Адсорбция влияние электрического поля

Поляризация частиц под влиянием электрического поля происходит прежде всего вследствие деформации двойного ионного слоя, окружающего частицы. В результате теплового движения и адсорбции ионы распределяются в межфазном объеме диффузно, симметрично окружая частицу, если последняя находится вне действия внешнего электрического поля. Если расстояние между частицами/г больше, чем удвоенное расстояние, на котором происходит нейтрализация зарядов, то частицы не будут электростатически взаимодействовать между собой. При перекрытии ионных сфер частицы электростатически отталкиваются. [c.7]

МАКРОМОДЕЛИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА АДСОРБЦИЮ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ [c.65]

Наибольшей диффузностью двойной слой обладает вблизи точки нулевого заряда. Метод измерения емкости двойного слоя позволяет исследовать изменения, происходящие в двойном электрическом слое, в частности кинетику адсорбции поверхностно активных веществ, деформацию ионов под влиянием электрического поля, изменение толщины двойного слоя при адсорбции атомов и молекул. Сравнительное изучение поведения ряда металлов в водных растворах показало, что строение ионного двойного слоя относительно мало зависит от природы металла. Вместе с тем определение значения емкости двойного слоя помогает судить о строении и истинной поверхности металлического электрода. Измерения емкости в разбавленных растворах позволили, например, непосредственно проверить на опыте теорию диффузионного строения двойного слоя и определить величину потенциала l3], создаваемого частью двойного слоя, находящейся на расстоянии одного ионного радиуса от поверхности электрода. [c.225]

Наибольшей диффузностью двойной слой обладает вблизи потенциала нулевого заряда. Метод измерения емкости двойного слоя позволяет исследовать изменения, происходящие в нем, в частности кинетику адсорбции поверхностно активных веществ, деформацию ионов под влиянием электрического поля, изменение толщины двойного слоя при адсорбции атомов и молекул. [c.237]

Механизм электровосстановления комплексов металла через предварительную адсорбцию их на поверхности электрода был рассмотрен Е. Лайонсом. Он допускает, что во внутреннюю координационную сферу восстанавливающегося комплекса входит молекула воды или другой лиганд, адсорбированный на поверхности металлического электрода, играющий роль мостика между электродом и центральным ионом металла. Войдя в двойной электрический слой, комплексный ион претерпевает деформацию. По достижении достаточного потенциала сложный ион разрывается, при этом катион металла под влиянием электрического поля входит в сферу влияния электронов кристаллической решетки осадка, а освободившиеся простые анионы вытесняются из двойного слоя в раствор. При этом при соответствующем потенциале не исключена возможность выхода электрона из катода на адсорбированный диполь и его разряд в жидкой фазе (туннельный эффект). [c.399]

Наиболее полно в книге освещены физико-химические свойства пленок (глава IV), такие, как толщина и строение, разница между адсорбцией ПАВ в черной пленке и на поверхности раздела объемных фаз (вода—органическая жидкость), равновесных с пленкой, ориентация молекул ПАВ в пленках из органических жидкостей различной природы, межфазное натяжение пленки и краевые углы между черной пленкой и объемной фазой, образование многослойных черных пленок, кинетика возникновения и роста черных пятен, концентрация образования черных пятен и ее зависимость от свойств ПАВ и природы органической фазы, влияние электрического поля на натяжение и устойчивость пленок и др. Обсуждается взаимосвязь различных физико-химических свойств углеводородных пленок с их устойчивостью. На основе термодинамики тонких пленок и теории молекулярного взаимодействия, с учетом реальной структуры черной пленки и различных составляющих расклинивающего давления, авторами разработан точный метод экспериментального определения констант Гамакера и проведено исследование влияния разнообразных факторов на молекулярное взаимодействие в черных пленках. [c.4]

Фрумкин А. Н. О влиянии электрического поля на адсорбцию нейтральных молекул. 1. Адсорбция на поверхности ртути.— Тр. хим. ин-та им. Л. Я. Карпова, 1926, № 5, с. 3—12. [c.396]

