ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы исследования двойного электрического слоя из "Курс теории коррозии и защиты металлов Изд2" Строение двойного электрического слоя не имеет значения для величины обратимого электродного потенциала, которая определяется изменением изобарно-изотермического потенциала соответствующей электрохимической реакции. В то же время строение двойного электрического слоя играет важную роль в кинетике электродных процессов, в том числен в кинетике обмена ионами в равновесных условиях, характеризуя интенсивность этого обмена (величину тока обмена о). [c.157] По закону электронейтральности, справедливому и для границы раздела, поверхностные заряды металла должны быть компенсированы зарядами др, притянутыми к поверхности металла нонов в растворе, т. е. [c.158] Плотность заряда плоского конденсатора прямо пропорциональна скачку потенциала обусловленному ионным двойным слоем, т. е. [c.158] Вследствие теплоЕогс движения молекул растворителя и ионов, а также взаимного отталкивания ионов с одинаковым зарядом часть ионов покидает, по Штерну (1924 г.), свое фиксированное положение у поверхности электрода и распределяется в растворе относительно поверхности металла, по Гуи (1910 г.), диффузно — с убывающей прп удалении от нее объемной плотностью заряда (рис. 111, а). [c.158] Толщина этой диффузной части двойного электрического слоя к оценивается А. Н. Фрумкипым в чистой воде — до 1 мкм, для не очень низких концентраций растворов — в 10 —10 см, а в концентрированных растворах — в десятки или единицы ангстрем. [c.159] На рис. 110, б и 111, б приведены соответствующие этим моделям ионного двойного электрического слоя изменения концентрации ионов с расстоянием д от электрода. [c.159] Для крепких растворов без существенной погрешности можно принять 7. 0. [c.159] Штерн также высказал мысль о необходимости учета специфической адсорбции ионов на поверхности металла. Поэтому в растворах, содержащих поверхностно активные ионы, их число в плотной (гельмгольцевой) части двойного слоя может быть не эквивалентно заряду поверхности металла, а превосходить его на некоторую величину, зависящую от свойств ионов и заряда металла, т. е. [c.159] Потенциал, при котором поверхность металла не заряжена и соответственно отсутствует ионный двойной электрический слой, называют, по А. Н. Фрумкину, потенциалом нулевого заряда и обозначают V (0). [c.161] При отсутствии заряда на поверхности металла многие поверхностные свойства металла проходят через экстремальные (шах или min) точки максимальных значений достигают, например, поверхностное натяжение, адсорбция молекулярных органических веществ, твердость, а минимальных — смачиваемость, емкость двойного слоя и др. [c.161] Для разных металлов потенциалы нулевого заряда имеют различные значения (табл. 21 и 22). [c.162] На рис. 115 приведена полученная Р. Н. Васениным линейная зависимость между потенциалом нулевого заряда и работой выхода электрона. [c.162] Эта зависимость приведена на рис. 116, из которого видно, что отклонение опытных точек от теоретической прямой в большинстве случаев не превосходит ошибок опыта ( 0,1 В). [c.163] Потенциал нулевого заряда металла зависит не только от при роды металлов, но и от адсорбции поверхностно активных веществ которые могут сдвигать потенциал нулевого заряда. Так, адсорб ция анионов сдвигает его в сторону более отрицательных значений а адсорбция катионов — в сторону более положительных значений. С этой точки зрения потенциал нулевого заряда как фактор электрохимической коррозии является переходным между внутренними и внешними факторами. [c.165] Схема компенсационной установки для измерения емкости двойного электрического слоя изображена на рис. 117. Метод состоит в сообщении поверхности металла и раствору некоторых малых количеств электричества и —АС и вычислении изменения потенциала электрода АУ и емкости. Чтобы электричество не тратилось на электрохимические реакции, при работе используется переменный ток высокой частоты. [c.166] Величина С выражает емкость конденсатора, который при разности потенциалов между обкладками I несет заряд, равный заряду двойного слоя. [c.167] Величины l н могут сильно отличаться друг от друга. [c.167] Зная 5 и 1д, легко найти q. [c.167] Вернуться к основной статье