенциала г(з о и равновесной концентрации электролита с, однако не согласуется с рядом экспериментальных фактов например, вычисленные значения электрической емкости С = —dT)o/rfi ja оказались много выше измеренных и т. д. Объясняется это тем, что в изложенном классическом варианте теория рассматривала ионы как точечные заряды, могущие подходить неограниченно близко к поверхности. [c.184] В 1924 г. Штерн ввел в теорию ДЭС два новых представленияз о конечных размерах ионов и о специфической адсорбции ионов. Первое позволило модифицировать модель диффузного слоя, придав теории форму, принятую в современных исследованиях, второё легло в основу построения теории специфической адсорбции ионов. [c.184] Вернуться к основной статье