Диэлектрическая проницаемость в поверхностном слое

В этих уравнениях АСа — разница в стандартных электрохимических свободных энергиях адсорбции органического вещества и воды при 0 = О, а Р, Р1 и 2 — постоянные, которые выражаются через некоторые характеристики адсорбирующихся частиц, а также диэлектрическую проницаемость поверхностного слоя. [c.187]

Измерение дифференциальной емкости на сухой поверхности полупроводника производится весьма редко. Широкому его распространению препятствует следующее обстоятельство. Емкость конденсатора полупроводник—диэлектрик—металлический (полевой) электрод, подключенного последовательно с измеряемой поверхностной емкостью полупроводника, весьма низка, и это ограничивает возможности метода областью еще более низких емкостей. В последние годы метод дифференциальной емкости часто используют в системах металл—окисел—полупроводник, где, благодаря относительно малой толщине и высокой диэлектрической проницаемости окисного слоя, последовательная емкость достигает величин [c.6]

Опуская детали расчета, следует остановиться здесь лишь на основных результатах, полученных путем анализа этих уравнений. Общее исследование данных уравнений, а также результаты численного расчета, проведенного для некоторых конкретных случаев, показывают, что адсорбция на металле может быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от соотношения между диэлектрическими проницаемостями плотного слоя и объема раствора, толщины прослойки и концентрации раствора. Этот вывод подтверждается также поведением кривых межфазного поверхностного натяжения, рассчитанных на основе развитой здесь теории. При этом оказывается, что эффект отрицательной адсорбции ионов тем более значителен, чем выше концентрация электролита. Полученные выводы находятся в качественном согласии с результатами электрокапиллярных измерений, проведенных в работах Фрумкина с сотрудниками для случая концентрированных растворов неорганических кислот. [c.220]

Электрокапиллярная кривая при адсорбции на поверхности ртути поверхностно-активных молекул приведена на рис. 84 (кривая 2). При этом на электрокапиллярной кривой наблюдаются два потенциала десорбции точки а и е. Десорбция органических молекул с поверхности ртути при достаточно большом ее положительном или отрицательном заряде объясняется тем, что диэлектрическая проницаемость воды (около 80) больше, чем диэлектрическая проницаемость многих органических веществ (10—30). Диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью втягивается в электрическое поле конденсатора, причем тем сильнее, чем больше напряженность этого поля (чем больше заряд на обкладках конденсатора). Поэтому при увеличении положительного или отрицательного электрического заряда в двойном электрическом слое на поверхности ртути молекулы воды из раствора втягиваются в это поле и вытесняют молекулы органического вещества, обладающего меньшей диэлектрической проницаемостью. Таким образом максимальная адсорбция органических молекул должна достигаться вблизи потен циала нулевого заряда, где заряд поверхности металла равен нулю. [c.305]

Адсорбция Поверхностно активных веществ заметно влияет на структуру катодного осадка и на вид его поверхности. Изменение структуры двойного слоя, понижение его диэлектрической проницаемости влечет за собой падение [c.104]

Так, структурные особенности поверхностного слоя белковых глобул позволяют сосредоточить в активном центре большое число различных по химической природе функциональных групп, способных не только сорбировать молекулу субстрата, но также и взаимодействовать с ней химически (см. гл. I). Среда активного центра обладает высокоразвитой микрогетерогенностью, где гидрофобные участки с исключительно низкой диэлектрической проницаемостью и полярностью (по сравнению с водой) чередуются с сильно гидратированными полярными областями с высоким электростатическим потенциалом и т. д. Поверхностный слой характеризуется также и повышенной микровязкостью. Все эти эффекты способствуют в конечном итоге многоцентровому взаимодействию фермента (его активного центра) с молекулой субстрата. [c.68]

Рассматривая влияние химической природы адсорбтива на его способность адсорбироваться на твердом теле, трудно сделать какие-нибудь обобщения, так как адсорбируемость одного и того же адсорбтива сильно зависит от полярности адсорбента и среды. Все же, определяя влияние на адсорбцию свойств самого адсорбтива, можно исходить из правила уравнивания полярности, сформулированного П. А. Ребиндером. Согласно этому правилу вещество С может адсорбироваться на поверхности раздела фаз Л и Б в том случае, если наличие вещества С в поверхностном слое приводит к уравниванию разности полярностей этих фаз. Иначе говоря, адсорбция будет идти, если значение полярности вещества С, характеризуемой, например диэлектрической проницаемостью е, лежит между значениями полярностей веществ Л и В, т. е. если будет соблюдаться условие [c.140]

Другим примером систем, в которых сольватация, по-видимо-му, оказывает существенное влияние на устойчивость, могут служить дисперсные системы с неполярной углеводородной средой, играющие важную роль при производстве и применении нефтепродуктов. Такие системы, например, растворы поверхностно-активных веществ и высокодисперсные взвеси в углеводородах подробно изучены Г. И. Фуксом и его сотр. Оказалось, что устойчивость этих систем зависит от структуры молекул углеводорода и ее соответствия структуре молекул частиц дисперсной фазы, а. также от диэлектрической проницаемости среды и от наличия следов веществ с полярными и дифильными молекулами. Впрочем, для этих систем, как показал Овербек, нельзя пренебрегать двойным электрическим слоем и электростатическими взаимодействиями., [c.282]

Устойчивость эмульсий типа в/м, стабилизованных мылами с поливалентным катионом, ранее объяснялась главным образом ка- личием на поверхности капелек эмульсии структурно-механического барьера. Объяснение же устойчивости эмульсий типа в/м существованием на межфазной поверхности двойного электрического слоя на первый взгляд кажется невозможным вследствие малой диэлектрической проницаемости дисперсионной среды. Однако, как уже указывалось (гл. IX, разд. II), в последние годы было показано, что даже в неполярных средах может происходить некоторая диссоциация молекул эмульгатора. Соли поливалентных металлов и органических кислот в углеводородных средах обычно имеют константы диссоциации порядка 10 . Следовательно, если, на- пример, концентрация такой соли в бензоле равна 10 ммоль/л, то концентрация ионов в растворе будет иметь значение порядка 10 ° н. При таких условиях двойной электрический слой будет, конечно, очень диффузным расчеты показывают, что его толщина должна составлять несколько микрометров. Отсюда емкость двойного слоя в неполярной жидкости должна быть весьма невелика и нужен очень небольшой заряд для того, чтобы обусловить значительный поверхностный потенциал. Таким образом, электростатические силы отталкивания могут играть существенную роль и в устойчивости обратных эмульсий, особенно не очень концентрированных. [c.374]

Очевидно, что уменьшение -потенциала, наблюдающееся в этом исследовании после введения поправок на поверхностную проводимость и вязкость для области очень тонких капилляров, следует отнести за счет влияния других факторов, рассмотренных нами ранее, а именно изменения величины диэлектрической проницаемости, взаимопроникновения диффузных ионных слоев, электроосмотического противотока и т. д., что не было учтено. [c.113]

Приведем уравнение, связывающее потенциал двойного слоя с поверхностной плотностью зарядов а, толщиной слоя 6 и диэлектрической проницаемостью среды е, [c.81]

Определяя .-потенциал методом электроосмоса по уравнению Гельмгольца — Смолуховского, диаметр капилляра выбирают нб менее 10 см, т. е. во много раз больше толщины двойного слоя, которая обычно не превышает 10 " см. В таком капилляре основная масса жидкости движется за пределами двойного слоя. Когда жидкость течет в тонких капиллярах диаметром менее 0 см, изменяются коэффициент вязкости, диэлектрическая проницаемость и в сильной степени сказывается поверхностная электропроводность. [c.92]

Дается систематический обзор современных результатов по дисперсионному — обычному и запаздывающему — взаимодействию в капиллярных системах. В качестве исходного для микроскопической теории используется представление о молекулярной природе капиллярных систем и о межмолекулярных силах. Последовательное молекулярно-статистическое описание капиллярных систем строится на большом каноническом ансамбле Г иббса. Для этого используется метод производящего функционала, позволяющий компактно и замкнуто вывести необходимые общие соотношения статистической механики. Решение основополагающей проблемы о влиянии среды на взаимодействие молекулярных объектов достигается как строгий результат исследования коллективных явлений в системах многих молекул. Этот результат формулируется в виде принципа взаимодействия на языке фундаментальных физических понятий, отражающих роль среды как посредника взаимодействия. С единой точки зрения принципа взаимодействия рассматривается широкий круг самых различных по своим масштабам ключевых задач теории капиллярных систем. Сюда относятся молекулярные корреляции в капиллярных системах молекулярная структура плоских, слабо и сильно искривленных поверхностных слоев взаимодействие макроскопических частиц. Используемые в принципе взаимодействия понятия реализуются в этих задачах как сжимаемости и адсорбции. Они и являются параметрами описания коллективных явлений, обусловленных влиянием среды. Особо рассматривается построение парного эффективного межмолекулярного потенциала по данным о рассеянии рентгеновских лучей. На протяжении всей статьи проводится сопоставление с альтернативным макроскопическим подходом, в котором вещество рассматривается не как состоящее из молекул, а как континуум, описываемый макроскопической характеристикой — диэлектрической проницаемостью. Это сопоставление касается не только расклинивающего давления пленки, на примере которого была первоначально сформулирована макроскопическая теория, но и большинства других результатов по дисперсионному взаимодействию [c.163]

При изменении структуры и состава раствора в поверхностном слое значения показателей некоторых его физико-химических свойств (например, вязкости, диэлектрической проницаемости) отклоняются от соответствующих значений для раствора в объеме. При этом резкое снижение диэлектрической проницаемости воды свидетельствует о снижении подвижности молекул воды, что приводит к снижению растворяющей способности связанной воды. Для неполярных жидкостей заметного отличия от свойств в граничном слое не наблюдается. [c.324]

Для приближенного определения знака заряда трения можно пользоваться правилами Коэна (положительно заряжается тот диэлектрик, диэлектрическая проницаемость поверхностных слоев которого больше) и Гезехуса (положительные заряды приобретает то из двух трущихся тел, плотность и твердость которого больше). [c.127]

Модель поверхностного слоя с низкой диэлектрической проницаемостью позволяет понять особенности релаксации несобственной фотопроводимости, измеряемой при фазовом переходе в SbSI (рис. 6). При измерении поперечной фотопроводимости для грани (101) спектральное распределение фотопроводимости определяется соотношением как концентраций неравновесных носителей, так и величин приложенного внешнего поля в поверхностном слое и объеме кристалла. В свою очередь, соотношение полей определяется соотношением диэлектрических проницаемостей поверхностного слоя и объема сегнетоэлектрика е . В сег-нетозлектрической области [c.375]

В полупространстве 2>L находится электролит с дебаев-ским радиусом экранирования в полупространстве 2<0 — диэлектрик с диэлектрической проницаемостью Ет- Слой ОС <2поверхностными зарядами с объемной плотностью р/(2) и диполями с объемной плотностью [c.151]

В полупространстве z>L находится электролит с дебаев-ским радиусом экранирования х , в полупространстве 2< 0 — диэлектрик с диэлектрической проницаемостью е . Слой ОС <С.г<.Ь заполнен электролитом и поверхностными зарядами с объемной плотностью pf(z) и диполями с объемной плотностью [c.151]

Фукс Г. И., Ганцевич И. Б. О диэлектрической проницаемости граничных слоев жидкостей и растворов поверхностно-активных веществ.— Коллоид, журн., [c.178]

Поверхностную фазу на поверхности раздела твердой и жидкой фаз (связанная вода) можно учесть дополнительным слагаемым, включающим среднюю эффективную диэлектрическую проницаемость Евгв слоя связанной воды определенной толщины при фиксированном значении коэффициента остаточного водонасыщения во. При текущих значениях коэффициента водонасыщения необходимо использовать зависимость всв = /( ), показывающую изменение диэлектрической проницаемости водной пленки с вариациями ее толщины и характеризующей формулой (45). [c.112]

Хиллс и Пейн 27] предложили модель внутреннего слоя, которая значительно отличается от моделей других авторов. Рассматривая изменение энтропии поверхностных избытков, эти авторы делают вывод, что изменения вызываются адсорбцией воды. В результате такой адсорбции возможно увеличение толщины внутреннего слоя, когда заряд электрода становится более положительным. Авторы полагают, что горб, который наблюдается при заряде электрода е около 4 мкКл/см , отражает максимум отношения диэлектрической проницаемости внутреннего слоя к толщине слоя. Левин с сотр. [26] считает все же некоторые результаты этой работы спорными. [c.24]

ПЛОТНОГО слоя, в частности, они должны влиять на ориентацию дипольных молекул растворителя, находящихся в плотном слое. От этой ориентации существенно зависит эс х )ективная диэлектрическая проницаемость плотного слоя и, следовательно, поведение кривых дифференциальной емкости [19—21]. Кроме того, неэкви-потенциальность плоскостей х = onst должна влиять на скорость электрохимических процессов, протекающих вблизи межфазной границы, и на работу адсорбции поверхностно-активных ионов. Последнее обстоятельство является основной причиной расхождения теории Штерна с экспериментальными данными и будет подробно изучено в следующем параграфе. [c.232]

П. А. Ребиндер показал, что адсорбция имеет не только энергетическую, но и энтропийную природу. Последнее принципиально важно для понимания эффекта Ребиндера и свойств адсорбционной фазы. В ходе работы узлов трения машин и механизмов, а также в процессах механической обработки металлов адсорбция и десорбция развиваются в динамических условиях, часто в момент возникновения новых поверхностей. Адсорбция понижает межфаз-ную поверхностную энергию и уменьшает тем самым работу образования этих поверхностей, облегчая их механическое разрушение или пластическое деформирование (эффект Ребиидера). Электропроводность и диэлектрическая проницаемость граничных слоев ПАВ значительно выше, чем в объеме. Этот эффект возрастает с уменьшением толщины слоя до появления скачка проводимости [54]. [c.23]

Из этих соотнощений видно, что поле в поверхностном слое пе зависит от диэлектрической проницаемости внутренних слоев. Поэтому в этом случае постоянная распространения исследуемой волны мои ет быть определена из дисперсионного уравнения, совпадающего с уравие-ннем для волновода с однородным плазменным цилиндром, параметры которого соответствуют параметрам внешнего слоя неоднород1юго ци-Л1 ндра (3.3.19). [c.260]

При растворении веществ, имеющих ионные кристаллические решетки, в жидкостях с высокими диэлектрическими проницаемостями ионы, составляющие поверхностный слой решетки, и дипольиые молекулы растворителя взаимно притягиваются, причем сила притяжения Р может быть вырамена ураанением [c.417]

Это уравиенне после двойного интегрирования позволяет получить соотношение, выражающее закон изменения поверхностного потенциала от расстояния в диффузной части двойного электрического слоя и от свойств раствора. Чтобы в полной мере представлять возможности соотнонюння (П. 87), лехсащего в основе теории двойного электрического слоя, необходимо напомнить основные допущения и предположения, сделанные Гун и Чепменом при его выводе двойной электрический слой является плоским, диэлектрическая проницаемость не зависит от расстояния х, ноны представляют собой точечные заряды (т. е. не имеют объема), при переводе противоионов из объема раствора в двойной электрический слой совершается работа только против электростатических сил. [c.56]

Адсорбируясь поверхностью металла, молекулы или ионы поверхностно активных веществ внедряются между обкладками двойного электрического слоя и оттесняют из него катионы, как бы раздвигая последний, увеличивая его толщину и уменьшая диэлектрическую проницаемость (рис. 60). Влиянию псверхностно активных веществ на структуру двойного слоя, кинетику [c.101]

В целом микросреда поверхностного слоя обладает, как правило, более низкой диэлектрической проницаемостью (присущей органическим растворителям) по сравнению с водой [23]. Так, значение диэлектрической проницаемости в сорбционном участке активного центра химотрипсина меньше 10 (для воды е = 80 в бутаноле в = 8 в октане е = 2) [c.21]

С современной точки зрения заряд на коллоидных частицах лиозолей, проявляющийся при электрофорезе, обусловлен наличием на их поверхности двойного электрического слоя из ионов, возникающего либо в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита, находящегося в растворе, либо за счет ионизации поверхностных молекул веществ. Правильность такой точки зрения подтверждают опыты, показавшие, что эле строкине-тические явления не наблюдаются или почти не наблюдаются в жидких средах с очень малой диэлектрической проницаемостью, в которых не происходит заметной диссоциации электролитов. К таким жидкостям относятся хлороформ, петролейный эфир, сероуглерод. В то же время электрокинетические явления наблюдаются в нитробензоле в таких слабо полярных жидкостях, как ацетон, этиловый и метиловый спирты, и в особенности — в воде. [c.171]

На границе раствор — воздух в2=1 и Р>0, т. е. сила Р направлена в сторону раствора. На границе раствор — ртуть еа оо и из уравнения (19.1) следует, что —г]е11 лгЧае.1<.Ь, т. е. сила Р направлена в сторону металла. Таким образом, силы зеркального изображения способствуют отрицательной адсорбции ионов на границе раствор — воздух и их положительной адсорбции на границе раствор — ртуть. Положительная адсорбция катионов тетрабутиламмония на границе раствор — воздух обусловлена преобладанием эффекта выжимания над силами зеркального изображения. Из-за прослойки растворителя с низкой диэлектрической проницаемостью на границе ртуть — раствор увеличения адсорбции на этой границе неорганических катионов практически не наблюдается. С другой стороны, для анионов и органических катионов, частично или полностью теряющих при адсорбции гидратную оболочку, роль сил зеркального изображения в явлениях адсорбции несомненна, хотя при этом нужно учитывать и возможность образования в поверхностном слое ионных пар. [c.95]

Величина поверхностного натяжения является мерой интенсивности молекулярно-силового поля в поверхностном слое. Поскольку поверхностное натяжение является результатом нескомпенсированности меясмолекулярного взаимодействия в разных фазах, оно определяется разностью интеисивности взаимодействия молекул внутри каждой фазы (когезии) и взаимодействия молекул различных фаз (адгезии). Интенсивность молекулярных взаимодействий внутри ф .зы в теории поверхностных явлений обычно обозначают термином полярность . Полярность вещества в очень больш(л1 степени связана с такими ее параметрами, как дипольный момент молекул, диэлектрическая проницаемость, поляризуемость молекул, способность к образованию водородной связи меясду молекулами. Существенную роль играют также плотность (молярный объем) вещества, геометрия строения ьолекул, ориентация молекул в поверхностном слое, определяющая направление силовых полей, возможная взаимная растворимость граничащих фаз, их химическое взаимодействие. [c.189]

О влиянии химической природы адсорбтива на его способность адсорбироваться трудно сделать какие-либо обобщения, так как адсор-бируемость в этом случае сильно зависит от природы адсорбента и среды, которые могут быть и полярными и неполярными веществами. Все же наиболее важным правилом является известное правило уравнивания полярности, сформулированное П. А. Ребиндером. Согласно этому правилу, вещество С может адсорбироваться на поверхности раздела фаз А и В, если оно в результате своего присутствия в поверхностном слое будет уравнивать разность полярностей этих фаз. Иначе говоря, адсорбция будет идти, если полярность вещества С, характеризуемая, например, диэлектрической проницаемостью е, будет лежать между полярностью веществ А и В, г. е. при соблюдении условия [c.53]

Эффект растворяющей способности воды связан с уменьщени-ем ее диэлектрической проницаемости в граничных слоях. Этот эффект может быть объяснен с позиций поверхностных явлений (донановское исключение). [c.87]

Правильность такой интерпретащии изотерм двухмерного давления в области постоянных значений двухмерного давления была подтверждена Фрумкиным при изучении особенностей поверхностного электрического потенциала в области конденсации. Следующие упрощенные рассуждения показывают связь между скачком потенциала у поверхности и строением адсорбционного слоя. Будем рассматривать молекулы ПАВ как диполи с дипольным моментом ц, расположенные под углом х к поверхности раздела фаз, а плевку в целом — как электрический конденсатор с эквивалентной диэлектрической проницаемостью 8 (рис. И—22). Общий удельный (на единицу поверхности) дипольный момент пленки равен [c.69]

Поверхностные сЛои глобулы ферментов имеют диэлектрическую проницаемость намного ниже, чем в воде (обычно 10 вместо 80), а также более йизкую полярность, чем у Н2О. Это естественно, так как все ферментативные реакции в живых организмах происходят вовсе не в водной среде, а в водноорганической, в которой остатков органических молекул намного больше, чем воды. Однако на тех участках, где на поверхности глобул фермента со- [c.727]

Теория статического равновесия капли в электрическом поле (электрогидростатика) развита в работах [56 — 62] для идеальных сред — диэлектриков и проводников. Однако реальные жидкости представляют собой жидкости с конечной проводимостью и диэлектрики с конечной диэлектрической проницаемостью. Исключение составляют сверхпроводящие жидкости при очень низких температурах, например жидкий гелий. Учет конечной проводимости значительно осложняет задачу как математически, так и физически, поскольку возможные формы капли отличны от форм идеально проводящих капель. Так, капля может принять форму вытянутого вдоль направления электрического поля эллипсоида, вытянутого вдоль направления, перпендикулярного электрическому полю эллипсоида, а также сферическую форму, что наблюдалось в экспериментах [63]. Теоретическое объяснение этим феноменам дано в работе [64]. Показано, что у капли конечной проводимости электрический заряд аккумулируется в поверхностном слое капли, порождая неоднородное поверхностное тангенциальное электрическое напряжение. Это напряжение индуцирует в жидкости касательные гидродинамические напряжения, влияющие на деформацию капли. Величины напряжений зависят от свойств жидкостей и от напряженности внешнего электрического поля. Поэтому в зависимости от соотношения между электрическими и гидродинамическими поверхностными напряжениями капля может принимать одну из перечисленных выше форм. Решение задачи с учетом внутренней циркуляции жидкости проведено в [64] в предположении малой деформации поверхности капель и медленного стоксова течения, что позволило получить приближенное асимптотическое решение. [c.271]