ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Двойной электрический слой из "Ионы электроды мембраны" Нальем в стеклянный стакан, на дне которого находится слой ртути, щелочной раствор, содержащий 0,1 М NaaSOg и 0,1 М NaOH. Раствор соединим солевым мостиком с насыщенным каломельным электродом, который будет служить анодом. Слой ртути поляризуем катодно при потенциале —0,7 В, одновременно пропуская через раствор чистый аргон или азот. При такой обработке ионы ртути, образующиеся в небольшом количестве в растворе в результате взаимодействия ртути со следами атмосферного кислорода, восстанавливаются до металлической ртути. Через некоторое время электрический ток падает до нуля. Теперь раствор содержит только сульфитные, гидроксильные и натриевые ионы, а также незначительное количество сульфат-ионов, образующихся при окислении сульфит-ионов кислородом. В этих условиях ток через систему практически не идет. Если напряжение увеличить до —1,0 В, ток в цепи мгновенно увеличится, однако вскоре вновь упадет до нуля, причем потенциал —1,0 В поддерживается без какого-либо расхода электрической энергии. Первоначальный ток, наблюдаемый нри изменении потенциала, называется током заряжения. Отрицательный потенциал катода можно увеличить до —1,5 В. Результат будет тот же — при заряжении от внешнего источника на электроде устанавливается определенный потенциал, остающийся неизменным в течение длительного времени. [c.158] Таким образом, электрс. Д ведет себя как конденсатор без утечкн. Такой электрод называется идеально поляризуемым. [c.159] Аналогичный эксперимент можно провести с раствором КС1 или KF. Однако для удаления кислорода из этих растворов требуются значительно более строгие меры предосторожности. Кислород, восстанавливаясь на электроде (естественно, при отключенном внешнем источнике напряжения), разряжает молекулярный конденсатор (он отбирает электроны и тем самым уменьшает отрицательный заряд электрода). Если при этом не подавать ток от внешнего источника, то отрицательный потенциал электрода уменьшается по абсолютной величине. Тем не менее некоторые свойства двойного электрического слоя можно успешно изучать и в присутствии следовых количеств кислорода. [c.159] Поместим над ртутным электродом, например, 0,1 М )аствор KF, очиш,енный от кислорода и других примесей. Ла электроде установится потенциал —0,19 В (относительно нормального водородного электрода). До контакта с электролитом заряд электрода был пренебрежимо малым, поскольку в газе или вакууме емкость поверхности металла очень невелика. Прийдя в контакт с электролитом (не содержащим частиц, которые могли бы реагировать со ртутью при —0,19 В), электрод также не принимает никакого заряда. Потенциал —0,19 В (относительно нормального водородного электрода) — это потенциал нулевого заряда. [c.159] Штриховой линией обозначена плоскость минимального расстояния центров ионов от поверхности электрода (внешняя плоскость Гельмгольца). Предполагается отсутствие адсорбции ионов в противном случае структура значительно усложняется. Кружки соответствуют размеру сольватированных ионов (предполагается, что катионы сольватированы в большей степени, чем анионы). [c.161] ГИИ физики твердого тела, диффузный двойной слой — это область пространственного заряда рис. 60). [c.163] Двойной электрический слой существует и на границе раздела раствор электролита / изолятор, если на последнем имеется фиксированный заряд. Появление заряда на поверхности изолятора может быть обусловлено переносом ионов определенного знака с поверхности ионного кристалла в раствор, адсорбцией ионов, наличием поверхностных ионизируемых групп (например, в полимерных материалах) и т. д. Образование двойного электрического слоя оказывает сильное влияние на подвижность заряженных коллоидных частиц, свойства пористых и других мембранных систем. Все эти явления объединяются термином электрокинети-ческие явления. [c.163] Электрофорез применяется главным образом при разделении белков 145, 46]. Различные макромолекулы в зависимости от их размера и заряда движутся в электрическом поле с разными скоростями. Распределение белков в электрофоретической ячейке обычно контролируют оптическими методами. Для препаративных целей фракции белков при электрофорезе собирают в различных отделениях ячейки. [c.164] Вернуться к основной статье