Александр Наумович Фрумкин (1895—1976)—крупнейший советский электрохимик, академик, лауреат Ленинской и Государственной премий. Разработал количественную теорию влияния электрического поля ма адсорбцию. молекул, развил учение о строении границы металл—раствор, внес значительный вклад в теорию э. д. с, гальванического элемента. [c.304]

Такого типа теоретические интегральные зависимости используются для формулировки и решения более сложных задач, учитывающих многостадийность процессов сорбции, для решения обратных задач — нахождения параметров процесса по известным из эксперимента кинетическим кривым, а также для построения теории динамики сорбции. Кроме того, 1 тем подбора величины постоянного коэффициента диффузии можно приближенно совместить изотопную кинетическую кривую с кривой, соответствующей коэффициенту взаимодиффузии, зависящему от концентрации. Все это вместе взятое позволяет в большинстве случаев использовать кинетические модели, не учитывающие влияния электрического поля зарядов, которые тождественны моделям, используемым в теории кинетики молекулярной адсорбции. [c.171]

Количественная теория влияния электрического поля на адсорбцию нейтральных молекул была развита А. Н. Фрумкиным [221. Согласно Фрумкину, при учете сил притяжения между адсорбирующимися молекулами снижение пограничного натяжения (До) и степень заполнения поверхности (0 Г/Гм) органическим веществом оказываются связанными следующим соотношением [c.6]

Теории влияния электрического поля двойного слоя на адсорбцию органических соединений [c.174]

В случае когда адсорбирующееся вещество может по-разному ориентироваться на границе металл — электролит, снижение стандартной свободной энергии адсорбции под влиянием электрического поля двойного слоя может привести к тому, что на сильно заряженной поверхности ориентация адсорбированных молекул будет существенно отличаться от ориентации на незаряженной поверхности. Это соображение, возможно, имеет значение для понимания условий восстановления органических веществ при достаточно отрицательных значениях потенциала [12, 22]. [c.176]

Влияние электрического поля на адсорбцию органического вещества, согласно уравнению (13), можно выразить через изме-ление величины В [c.180]

Дальнейший подход теорий к описанию влияния электрического поля на адсорбцию органических веществ, однако, различен. По Батлеру, [c.182]

Влияние электрического поля на форму изотермы адсорбции и модель адсорбционного слоя [c.202]

Для понимания механизма электрохимических процессов особенно важно выяснение зависимости скорости реакции от адсорбции реагирующей частицы. В настоящее время этот вопрос менее ясен, чем вопрос о влиянии посторонних адсорбированных частиц. В первую очередь следует рассмотреть вопрос о влиянии на скорость реакции изменений адсорбции, связанных с зависимостью энергии адсорбции от электрического поля двойного слоя. На значение этой зависимости для кинетики электрохимических реакций с участием органических соединений впервые обратил внимание Антропов [13]. Целесообразно раздельно рассмотреть случаи малых, средних и больших заполнений. [c.308]

Адсорбция многих газов на угле в большинстве случаев представляет собой пример процесса адсорбции, в котором участвуют только силы Ван-дер-Ваальса и силы отталкивания. Лондоном [26] было установлено, что если для расчета энергий адсорбции применить выведенные им уравнения (8) и (12), то получается хорошее соответствие между рассчитанными и экспериментальными значениями теплот адсорбции таких газов, как гелий, аргон, окись углерода, метан и углекислота, когда адсорбентом является уголь. К сожалению, этот автор допустил ошибку в расчетах, в результате чего полученные им численные величины оказались завышенными в 10 раз. Наблюдаемое расхождение можно было бы частично, но далеко не полностью, сократить путем замены операции интегрирования суммированием, как показано в разделе V, 1. В 1934 г. нам удалось показать, что адсорбция указанных газов на угле происходит в углублениях, каналах и пустотах, т. е. главным образом на активных участках [18а]. Эта точка зрения получила всеобщее признание и была развита далее Брунауэром [17], который высказал соображение, что все молекулы, адсорбированные в весьма узких капиллярах угля, должны находиться в контакте не с одним, а с двумя слоями углеродных атомов. Такая мысль совершенно правильна, но рассчитанные величины продолжали оставаться слишком низкими. Следует иметь в виду, что в последних расчетах не были учтены силы отталкивания, которые, как было показано в разделе IV,4, могут играть большую роль. Проведенные недавно исследования [39] показали, что все упомянутые выше газы при адсорбции на угле обладают большой подвижностью и ведут себя как двумерные газы. Входе этих же исследований [41 б, в] было обнаружено, что молекулы адсорбированных газов поляризуются под влиянием электрического поля угля (см. раздел V, 7) и что эта поляризация обусловливает существенное, возможно даже наиболее важное, слагаемое теплоты адсорбции. [c.70]

Поэтому физическую адсорбцию указанных газов на угле следует рассматривать как результат совместного действия поляризации под влиянием электрического поля угля, неполярных сил Ван-дер-Ваальса и сил отталкивания. [c.70]

Кроме частиц, несущих заряд, на поверхности электрода адсорбируются дипольные молекулы, ориентирующиеся соответственно знаку заряда металла. Склонность к адсорбции нейтральных молекул зависит от их п о л я р и з у е м о с т и, т. е. превращения в диполи под влиянием электрического поля на границе металл—раствор. [c.43]

Загиб зон может быть изменен при адсорбции газовых молекул [42], при контакте поверхности с электролитами [43—48], а также под влиянием электрического поля, приложенного к поверхности полупроводника [49—57]. [c.32]

В более поздних работах А. Вествуд [115] без достаточных на наш взгляд оснований использовал термин хемомеханический эффект для обозначения иного эффекта пластифицирования неметаллических кристаллов под влиянием адсорбции, искажающей электрическое поле в приповерхностном слое полупроводя-щего ионного кристалла и влияющей тем самым на подвижность заряженных дислокаций, что следовало бы отнести к категории электромеханических эффектов. [c.124]

Катодный процесс при коррозии в кислых средах сводится, в основном к выделению водорода, протекающего через стадию разряда ионов гидроксония. При подходе к поверхности металла ионы гидроксония в растворе, содержащем сероводород, будут встречать слой его хемосорбированных молекул, которые прочно связаны с поверхностью (возможно, благодаря взаимодействию за счет свободных неспаренных электронов серы). Происходит электростатическая и специфическая адсорбция ионов гидроксония по спою молекул сероводорода, так как поверхность металла заряжена отрицательно, а нейтральные молекулы сероводорода не устраняют электростатического влияния электрического поля (рис. 7,а).Следующим этапом является протонизация молекул сероводорода подощедши-ми ионами гидроксония с образованием ионов сульфония (рис. 7,6). [c.62]

Следует также иметь в виду, что в большинстве случаев шроцессы с участием продуктов переноса электрона протекают на поверхности электрода или вблизи нее, т. е. там, где проявляются многие факторы, связанные с адсорбцией молекул, (Строением двойного электрического слоя, наличием электриче- ского поля высокой напряженности и т. д. Эти факторы влияют на реакционную способность как исходных молекул, так и частиц, образующихся в результате электрохимического процесса,. а также на свойства молекул растворителя например, константа диссоциации молекул воды, адсорбированных на поверхности электрода, возрастает в зависимости от условий на шесть и более порядков. Я. П. Страдынь и В. П. Кадыш [21] показали, что образующиеся в процессе восстановления 2-фенилиндандио-яа-1,3 енолят-анионы превращаются за счет перераспределения электронной плотности под влиянием электрического поля в гкето-форму индандпена, которая и участвует в собственно электрохимической стадии. [c.32]

При протекании электрохимической реакции могут адсорбироваться деполяризатор, продукт реакции или неэлектроактивные вещества, находящиеся в исследуемом растворе. Значительное влияние адсорбции деполяризатора на кинетику электродных процессов обусловливается рядом причин а) резким увеличением концентрации деполяризатора на поверхности электрода [33—35], приводящим к увеличению скорости электродного процесса б) изменением реакционной способности деполяризатора под влиянием электрического- поля электрода [36], которое также приводит к увеличению скорости электродного про- [c.22]

