Адсорбционный метод изучения двойного электрического слоя

АДСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ [c.31]

УП.2. Адсорбционный метод изучения двойного электрического слоя [c.169]

Обычные электрохимические методы изучения двойного слоя не позволяют однозначно выделить из экспериментально определяемого полного заряда д свободный заряд поверхности электрода. Именно поэтому принятая в настоящее время модель двойного электрического слоя исходит из допущения, что на электродах типа ртути, свинца и висмута д=дсв- С другой стороны, на электродах из металлов платиновой группы процессы частичного или даже полного разряда ионов при их адсорбции нельзя не учитывать. Перенос заряда доказывают данные по кинетике адсорбции и обмена ионов. Так. например, адсорбционное равновесие в растворах неорганических солей на платиновом электроде устанавливается за время от нескольких минут [c.197]

Электрические заряды на коллоидных частицах возникают в результате преимущественной адсорбции одного из ионов электролитов из раствора или диссоциации собственных ионогенных групп. Независимо от механизма возникновения зарядов на коллоидных частицах, при достаточной плотности расположения зарядов, образуется двойной электрический слой, состоящий из зарядов на поверхности и из компенсирующих ионов в растворе при этом, по теории Штерна, компенсирующие ионы частично входят в прилегающий к поверхности адсорбционный слой, а частично — в диффузную часть двойного слоя. Изучение заряда поверхности методом электрокапиллярных кривых (на ртути, V. 4) и кривых титрования (золи AgJ, растворы белков) позволили определить точки нулевого заряда (в белках — изоионную точку, V. 5) и установить их смещение в растворах различных электролитов. [c.132]

На некоторые стадии каталитического цикла реакций существенное влияние оказывают адсорбция веществ на ртутном электроде, строение двойного электрического слоя, размешивание в условиях полярографического максимума второго рода и т. д. поэтому путем изучения каталитических полярографических волн водорода нередко удается сравнительно просто исследовать процессы и явления, трудно доступные (или недоступные) для изучения другими методами. Так, каталитические волны водорода, наряду с определением констант скорости быстрых протолитических реакций, позволяют исследовать адсорбционные явления при очень малом заполнении поверхности электрода адсорбированными частицами (менее 0,5%), оценить скорость бимолекулярного взаимодействия некоторых свободных радикалов, а также изучать некоторые другие явления. [c.4]

Уравнения (12.19) свидетельствуют о том, что метод измерения электродного импеданса может быть использован в качестве весьма тонкого инструмента для исследования свойств двойного электрического слоя в случае достаточно сложных электрохимических систем, подобно тому как метод измерения адсорбционной емкости является инструментом изучения адсорбции поверхностно-активных веществ на идеально поляризуемых электродах [51]. [c.53]

Весьма ценным с точки зрения установления строения двойного электрического слоя является сопоставление адсорбционного поведения различных компонентов раствора, в частности молекул органических веществ, на двух границах раздела фаз раствор/ртуть и раствор/воздух. Методами изучения второй границы служат измерения поверхностного натяжения и адсорбционных скачков потенциала. [c.164]

Первый метод заключается в использовании электродов с очень большой истинной поверхностью, как, например, платинированная платина. В этом случае даже при малой истинной плотности тока заряжения общая сила тока достаточно велика и побочные электрохимические процессы не могут искажать кривую заряжения. Этот метод был широко использован для изучения строения двойного электрического слоя и протекания адсорбционных процессов на металлах платиновой группы, а также на сплавах этих металлов (А. И. Шлыгин, Г. П. Хомченко, Д. В. Сокольский, А. В. Шашкина, О. А. Петрий, Б. И. Подловченко и др.). [c.167]

Наиболее прямым методом изучения двойного электрического слоя является адсорбционный метод. Так, если при установлении электрохимического равновесия между серебряной пластинкой и раствором AgNOз некоторое число ионов Ag+ переходит из раствора на металл, то поверхность электрода заряжается положительно и к нему притягивается эквивалентное количество анионов МОз. В результате из раствора уходит некоторое количество AgN08. Уменьшение концентрации соли в растворе определяет заряд поверхности металла и, соответственно, величину адсорбции анионов. [c.29]

Класси зские методы изучения двойного слоя и частиц, образующихся или адсорбирующихся на поверхности электрода, включают а) измерение электрической емкости [21], б) электрокапилляр-ное определение поверхностного натяжения (у жидких металлов) с использованием гиббсовской термодинамической теории поверхности и адсорбции и в) определение поверхностного натяжения по периоду капания или по весу капель. Каждый из этих методов опирается на косвенную оценку адсорбционных свойств поверхности, получаемую из термодинамического анализа она является достаточно строгой и может быть экспериментально проверена на некорродирующих жидких металлах. Эти методы кратко обсуждены ниже они наилучшим образом подходят к жидким металлам. Емкостный метод может применяться также и в случае твердых металлов [20, 30], хотя здесь имеются ограничения, связанные с частотной зависимостью емкостной составляющей импеданса поверхности [31]. Поэтому для изучения твердых металлов желательны более прямые методы, и в частности методы, применимые in situ, не приводящие к нарушению равновесных или стационарных процессов, протекающих на поверхно- [c.398]

Некоторые другие методы. В [104] исследовалось электрокинетическое поведение платины при различных потенциалах в разбавленных растворах по отклонению Pi/Pt-проволочки в электрическом поле. В [105, 106] предложен метод изучения поверхностных свойств металлов, основанный на измерениях силового барьера, препятствующего контакту поляризованных металлических нитей в растворе электролита. Эти два метода показывают, что на платине в достаточно разбавленных растворах существует диффузный ДЭС. В [107— 114] определялись потенциалы и токи при непрерывной зачистке платиновых электродов в растворах электролитов. Устанавливающиеся при зачистке потенциалы или потенциалы, при которых ток во время зачистки равен нулю, нельзя истолковывать как потенциалы нулевого заряда ДЭС. При условии, что во время зачистки не нарушается адсорбционное равновесие и сохраняется постоянным pH, эти потенциалы следует трактовать, как потенциалы нулевого полного заряда [115, 116]. Ионная адсорбция влияет на эстанс электрода, как это показано Гохштейном [117]. Однако на платиновых металлах эстанс в присутствии ионов разной природы пока детально не изучался. Предприняты попытки изучения состояния поверхности платины по смачиваемости [118—121], по зависимости фрикционных свойств электрода от потенциала [122], по удлинению платиновой нити [123], методом погружения электрода в раствор [124], методом временно-областной рефлектометрии [125]. Неоднократно проводились измерения емкости двойного электрического слоя на платине [126—138], причем очень часто этот метод применялся для области высоких анодных потенциалов (соответствующие ссылки можно найти в [133, 134]). Результаты определения потенциала нулевого заряда ДЭС [130—132] на платине по минимуму емкости в разбавленных сульфатных и перхлоратных растворах находятся в согласии с данными, полученными методом адсорбционных кривых и радиоактивных индикаторов. Причины существенно более анодных значений [c.61]

В заключение необходимо отметить, что наиболее прямым методом изучения двойного слоя является адсорбционный метод, в котором определяют изменение концентрации частиц в объеме раствора, происходящее при образовании двойного электрического слоя. Аналитическими методами это изменение концентрации раствора можно обнаружить лишь в случае электродов с очень большой поверхностью, например в случае платинированного платинового электрода, и при очень малых объемах раствора. Большие возможности адсорбционного метода проявляются при использовании радиоактянвых индикаторок, позволяющих определять адсорбцию различных частиц на электроде. [c.83]

Возникновение двойного электрического слоя при соприкосновении металла с раствором неизбежно вызывает изменения состава раствора. В случае электродов с высоко развитой поверхностью эти изменения оказываются весьма значительными и могут быть установлены обычными аналитическими методами. Такой метод изучения дной-ного электрического слоя получил название адсорбционного. Сочетание адсорбционного метода с методом снятия кривых заряжения (А. Н. Фрумкин, А. И. Шлыгин, В. И. Медведовский, А. Д. Обручева, Р. X. Бурштейн и др.) позволило установить ряд важных особенностей строения двойного электрического слоя. В частности, были установлены дипольный характер адсорбированных на металле атомов водорода и кислорода, объяснен эффект перезарядки золя платины при переходе от атмосферы водорода к атмосфере кислорода (Н. А. Бах, Н. А. Балашова), а также различия в поведении водородного и кислородного угля (Б. П. Брунс, С. Д. Левина, Е. М. Кучинский). [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология