Штерна плотная часть

На рис. 33 представлено схематическое строение мицеллы золя гидроокиси железа, полученного вследствие гидролиза хлорного железа. Она состоит из ядра, образованного гидратом окиси железа Ре(ОН)з и адсорбционно связанных с ним потенциалопределяющих водородных ионов (лН ), и некоторого количества ионов хлора (п — д )С1"], меньшего, чем число ионов Н, в результате чего коллоидная частица имеет положительный заряд. Входящие в состав частицы противоионы С1 составляют плотную часть двойного электрического слоя, т. е. адсорбционный слой или слой Штерна. Остальные ионы хлора (хС1 ) образуют диффузную часть двойного слоя (слой Гуи) и вместе с коллоидной частицей составляют мицеллу золя гидроокиси железа [c.133]

Современная теория строения двойного электрического слоя во многом исходит из представлений Штерна, допустившего, что в двойном слое следует различать плотную часть, толщина которой принимается равной среднему ионному радиусу электролита, и диффузную часть с постепенно [c.102]

Вследствие малого радиуса действия адсорбционных сил можно, до некоторой степени условно, выделить в двойном электрическом слое две основные части (рис. VII—3) более близкую к поверхности плотную часть (слой Штерна—Гельмгольца), где адсорбционные силы существенны, и более удаленную диффузную часть (слой Гун—Чепмена), где ими можно пренебречь. Главной задачей теории строения двойного электрического слоя является количественное описание распределения концентрации присутствующих в системе ионов Пг [c.178]

I — внутренняя обкладка двойного электрического слоя (ДЭС) II — адсорбционный слой Штерна — плотная часть внешней обкладки ДЭС III — спой Гюи — диффузная часть внешней обкладки ДЭС IV — внешняя обкладка ДЭС V — слой Гельмгольца—Перрена АА — граница скольжения . [c.18]

При сделанных Штерном допущениях емкость диффузной части двойного слоя должна быть значительно больше емкости его плотной части и, как это вытекает из уравнения (12.16), общая емкость определяется в основном гельмгольцевской частью двойного слоя. Определение емкости с использованием модели Штерна приводит поэтому к результатам, согласующимся с опытом как по величинам емкости, так и по характеру ее зависимости от потенциала электрода и концентрации раствора. [c.270]

По схеме Штерна—Грэма, плотная часть двойного электрического слоя (слой Штерна — Гельмгольца), примыкающая к заряженной потенциалопределяющими ионами поверхности, в свою очередь может состоять из внутренней и внешней частей. Внутренняя часть, расположенная непосредственно вблизи заряженной поверхности, образована специфически адсорбирующимися на данной поверхности частично или полностью дегидратированными ионами плоскость их максимального приближения к поверхности отстоит от поверхности на расстояние х=й 1 (внутренняя плоскость Гельмгольца). Внешнюю часть составляют гидратированные ионы, не проявляющие столь энергичной специфической адсорбции плоскость их максимального приближения к поверхности расположена на расстоянии х=й2>(1 (это внешняя плоскость Гельмгольца). Специфически адсорбирующиеся ионы, входящие в состав внутренней части слоя Штерна— Гельмгольца, могут иметь как противоположный (рис. VII—3), так и одинаковый с потенциалопределяющими ионами знак (рис. VII—4). Это зависит от соотношения энергии электростатического взаимодей- [c.178]

Следуя Штерну, для определения заряда плотного слоя можно воспользоваться рассмотренной в гл. И схемой мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Работа перенесения -го иона из объема раствора в плотную часть двойного слоя [c.179]

Теория Штерна, опубликованная в 1924 г., лишена этих недостатков. Штерн считал, что модель Гельмгольца правильно описывает двойной электрический слой при температуре абсолютного нуля и отсутствии теплового движения ионов. С повышением же температуры часть ионов переходит в диффузную часть двойного слоя. При этом двойной слой делится на плотную часть, толщина которой определяется радиусом ионов, притянутых к поверхности электрода, и диффузную часть, распространяющуюся в глубь раствора от плоскости Гельмгольца. В результате ионы, входящие в диффузную часть, располагаются на некотором расстоянии от поверхности металла с избыточной плотностью зарядов, которая постепенно убывает до нуля по мере удаления от электрода. Теоретически она падает до нуля лишь на бесконечно большом расстоянии. Фактически уже на расстоянии в несколько десятков ионных диа-128 [c.128]

Кроме того, Штерн высказал мысль, что в плотной части двойного слоя ионы могут удерживаться не только за счет электростатических сил, но и за счет специфической адсорбции, т.е. силами некулоновского происхождения. Поэтому число ионов в плотной части двойного слоя может быть не эквивалентным заряду металла, а превосходить его на некоторую величину. Общее падение потенциала в двойном слое по теории Штерна складывается из падения потенциала в плотной части двойного слоя и падения потенциала в его диффузной части (рис. 4.2, в). [c.129]

Для описания адсорбции ионов из раствора в плотной части ДЭС обычно используют изотерму Штерна [22]. Если на поверхности адсорбируются ионы только одного сорта , то зта изотерма имеет наиболее простой вид [c.21]

Структура ДЭС как целого зависит от особенности -3(1 акдой конкретной системы. Она может быть как относительно простой, так и достаточно сложной. Для описания этой структуры обычно используют теорию Гуи—Чепмана [20, 21], а также теории Штерна [221 и Грэма [23], позволяющие учесть специфику конкретных систем. Однако специфика структуры ДЭС связана главным образом с той. его частью, которая сосредоточена непосредственно на поверхности раздела и толщина которой не превышает нескольких ангстрем. В эту часть ДЭС входит заряд смежной с раствором фазы н заряд специфически адсорбированных ионов — так называемая плотная часть двойного слоя. Диффузная же, то есть объемно-поверхностная,, часть ДЭС при умеренных концентрациях ионов в растворе не зависит от механизма заряжения поверхности раздела. Она определя-ется только величиной заряда и имеет примерно одинаковое, доста-точно хорошо изученное и относительно простое строение. [c.14]

Штерн ввел еще одно дополнение в картину о структуре двойного слоя. По его представлениям наряду с образованием плотной части этого слоя в результате максимального приближения ионов к поверхности электрода необходимо учитывать и специфическую адсорбцию дипольных молекул и ионов (рис. 4.1, в). [c.69]

Согласно общепринятой в настоящее время модели Гуи —Штерна внешнюю обкладку ДЭС можно условно разделить на две области плотную часть из монослоя прилегающих непосредственно к поверхности противоионов и диффузную часть, в которой распределение ионов определяется конкуренцией между электрическим полем соседней фазы (притягивающим противоположно заряженные и отталкивающим одноименно заряженные ионы) и тепловым движением (стремящимся равномерно распределить ионы в пространстве). В диффузной части противоионы удерживаются у поверхности только электростатическими силами, в плотной (штерновской) части к ним добавляются еще специфические (адсорбционные) силы. Протяженность штерновского слоя [c.10]

Согласно Штерну нужно иметь в виду еще одно усложнение картины двойного слоя. Наряду с образованием плотной части в результате максимального приближения ионов к поверхности злектрода необходимо учитывать специфическую адсорбцию ди-лольных молекул и ионов, которая приводит к уменьшению или увеличению скачка потенциала е — в плотной части двойного -слоя, как показано на рис. 30. Грэм учитывая адсорб- [c.102]

В 1924 г. Штерн предложил модель, как бы объединяющую модели Гельмгольца и Гуи—Чэпмена. Он исходил из того, что часть заряда со стороны раствора должна быть связана поверхностными силами, а остальной заряд распределяется в диффузной части двойного слоя. Оба заряда компенсируют поверхностный заряд. Если поверхностный заряд равен а заряд в плотной части двойного слоя [c.42]

О. А. Есиным и Б. Ф. Марковым (1939), она и не обеспечивает количественной сходимости с опытом. При расчете величины емкости по формуле Штерна следует иметь в виду, что общая емкость двойного слоя состоит из двух последовательно включенных емкостей его плотной части и диффузной части Са [c.276]

При сделанных Штерном допущениях емкость диффузной части двойного слоя должна быть значительно больше емкости его плотной части и, как это вытекает из уравнения (XI-14), общая емкость определяется в основном емкостью гельмгольцевской частью двойного слоя. Определение емкости по теории Штерна приводит поэтому к результатам, согласующимся с опытом как по величинам [c.274]

Совместим потенциальную диаграмму процесса разряда с моделью двойного электрического слоя (рис. 48). Следуя Фрумкину, используем картину двойного слоя Штерна и предположим, что в акте разряда могут участвовать лишь частицы, находящиеся в гельмгольцевской части двойного электрического слоя. Учет характера строения двойного слоя существенно изменяет представления об условиях протекания стадии разряда. Во-первых, оказывается, что поверхностная концентрация разряжающихся частиц в общем случае не равна их объемной концентрации, так как при йф О перевод заряженных частиц из раствора в плотную часть двойного слоя связан с электрической работой, равной для положительных ионов величине Следовательно, поверхностную концентрацию с частиц Ох можно выразить через их объемную концентрацию следующим образом [c.324]

Штерн предложил р ассматривать двойной электрический слой состоящим из двух частей внутренней (плотный слой Гельмгольца) и внешней (диффузный слой). Это позволило использовать теорию Гуи — Чепмена для описания строения внешней части слоя, где можно пренебречь адсорбционными силами и размерами иоиов. Внутреннюю часть Штерн представил как адсорбционный мопоионный слой толщиной не менее двух радиусов ионов (см. рис. 11.13). Введенный Штерном потенциал часто называют штерновским. [c.60]

По теории Штерна, двойной слой делят на плотную часть, толщина которой определяется радиусом иона, и диффузную часть, распространяющуюся в глубь раствора от плоскости, находящейся на расстоянии от поверхности электрода. Эту плоскость называют внешней плос- [c.19]

Изложенное представление о зависимости емкости от знака скачка потенциала, что соответствует зависимости толщины плотной части двойного слоя от знака его заряда, не вытекает из теории Штерна, а является результатом опыта. Согласно теории Штерна, емкость плотной части двойного слоя не зависит от потенциала. Исследования, главным образом советских ученых, показали, что в области потенциалов, соответствующих положительному заряду поверхности, емкость в 2—3 раза больше, чем в области, отвечающей отрицательным зарядам. Это расхождение с теорией было объяснено наличием деформации анионов в двойном слое в случае положительно заряженной поверхности металла. В разбавленных растворах (менее ОД н.) при потенциале нулевого заряда поверхности емкость должна иметь резкий минимум, так как при малых зарядах поверхности двойной слой имеет наиболее диффузное строение следовательно, эффективная толщина его велика. Это предположение, основанное на теории двойного слоя, было подтверждено опытом (см. стр. 724—725). (Прим. ред.) [c.700]

На границе электрод — раствор возникает двойной электрический слой, который образован зарядами на электроде и ионами противоположного знака, находящимися в растворе вблизи поверхности электрода и притянутыми к ней благодаря действию электростатических сил. Согласно Штерну [156], часть этих ионов расположена непосредственно у поверхности электрода, образуя так называемую плотную или гельмгольцев-скую часть двойного слоя, другие находятся на некотором расстоянии от нее и образуют диффузную часть двойного слоя. Толщина плотной части двойного слоя определяется минимальным расстоянием между поверхностью электрода и центрами сольватированных ионов, образующих эту часть двойного электрического слоя. Плоскость, в которой находятся центры максимально приближенных к поверхности ионов, получила название плоскости Гельмгольца. [c.57]

Чапманом. Такое предпо-ложенне было сделано Штерном (1924) в его адсорбционной теории двойного электрического слоя. Штерн полагал, что определенная часть ионов удерживается вблизи поверхностн раздела металл — электролит, образуя ге./1ьмгольцевскую пли конденсированную обкладку двойного слоя с толщиной, отвечающей среднему радиусу попов электролита. Здесь Штерн следовал принципам, заложенным во втором приближении теории Дебая и Гюккеля. Таким образом, успехи теории растворов в свою очередь содействовали развитию теории двойного электрического слоя иа границе электрол — электролит. Остальные иопы, входящие в состав двойного слоя внутри гел ьм гол ьцеп с ко й обкладки, по ис удерживаемые жестко на поверхности раздета, распределяются диффузно с постепенно убывающей плотностью заряда. Для диффузной части двойного слоя Штерн, так же как и Гуи, пренебрег собственными размерами нонов. Кроме того, Штерн высказал мысль, что в плотной части двойного слоя ионы удерживаются за счет не только [c.267]

Вследствие малого радиуса действия адсорбционных сил можно, до некоторой степени условно, выделить в двойном электрическом слое две основные часги (рис. VII-3) более близкую к поверхноаи плотную часть (слой Штерна — Гельмголь- [c.214]

Основная особенность модели Грэма заключается в наличии в двойном слое двух плоскостей локализации ионов в плотной части — ближней (первой) и дальней (второй). Эти плоскости удалены от поверхности электрода на расстояния, равные размерам ионов, причем предполагается, что это ионы одного знака — противоионы, но часть их дегидратирована и поэтому имеет меньший размер /ь а другая часть остается гидратрфо-ванной и имеет больший размер Л- Локализованным в первой плоскости ионам приписывается способность специфически взаимодействовать с электродом (сорбироваться), тогда как ионы второй плоскости взаимодействуют с электродом только электростатически. Количественная сторона теории Грэма полностью повторяет теорию Штерна и сводится к тем же уравнениям [c.604]

Теория Гуи оправдывается лучше всего там, где теория Гельмгольца оказывается неприложимой, и, наоборот, последняя дает лучшую сходимость с опытом в тех случаях, когда первая дает неверные результаты. Следовательно, строению двойного электрического слоя должно отвечать некоторое сочетание моделей, предложенных Гельмгольцем и Гуи. Такое предположение было сделано Штерном (1924) в его адсорбционной теории двойного электрического слоя. Штерн полагал, что определенная часть ионов удерживается вблизи поверхности раздела металл — электролит, образуя гельмгольцевскую обкладку двойного слоя с толщиной, отвечающей среднему радиусу ионов электролита . Остальные ионы, входящие в состав двойного слоя, распределяются диффузно с постепенно убывающей плотностью заряда. Для диффузной части двойного слоя Штерн, так же как и Гуи, пренебрег собственными размерами ионов. Кроме того, Штерн высказал мысль, что в плотной части двойного слоя ионы удерживаются не только за счет электростатических сил, но и за счет сил специфической адсорбции, т. е. силами некулоновского происхождения. Поэтому в растворах, содержащих поверхностно-активные ионы, их число в гельмгольцевском двойном слое может быть не эквивалентным заряду поверхности металла, а превосходить его на некоторую величину, зависящую от свойств иэпов и заряда металла. Таким образом, по Штерну, следует различать две модели двойного электрического слоя, одна из которых относится к растворам поверхностно-инактивных электролитов, [c.271]

В кинетике протекания стадия переноса заряда, замедленность которой представляет собой непосредственную причину возникнове-, ния электрохимического перенапряжения, особую роль должно играть строение двойного электрического слоя на границе раздела двух фаз. Действительно, если другие стадии электродного процесса— транспортировка частиц и гомогенное химическое превращение— протекают хотя и вблизи границы раздела электрод — электролит, но далеко за пределами двойного слоя, то собственно электрохимический акт разыгрывается внутри этого слоя. Распределение потенциала в двойном слое и положение реагирующих частиц в нем должны поэтому существенно влиять и на скорость электрохимического акта, и на величину электрохимического перенапряжения. Фрумкин, первым высказавший эту мысль, дал ее количественное оформление на основе некоторых предположений. Первое из них сводится к тому, что реально существующий двойной слой может быть удовлетворительно описан моделью Штерна. Согласно второму предположению, в электрохимическом акте участвуют лишь частицы, находящиеся в плотной части двойного электрического слоя, т. е. непосредственно у поверхности электрода. Как следствие этого, средняя энергия заряженных частиц и их концентрация у поверхности должны быть иными, чем в глубине раствора. Это различие обязано существованию скачка потенциала в диффузной части двойного слоя. [c.368]

Теория Эрдей-Груц и Фольмера содержит некоторые ошибки, в то время как теория, предложенная Фрумкиным, свободна от этих ошибок. Фрумкин использовал теорию Штерна о строении двойного слоя на границе твердая фаза — жидкость (см. стр. 686). Предполагается, что этот слой состоит из плотной части, прилегающей к электроду, падение потенциала в которой может быть обозначено через ф, и диффузной части, распространяющейся в раствор, падение потенциала в которой фх приблизительно равняется [c.626]

Влияние ионов на электрокинетические явления можно легко объяснить с помощью теории двойного слоя Штерна. Не ионизирующиеся вещества, например карбид кремния, целлюлоза, сера и уголь, при соприкосновении с водой заряжаются отрицательно, и добавление малых количеств одно-одновалентных электролитов приводит к увеличению этого заряда. Вероятно, в этих случаях отрицательное значение ( -потенциала обусловлено главным образом прочной связью гидроксильных ионов воды, а возможно также и анионов электролита с поверхностью твердого тела. Эквивалентное количество положительных ионов (некоторые из них расположены в плотной части двойного слоя, а остальные — в диффузной части) находится в растворе. Градиент потенциала между твердой поверхностью и жидкой фазой (вода или разбавленный раствор электролита) изображен схематически на рис. 125, /. При увеличении концентрации электролита катионы скопляются в той части плотного двойного слоя, которая обращена к раствору, а именно вблизи линии XV, изображенной на рисунке. При повышении плотности положительного заряда у XV -потенциал становится менее отрицательным, как показано на рис. 125, //. Если концентрация положительных ионов становится большой и к тому же эти ионы обладают высокой валентностью, то знак электрокинетического потенциала может в некоторых случаях меняться на обратный (рис. 125, ///) . [c.710]

Поскольку теория Штерна учитывает наль чие плотного адсорбционного слоя нонов, это позволяет установить влияние их гидратации на <7г, а учет специфической адсорбции ионов дает возможность объяснить резкое уменьшение потенциала поверхности в плотной части слоя при наличии в растворе про-тивоиона, обладающего большим адсорбционным потенциалом. Лучше адсорбируются и ближе подходят к поверхности менее гидратированные ионы, которые по этой причине значительнее компенсируют поверхностный потенциал, а соответственно их будет меньше в диффузном слое. [c.75]

Согласно теории Штерна твердая частица в результате своих электрических и адсорбционных сил притягивает к себе ионы того или иного знака из жидкости, в которой она находится. Эти ионы располагаются в непосредственной близости от частицы на расстоянии радиуса иона и называются потенциалоопределяющими. Потенциалоопределяющие ионы образуют плотную часть двойного электрического слоя, которая прочно связана с частицей. [c.69]

Распределение потенциала по теории Штерна показано на рис. 7.18. Как видно из рис. 7.18 а и в, в плотной части двойного слоя потенциал линейно изменяется от Е до >, а в диффузном слое — в соответствии с теорией Гуи — Чапмена. Если д > д , то распределение потенциала в двойном слое будет таким, как это показано на рис. 7.18, а. В точке нулевого заряда 9 = 0 и из последнего уравнения следует, что Е = , т. е. скачок потенциала между электродом и раствором обусловлен специфической адсорбцией ионов на незаряженной поверхности электрода (рис. 7.18,6). [c.235]

Значения градиента потенциала в диффузной части двойного слоя можно вычислить каким-либо известным способом, например с помощью модели Штерна [31, 32, 15]. Значительно труднее определить не только величину, но даже направление изменений градиента потенциала в плотной части двойного слоя. Кроме того, любая попытка оценить влияние двойного слоя в случае рассматриваемой реакции крайне осложняется, потому что молекула стильбендиола значительно больше, чем толщина плотной части двойного слоя. Длина молекулы стильбендиола вдоль оси ее наибольшей поляризуемости составляет около 11,6 А. Таким образом, различные части молекулы будут подвергаться действию поля различной напряженности. [c.403]

Согласно существующим представлениям, ионы, обусловливающие заряд поверхности твердой фазы, образуют внутреннюю обкладку двойного электрического слоя (ДЭС) (см. рис. 3,1). Про-тивоионы составляют внешнюю обкладку ДЭС. Часть противоионов, близко расположенных у поверхности твердой фазы и подвергающихся действию ее электрического поля, закрепляется около поверхности наиболее прочно это плотная часть внешней обкладки двойного слоя, или слой Штерна (см. рис. 3, II). Иногда внутреннюю обкладку двойного слоя и слой Штерна рассматривают вместе как слой Перрена или Гельмгольца (см. рис. 3,У). Расстояние между [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология