Возникновение двойного электрического слоя

Возникновение двойного электрического слоя и его строение [c.313]

Ко второму типу механизма образования двойного электрического слоя и возникновения разности потенциалов между двумя фазами относится случай, когда ни положительно, ни отрицательно заряженные частицы не покидают свои фазы в сколько-нибудь заметных количествах, однако частицы одного знака адсорбируются на поверхности раздела в больших количествах, чем частицы другого знака. Возникновение двойного электрического слоя при этом обусловлено ориентацией адсорбированных молекул растворителя и перераспределением ионов. Адсорбция [c.165]

При погружении металлической пластинки в воду некоторая часть ионов металла с поверхности пластинки в результате взаимодействия с молекулами воды переходит в раствор, прилегающий к поверхности пластинки. Металл заряжается отрицательно, и возникающие электростатические силы препятствуют дальнейшему течению этого процесса. В системе устанавливается равновесие. Указанные процессы приводят к возникновению двойного электрического слоя и скачка потенциала между отрицательно заряженной пластинкой и слоем положительно заряженных ионов в растворе. При погружении металла в раствор его соли наблюдается аналогичная картина, но равновесие наступает при другом скачке потенциала, зависящем не только от свойств металла, но и от концентрации (точнее, от активности) ионов в растворе. Толщина двойного электрического слоя в разбавленных растворах составляет сотни ангстрем, а в концентрированных уменьшается до нескольких ангстрем. [c.216]

Ранее был рассмотрен вопрос об условиях возникновения двойного электрического слоя на границе металл — вода или металл — раствор соли, содержащей ионы, одноименные с металлом ( 155). После установления равновесия в такой системе можно всегда констатировать наличие скачка потенциала между заряженной поверхностью металла и жидкостью. Этот скачок потенциала обозначим буквой ф. Его называют термодинамическим потенциалом. [c.322]

Возникновение двойного электрического слоя на межфазных поверхностях, как и адсорбция, является результатом взаимодействия соприкасающихся фаз благодаря избыточной поверхностной энергии. Стремление гетерогенной системы к уменьшению поверхностной энергии вызывает определенное ориентирование полярных молекул, ионов и электронов в поверхностном слое, вследствие чего [c.44]

Каковы возможные причины возникновения двойного электрического слоя на межфазной поверхности Приведите примеры механизмов об])азования двойного электрического слоя в различных дисперсных системах. [c.102]

Рассмотрим некоторые методы изучения явлений, связанные с возникновением двойного электрического слоя. [c.167]

Возникновение двойного электрического слоя (ДЭС) на поверхности связано с переходом зарядов (ионов) из одной фазы в другую, что обусловлено различием в величине химического потенциала компонента (иона) в граничащих фазах ионы переходят из фазы с большим значением химического потенциала в фазу, где р, имеет меньшее значение. В результате на границе раздела фаз появляется скачок потенциала, который приостанавливает дальнейший переход ионов. [c.64]

Если то же количество порошка кварца распределить в том же объеме четыреххлористого углерода, не способного образовывать на частицах сольватные оболочки и исключающего возможность возникновения двойного электрического слоя, то получается агрегативно неустойчивая суспензия. В этой суспензии уже за 15 мин оседания слой осадка достигает предельной толщины в 53 мм, причем он состоит всего из 7 объемн. % кварца. [c.323]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —М1 (точки 1—2) М1 —Мц (точки [c.469]

Третья причина возникновения двойного электрического слоя и скачка потенциала — адсорбционная ориентация полярных молекул. Нейтральные в целом полярные молекулы могут располагаться определенным образом на поверхности, образуя слой ориентированных диполей. Учитывая, что свою роль в образовании двойного элект- [c.82]

При погружении металлической пластинки в воду некоторая часть ионов металла с поверхности пластинки в результате взаимодействия с молекулами воды переходит в раствор, прилегающий к поверхности пластинки. Металл заряжается отрицательно, и возникающие электростатические силы препятствуют дальнейшему течению этого процесса. В системе устанавливается равновесие. Указанные процессы приводят к возникновению двойного электрического слоя и скачка потенциала между отрицательно заряженной пластинкой и слоем положительно заряженных ионов в растворе. При погружении металла в раствор его соли наблюдается аналогичная картина, но равновесие на- [c.179]

В рассмотренном примере возникновение двойного электрического слоя было обусловлено электростатической адсорбцией ионов. Предположим теперь, что в ячейке (рис. 49) раствор NaF заменен раствором Nal, а напряжение от внешнего источника тока подобрано таким образом, что заряд поверхности ртути снова равен нулю. Оказывается, что и, следовательно, (Д 8ф), л5=75=(А йф) р 3 дд . [c.146]

Обмен ионами между фазами — не единственная причина возникновения двойного электрического слоя и скачка потенциалов на границе раздела фаз. Двойной электрический слой может образоваться в результате преимущественной адсорбции одного знака. Ионы противоположного знака притягиваются к поверхности электростатическими силами. Интересно, что двойной электрический слой адсорбционного происхождения может возникать на границе жидкость — воздух. Обстоятельное изучение этого явления провел А. Н. Фрумкин. Он установил анионы чаще адсорбируются на границе вода — воздух, чем катионы повышение гидратации ионов снижает их адсорбционную способность при адсорбции органических ионов выполняется правило Дюкло — Траубе. [c.82]

Рис. 1. Возникновение двойного электрического слоя,

Вследствие разности концентраций ионы Н+ и С1 будут перемещаться в этом случае от первого раствора ко второму. Но ионы Н+ и С1 двигаются с различными скоростями (подвижность ионов Н+ примерно в 5 раз больше подвижности ионов С1 ). Поэтому за единицу времени через границу соприкосновения растворов пройдет больше Н+-ионов, чем С1 -ионов. Это ведет к заряжению одного раствора относительно другого, т. е. к возникновению двойного электрического слоя на жидкостной границе и появлению скачка потенциала. [c.175]

Возникновение двойного электрического слоя на границе фаз [c.198]

Еще в начале прошлого века было замечено, что форма поверхности ртутной капли, находящейся в растворе, зависит от сообщенного ей заряда. Если с поверхности ртути периодически снимать заряд, что достигается, например, с помощью укрепленной иглы, то капля ртути начинает совершать сложные движения ( ртутное сердце ). Это явление можно объяснить, если предположить, что поверхностное натяжение ртути зависит от возникновения двойного электрического слоя на металле и, следовательно, от скачка потенциала на границе ртуть —раствор. Наблюдать такую зависимость очень удобно с помощью капиллярного электрометра (рис. 70), который состоит из двух ртутных электродов, сообщающихся при помощи разбавленного раствора серной кислоты. Один из электродов — анод (ртуть в каломельном полуэлементе 4) обладает большой поверхностью и при прохождении тока практически не поляризуется другой же электрод, поляризуемый током,—катод — находится в тонкой стеклянной трубке 2, заканчивающейся капилляром. Вследствие весьма ограниченной поверхности катода (капля ртути) потенциал его может быть изменен в широких пределах в зависимости от величины приложенного заряда. [c.209]

Значительную роль сыграли исследования электрокинетических явлений в построении современной теории скачка потенциала на границе фаз. Опыты с частицами угля и платины позволили выяснить, в какой мере электролитические явления коллоидных систем связаны с величиной общего скачка потенциала на границе фаз. Так, например, старые представления Нернста, Гельмгольца и других не могли дать ответа на вопрос о том, почему при возникновении двойного электрического слоя на границе фаз, кроме термодинамического потенциала <р, появляется электрокинетический потенциал Более точное количественное изучение коллоидных систем и строения двойного слоя позволило не только обнаружить, но и вычислить величину -потенциала. [c.232]

По оси ординат отложено значение полной потенциальной энергии, а По оси абсцисс длина. Чем выше расположен данный уровень на диаграмме, тем больше величина соответствующей ему энергии —Еп п (т. е. меньше величина ). Параллельное расположение уровней валентной зоны и зоны проводимости по отношению к оси абсцисс указывает на постоянство энергий —Е и —Е по всей длине выбранного участка кристалла. В дальнейшем мы увидим, что вблизи поверхности кристалла возможно искривление уровней полной потенциальной энергии (—Е , —Е и др.), соответствующее возникновению двойного электрического слоя и скачка контактной разности потенциалов. [c.77]

Ниже мы постараемся выяснить причины и некоторые общие закономерности возникновения двойного электрического слоя на поверхности раздела соприкасающихся тел. При этом вначале мы будем считать, что рассматриваемые тела обмениваются между собой только электронами, а обмен ионами, либо нейтральными атомами практически не происходит. Такой случай соответствует контакту металлов или полупроводников. Будем считать, что в начальный момент времени оба тела являются нейтральными и имеют различные значения электрохимических потенциалов электронов [c.154]

Рис. 23. Схема возникновения двойного электрического слоя на опущенном в раствор металле

Электродные скачки потенциалов во всех случаях характеризуются различием в плотностях зарядов или энергий электронов в двух фазах и сопровождаются возникновением двойных электрических слоев трех типов [c.16]

Изучение электрокинетических явлений позволило объяснить, почему при возникновении двойного электрического слоя на границе фаз, кроме термодинамического потенциала ф, появляется электрокинетический потенциал Количественное изучение коллоидных систем и строения двойного слоя позволило не только обнаружить, но и вычислить абсолютную величину -потенциала, [c.251]

Когда ионы металла переходят в раствор (энергия гидратации ионов достаточна для разрыва связи между ион-атомами и электронами), на поверхности металла остается эквивалентное количество электронов (рис. 7), которые в раствор не переходят и сообщают металлу отрицательный заряд. 3)тот заряд вызывает электростатическое притяжение между положительно заряженными ионами металла, нерешедщими в раствор, и поверхностью металла. Указанные явления на границе металл — водный раствор электролита приводят к возникновению двойного электрического слоя, образуемого электрическими зарядами, находящимися на металле, и ионами противоположного заряда, располагающимися у поверхности металла в растворе, что приводит к установлению некоторой разности потенциалов между металлом и раствором электролита (рис. 8, а). [c.15]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —Mi (точки 1—2) Mi —Мц (точки 3—4) Мц —раствор L (точки 5-—б) раствор L —Mi (точки 7—8) Mi —вакуум (точки 9—10), где М —металл. Потенциал х. отвечающий работе переноса элементарного положительного заряда из глубины фазы в точку в вакууме, расположенную в непосредственной близости к поверхности фазы, называется поверхностным. В рассматриваемой. цепи поверхностные потенциалы возникают между точками / и 2, а также 9 и 10. Разность внутренних потенциалов соседних фаз называется гальвани-пот нциалом. В цепи, представленной на рис. 169, гальвани-потенциалы возникают на границах фаз точки 3—4-, точки 5—6 точки 7—S. Э. д. с. этой цепи представляет собой сумму скачков потенциалов [c.469]

Электростатический фактор заключается в уменьщении межфазиоро натяжения вследствие возникновения двойного электрического слоя иа поверхности частиц в соответствии с уравнени" ем Липпмана. Появление электрического потенциала на межфазной поверхности обусловливается поверхностной электролитической диссоциацией или адсорбцией электролитов. Основы электростатической теории устойчивости лиофобных систем излагаются в разделе VI. Б. [c.275]

Важное значение имеет образование двойного электрического слоя на границе раздела фаз в гетерогенных дисперсных системах. Возникновение двойного электрического слоя возможно двумя путями. Первый путь связан с адсорбцией на поверхности частиц твердой фазы ионов из раствора. При этом на поверхности твердой фазы адсорбируются те ионы, которые могут образовать с ионами противоположного знака (входящими в ее состав) трудно растворимые соединения либо такие ионы, которые входят в решетку, могут замещать в кристалле соответствующий ион, давая изоморфное с кристаллом соединение. Рассмотрим два примера. Гидрозоль иодистого серебра получают по реакции между AgNOs и KI. Если взять избыток AgNOs, на поверхности коллоидных частиц Agi адсорбируются ионы Ag+ и частица становится заряженной положительно. При наличии в растворе избытка KI коллоидная частица Agi приобретает отрицательный заряд вследствие адсорбции ионов I-. Таким образом, создается внутренняя обкладка двойного электрического слоя, определяющая знак заряда коллоидной частицы. Ионы К+ остаются в растворе и образуют наружную обкладку двойного слоя. [c.322]

В последнее время особое внимание проявляется к проблемам электрохимической кинетики, которые являются центральными при осуществлении любых электродных реакций. Теоретические обобщения и выводы электрохимической кинетики все более широко применяются не только при изучении теоретических закономерностей электрохимии, но и в электрохимической технологии. Результаты теоретических исследаваний позволяют, в частности, глубже осознать связь между явлениями, которые протекают при возникновении двойного электрического слоя на границе фаз, и теми глубокими изменениями вещества, которые наблюдаются на электродах при пропускании тока. [c.6]

Причиной возникновения двойного электрического слоя является переход части ионов криста.танческой решетки. металла (Ме"") с повер.хностн пластанки я раствор под действием полярных молею, л воды. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология