ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примеры образования двойного электрического слоя. Строение мицеллы из "Курс коллоидной химии" Полученное выражение показывает пропорциональную зависимость между поверхностным зарядом диффузного слоя и потенциалом, подобную зависимости поверхностного заряда плоского конденсатора от расстояния между обкладками, равного К, т. е. (П. 104) является аналогом уравненця (II. 81). [c.59] Таким образом, поверхностная плотность заряда на границе диффузного слоя и слоя Гельмгольца равна произведению объемной плотностн заряда диффузного слоя на его толщину, взятому с обратным знаком. [c.59] Современная теория двойного электрического слоя использует теорию Гуи — Чепмена для описания диффузий части этого слоя. В первоначальном виде теория Гуи — Чепмена ие учитывала наличия слоя Гельмгольца и поэтому ее допущения не позволяли правильно описать электрические явления, на которые существенное влияние оказывает плотная, непосредственно прилегающая к межфазной поверхности часть слоя. Пренебрежение размерами иоиов приводит к тому, что не учитывается минимальная толщина слоя, и это в свою очередь вызывает большие ошибки при расчете параметров двойного электрического слоя. Теория Гуи — Чепмена, учитывая только концентрацию и заряд нонов электролитов, не объясняет различного действия ионов разной природы, связанного со специфической адсорбцией их на межфазной поверхности. [c.60] Штерн предложил р ассматривать двойной электрический слой состоящим из двух частей внутренней (плотный слой Гельмгольца) и внешней (диффузный слой). Это позволило использовать теорию Гуи — Чепмена для описания строения внешней части слоя, где можно пренебречь адсорбционными силами и размерами иоиов. Внутреннюю часть Штерн представил как адсорбционный мопоионный слой толщиной не менее двух радиусов ионов (см. рис. 11.13). Введенный Штерном потенциал часто называют штерновским. [c.60] Уравнения (II. 109) и (II. ПО) учитывают специфическую адсорбцию только противоионов. При невысоких концентрациях электролита можно пренебречь единицей в знаменателе уравнения (II. 110). Таким образом, теория Штерна (II. ПО) и теория Гун — Чепмена (11.105) позволяют рассчитать соответственно заряд в плотном и диффузном слоях. Рассчитанные с учетом этих уравнений значения емкости двойного электрического слоя для различных концентраций электролитов удовлетворительно совпадают с результатами, полученными по данным электрокапиллярных измерений. [c.61] Поскольку теория Штерна учитывает наличие плотного адсорбционного слоя ионов, это позволяет выявить влияние их гидрата-цин на qr, а учет специфической адсорбции ионов дает возможность объяснить перезарядку поверхности ири наличии в растворе иротивоиона, обладающего большим адсорбционным потенциалом. Лучше адсорбируются и ближе подходят к поверхности менее гидратированные ионы, которые по этой причине значительнее компенсируют поверхностный потенциал, и их соответственно меньше будет в диффузном слое. [c.61] На формирование двойного электрического слоя существенное влияние оказывает природа поверхности конденсированной фазы, наличие онределенных ионов в растворе, их концентрация. [c.62] Гидроксид железа имеет значительные основные свойства, что обусловливает положительный заряд его поверхности вплоть до нейтральной области pH. Особенно заметно сказывается pH среды на изменении знака и величины заряда поверхности амфотерных оксидов. Нанример, оксид алюминия в кислой среде имеет иоло жительно заряженную поверхность, а в щелочной среде она заряжена отрицательно. Подобным образом возникает двойной электрический слой и на поверхности между водой и органическими жидкими электролитами, которые могут быть кислотами (органические кислоты), основаниями (амины, четвертичные аммониевые основания) или иметь те и другие функциональные группы (ам-фолиты). [c.63] Необходт1мо отметить, что противоионы двойного электрического слоя могут обмениваться на другие ионы того же знака, т, е. способны к ионному обмену. Особенно ярко это проявляется в специальных ионообменных материалах. [c.63] Вернуться к основной статье