АдсорОция органических молекул, размеры которых всегда превышают размеры молекул воды, а диэлектрическая постоянная обычно значительно ниже, приводит к понижению емкости двойного электрического слоя. Двойной слой можно рассматривать как конденсатор, одна обкладка которого образована заряженной поверхностью ртути, а другая — ионами противоположного знака, притянутыми из раствора электростатическими силами. При увеличении разности потенциалов между обкладками конденсатора — двойного электрического слоя — энергетически выгодна замена части адсорбированных органических молекул на молекулы воды, при этом повышается емкость двойного слоя.Количество остающегося в адсорбированном состоянии при данном потенциале вещества определяется, таким образом, балансом энергии, расходуемой на десорбцию части органических молекул и выигрываемой благодаря увеличению при этом емкости двойного слоя. Конкуренция между адсорбцией и влиянием электрического поля определяет, как показано Фрумкиным [279], зависимость величины W в уравнении (38) от потенциала электрода. [c.56]

Один из основоположников современного учения об электрохимических процессах. Создал (1919) методы исследования двойного электрического слоя, доказал при-лол симость уравнения Гиббса к реальным абсорбционным явлениям. Вывел (1935, совместно со своим сотрудником А. И. Шлыгиным) уравнение состояния адсорбированного слоя (уравнение, или изотерма, Фрумкина — Шлыгнна) и разработал количественную теорию влияния электрического поля на адсорбцию молекул. Ввел [c.532]

Эти закономерности позволяют объяснить влияние на перенапряжение водорода поверхностно-активных ионов и молекул. Учитывая строение двойного слоя (см. рис. 4,1), можно заключить, что адсорбция катионов в плотной части двойного слоя (поверхностно-активные ионы адсорбируются именно здесь) при наличии отрицательного заряда поверхности электрода должна привести к уменьшению г()1-потенциала, т. е. к сдвигу его в положительную сторону, которйй в соответствии с уравнением (4,21) приведет к уменьшению концентрации ионов водорода в поверхностном слое и увеличению перенапряжения. Адсорбция поверхностно-активных анионов, наоборот, приведет к уменьшению плотности положительных зарядов в плотной части двойного слоя и сдвигу ф1-по-тенциала в отрицательную сторону, в результате чего концентрация ионов водорода в поверхностном слое будет возрастать, а перенапряжение водорода уменьшаться. При адсорбции нейтральных молекул (спиртов или -кислот жирного ряда) обычно наблюдается повышение перенапряжения водорода, что объясняется затруднением подхода иона водорода к поверхности электрода и ослаблением влияния электрического поля на энергию активации вследствие увеличения толщины двойного слоя. [c.114]

При эписегрегации под влиянием электрического поля такими типами будут кулоновская адсорбция, при которой потенциальная энергия примеси в поле определяется кулоновским электростатическим взаимодействием, и специфическая адсорбция, зависящая от электрической поляризации приповерхностной зоны среды. [c.40]

Большие и важные работы проводит в области электрока-пиллярных и электрокинетических явлений А. Н. Фрумкин со свои)ии учениками и сотрудниками. А. Н. Фрумкин дал более общую теорию перенапряжения, объяснил влияние электрического поля на адсорбцию молекул и выяснил механизм некоторых электродных реакций. Его работы имеют значение в полярографическом анализе, флотации и коллоидной химии. [c.8]

Количественная теория влияния электрического поля на адсорбцию нейтральных молекул была впервые предложена А. Н. Фрумкиным [7,8]. Эта теория была использована С. Г. Майранов-ским для построения количественной теории каталитических и кинетических токов, когда стадией, лимитирующей скорость процесса, является химическая реакция на поверхности [9, 10] А. Б. Эршлером, Г. А. Тедорадзе и С. Г. Майрановским — для количественного учета связи между скоростью переноса электрона и адсобрцией восстанавливающихся органических веществ [11]. [c.23]

В последнее время Бокрисом, Деванатханом и Мюллером [37] были развиты новые модельные представления о влиянии электрического поля на адсорбцию органических веществ. Согласно этой теории, основным фактором, определяющим ход процесса адсорб- [c.183]

Наконец, на основании уже имеющихся данных по влиянию электрического поля на перезарядку ионов [253, 256] можно сделать выводы о подборе более целесообразного знака ф-потенциала при использовании катализаторов-переносчиков. Так, очевидно, при использовании для этой цели системы Сг207 /Сг нужно поддерживать весьма отрицательную величину потенциала по ф-шкале. Это уменьшит адсорбцию органического деполяризатора и продуктов его восстановления на электроде и в то же время облегчит подход ионов Сг + к электроду и отвод ионов Сгг07 в глубь раствора. [c.563]

В раздел HI включены доклады, в которых рассматриваются вопросы адсорбции на границе металл — электролит и ее влияние на кинетику электрохимических реакций. Доклад Р. Парсонса (Англия) представляет собой обзор современного состояния вопроса о влиянии электрического поля на адсорбцию органических соединений. Р. Парсонс высказывает предположение о желательности замены адсорбционной изотермы Лэнгмюра на изотерму нелокализованной адсорбции на поверхности твердого тела, выведенную надавно Гельфандом, Фришем и Лебовицем. В сборник включены выступления А. Н. Фрумкина и Б. Б. Дамаскина, в которых содержатся возражения Р. Парсонсу. [c.5]

В случае электрохимических процессов, как отмечалось выше, необходимо учитывать влияние электрического поля двойного слоя, адсорбции ионов, молекул растворителя, водорода и кислорода на поверхности эдектрода. Так, отсутствие электроокисления метана с заметными скоростями на Rh, Ir, Ru и Os объясняется ранней адсорбцией кислорода и более сильной адсорбцией анионов на новерхности этих металлов по сравнению с платиной, что тормозит процесс [100]. Таким образом, для выяснения причин различной каталитической активности необходимо дальнейшее исследование адсорбционных и электрохимических свойств металлов и сплавов. [c.320]

Реакции инициирования, роста, передачи и обрыва цепи подобны соответствующим стадиям в гомогенных и гетерогенных реакциях химической (со) полимеризации [16, с. 159]. На эти реакции оказывает влияние электрическое поле электрода, которое изменяет скорость и степень (со) полимеризации. Это явление особенно проявляется в случае ионного механизма (со) полимеризации [16, с. 295]. Приложенное электрическое поле влияет на число передач цепи, например, при образовании полиакрилонитрилового покрытия [17. Часто электродные процессы сопровождаются явлениями адсорбции и десорбции различных веществ на поверхности электрода, включая молекулы мономера и активные центры. Этим реакции электрохимической (со) полимеризации отличаются от классических (со)по-лимеризационных реакций. [c.7]

В зависимости от нахождения реакционного слоя по отношению к поверхности электрода электродные химические реакции, в соответствии с классификацией Майрановского [3], могут быть объемными, объемно-поверхностными и поверхносгными. Под объемными электродными реакциями понимают процессы, кинетика которых не осложнена ни влиянием электрического поля, ни адсорбцией компонентов на электроде. Поверхностные же реакции проходят с участием хотя бы одного адсорбированного компонента, и эффект электрического поля здесь максимальный. Объемно-поверхностные реакции включают оба процесса — объемный и поверхностный. Если же объемный процесс проходит в предельно тонком реакционном слое (вблизи внешней плоскости Гельмгольца), то по влиянию ряда факторов (см. гл. 2) он практически не будет отличаться от поверхностного. Учитывая это, целесообразно различать две категории поверхностных реакций гетерогенно-поверхностные, т. е. реакции с участием хотя бы одного из адсорбированных компонентов, либо только адсорбированных частиц, в том числе реакции и с участием материала электрода [16] и гомогенно-поверхностные, т. е. реакции, протекающие в предельно тонком реакционном слое (вблизи внешней плоскости Гельмгольца), но без участия адсорбированных компонентов. Следует подчеркнуть, что приведенная классификация — объемные и гомогенно-поверхностные реакции — касается крайних состояний гомогенных реакций. Промежуточное состояние объемной реакции, протекающей в пределах диффузной части двойного электрического слоя, теоретически также проанализировано в работах [17—19], но экспериментально изучено недостаточно. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология