Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Положи тельная и отрицательная части двойного электрического слоя могут располагаться как по обе стороны от фазовой границы, так и по одну сторону от неё. Существует три различных механизма образовшия двойных электрических слоёв при соприкосновении двух фаз. Соответственно этому, и фазовый потенциал может иметь три различных происхождеиия.

ПОИСК





Межфазные разности потенциалов и двойные слои

из "Физика и химия поверхностей"

Положи тельная и отрицательная части двойного электрического слоя могут располагаться как по обе стороны от фазовой границы, так и по одну сторону от неё. Существует три различных механизма образовшия двойных электрических слоёв при соприкосновении двух фаз. Соответственно этому, и фазовый потенциал может иметь три различных происхождеиия. [c.390]
При температзфах при(1лизительно от 1500 до 2000° С (в зависимости от состояния поверхности) вольфрам легко испускает электроны, но его положительные ионы, образующие пространственную решётку металла, не испаряются в сколько-нибудь значительных количествах. [c.391]
Представим себе такой металл, внесённый в эвакуированное пространство, Сначала электроны свободно покидают металл. Вскоре, однако, они накапливаются в пространстве, окружающем металл, и образуют пространственный заряд , т. е. это пространство становится заряженным отрицательно. При этом заряжается и металл (первоначально нейтральный) благодаря потере отрицательных заря-дов-электронов. Таким образом, между металлом и внешним пространством возникает градиент потенциала, стремящийся задержать эмиссию электронов в конце концов, после того как число вылетевших из металла электронов достигло определённого значения, между металлом и окружающим пространством устанавливается разность потенциалов, достаточная для прекращения дальнейшей эмиссии, причём общее число уже вылетевших к этому моменту электронов зависит от ёмкости каждой из двух фаз металла и окружающей среды. [c.391]
По достижении этого равновесного состояния, распределение заряженных частиц ни в одной из этих двух фаз не является равномерным положительно заряженный металл притягивает электроны внешнего пространства к своей поверхности, а последние отталкивают электроны металла от поверхности в глубь металла, в результате чего в поверхностных слоях металла образуется избыток положительных ионов над электронами, т. е. избыточный положительный заряд. Такая концентрация разноимённо заряженных частиц (в данном случае по обе стороны межфазной границы) и создаёт двойной электрический слой. [c.391]
вызывающие эту концентрацию заряженных частиц у межфазной границы, являются электростатическими силами и изменяются обратно пропорционально квадрату расстояния между разноимённо заряженными частицами. [c.391]
По сравнению с силами притяжения (обычно ван-дер-ваальсовского типа) между незаряженными частицами эти силы имеют большой радиус действия. Поэтому двойные электрические слои имеют обычно диффузный характер и распространяются на большую толщину, чем неоднородный по своему составу переходный слой между двумя соприкасающимися фазами. [c.391]
Электродные потенциалы, возникзЕощие при погружении металлов в водные И неводные растворы, разности потенциалов между двумя соприкасающимися электролитами и мембранные потенциалы на мембранах, пропускающих одни ионы легче других — всё это случаи, когда разности потенциалов и двойные слои возникают вследствие неодинакового стремления положительно и отрицательно заряженных компонентов покинуть ту или или иную фазу. Во всех этих случаях двойные электрические слои имеют обычно диффузный характер, причём объёмная плотность зарядов постепенно понижается при удалении от границы раздела, и разноимённые части двойного слоя расположены по обе стороны этой границы. [c.392]
Существует, впрочем, два других механизма образования фазовых потенциалов и двойных электрических слоёв, причём двойной слой в этих случаях обычно расположен главным образом по одну сторону от фазовой границы. Один из этих механизмов заключается в том, что ни положительные, ни отрицательные компоненты не могут покидать свои фазы в сколько-нибудь значительных количествах, но частицы одного знака стремятся адсорбироваться на поверхности раздела в большем количестве, чем частицы другого знака. Случаи такого рода упоминались в гл. 1 1, 10, где рассматривалось стремление некоторых анионов адсорбироваться на границе года — воздух сильнее катионов, в результате чего двойной слой, целиком располагающийся в воде, обращён своей отрицательной стороной к воздуху, и вода приобрзтает положительный потенциал по отношению к воздуху. Фазовый потенциал, возникающий по этой причине, можно назвать адсорбционным потенциалом. Количества заряженных компонентов, фактически покидающих свои фазы, в этих случаях ничтожно малы и не обусловливают всей величины адсорбционного потенциала тем не менее адсорбционные потенциалы можно приписывать неодинаковому стремлению разноимённо заряженных компонентов покидать свои фазы тот компонент, у которого это стремление резче выражено, адсорбируется сильнее и определяет знак внешней половины двойного слоя. [c.392]
Третьим возможным механизмом образования двойных слоёв является поверхностная ориентация нейтральных молекул, содержащих электрические диполи. Большинство молекул содержит такие диполи, и наличие их является главной причиной ориентации молекул на поверхностях. Слой ориентированных диполей на поверхности представляет собой двойной электрический слой, не являющийся диффузным но путём притяжения подвижных заряженных частиц он может индуцировать вторичные, уже диффузные, двойные слои, распространяющиеся вглубь обеих фаз по обе стороны от поверхности раздела. [c.392]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте