ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые следствия теории ДЭС из "Курс коллоидной химии 1984" Рассмотрим важнейшие следствия модифицированной теории Гуи, в частности, возможность вычисления емкости ДЭС. Представление о ДЭС, как о плоском конденсаторе, позволяет по величине емкости оценить его толщину (протяженность в жидкой фазе). [c.188] Распределение потенциала а ДЭС. [c.189] Поскольку уравнение (ХП.20) идентично формуле для плоского конденсатора, параметр б получил название приведенной толщины диффузного слоя. [c.189] Таким образом, при малых заряд tio и потенциал г()1 оказываются прямо пропорциональными. При этом двойной слой ведет себя как плоский конденсатор с pa iu/iiineM между пластинами, равным б, емкость которого равна емкости реального диффузного слоя. Это означает, что реальный диффузный слой эквивалентен такой модели, в которой все противоионы отстоят на одинаковом расстоянии б от плоскости х = d. [c.189] Рассмотрим еще один подход, позволяющий более полно выявить физический смысл весьма важного параметра ДЭС — величины б. [c.189] ИЗ которого следует, что при л = б tji = /е. [c.189] Таким образом, б — это такое расстояние от плоскости наибольшего приближения, на котором 1з(л ) в е раз меньше (рис. ХП.7). [c.189] Рассмотрим подробнее свойства параметра S. Из уравнения (XII. 21) следует, что б не зависит ни от плотности поверхностного заряда т]о, ни от потенциала (ij o или it i), а является функцией лишь заряда ионов и концентрации электролита (при Т = onst). [c.189] Перейдем к рассмотрению зависимости величины от с н г — весьма важной для решения многих теоретических и практических вопросов. Зависимость il ] от с (и от z) оказывается более простой для индифферентных электролитов, не изменяющих заряда т]о и потенциала поверхности и специфически не адсорбирующихся (например KNO3 для золя Agi). [c.190] Таким образом, в обоих случаях с ростом концентрации электролита в растворе г з1 уменьшается, и тем сильнее, чем выше z йри этом происходит сжатие диффузного слоя — уменьшение его толщины O. [c.190] При с- сх) весь скачок потенциала приходится на плотный слой, тогда как за его пределами, в растворе, свободный заря диффузного слоя и скачок потенциала отсутствуют (6 = 0) и ДЭС приобретает структуру слоя Гельмгольца (см. рис. ХП.4). [c.190] В растворах ПИ наблюдается такое же сжатие диффузного слоя и уменьшение i i с ростом с, однако наряду с этим происходит увеличение rio (вследствие адсорбции ПИ) и, следовательно, ijji, согласно (XII. Иа), особенно заметное в области ИЭТ. Одновременное проявление двух противоположных тенденций дает кривые 11)1 —с S-образного типа, с максимумом и минимумом (см. рис. XII. 18). [c.190] Дзета-потенциал определяют как потенциал границы скольжения фаз, также отсчитываемый от уровня в жидкой фазе (достаточно удаленного от границы раздела). [c.191] Граница скольжения устанавливается при относительном перемещении фаз, например, при течении жидкости вдоль твердой поверлности. Неизвестно точно, где она проходит по отношению к ДЭС. Можно предполагать, что первый слой ионов со своими гидрат ыми оболочками и первый слой молекул воды, смачивающих твердую фазу, не перемещаются относительно твердой фазы при течении жидкости. Поэтому следует полагать, что в этом случае граница скольжения проходит либо на расстоянии d от поверхности, и в этом случае = либо смещена глубже в жидкую фазу. [c.191] Различие между и 3i должно быть тем менее заметным, чем меньше d /dx, т. е. согласно (ХП.9), уменьшаться в области разбавленных растворов. [c.191] Во многих случаях можно принять в первом приближении, что -ф = 5, поскольку теоретические закономерности, предсказанные для ifii, хорошо подтверждаются на опыте в отношении -потенциала (см. дальше). [c.191] Отсутствие гидродинамически неподвижных граничных слоев является несомненным для молекулярно-гладких поверхностей (см. раздел XI. 1), однако возможность такого утверждения для любых других систем пока не доказана. В то же время вязкость жидкости, по-видимому, изменяется по мере приближения к твердой поверхности в тонком слое. Поэтому поверхность скольжения целесообразно рассматривать (см. раздел V. 1) как разделяющую поверхность в гидродинамически эквивалентной (в отношении потока жидкости при данном давлении), идеализированной системе, где Г) = lio при X = d и г] = оо при х d, где d — расстояние между поверхностью и границей скольжения. [c.191] Отметим также ошибочность определения (в некоторых учебниках и руководствах) как потенциала, возникающего при относительном перемещении фаз. Это утверждение — принципиально ошибочно, поскольку перемещение фаз необходимо лишь для определения границы скольжения. Коль скоро положение этой границы определено, величина представляет собой уровень эквипотенциальной поверхности, проходящей по этой границе, совершенно независимо от движения фаз. [c.191] Перейдем к рассмотрению электроповерхностных явлений, связанных с относительным перемещением фаз и называемых поэтому электрокинетическими. [c.192] Вернуться к основной статье