Двойной электрический мономолекулярный

Поверхностная проводимость кварца в воздухе влажностью 20—30% (где, согласно БЭТ, формируется молекулярный слой воды) резко возрастает. Это указывает на то, что вода, адсорбированная в ленгмюровской области, обладает электрическими свойствами, отличными от воды, находящейся в полимолекулярных слоях. Предполагается, что при формировании мономолекулярного слоя (и последующих одного-двух) происходит диссоциация водьг. Этот процесс продолжается до тех пор, пока на границе раздела не будет завершено формирование двойного электрического слоя. [c.52]

В результате такой ориентации адсорбционный слой образует мономолекулярный слой, состояние которого может быть газообразным или конденсированным в зависимости от структуры молекул или ионов, природы неводной фазы (воздух или масло ), концентрации ПАВ, температуры и т. д. В случае ионогенных ПАВ состояние адсорбционных слоев зависит также от потенциала двойного электрического слоя, обусловленного ориентацией молекул или ионов. [c.201]

Молекулы многих веществ обладают дипольным моментом и способностью определенным образом ориентироваться на границе раздела фаз. Дипольным моментом, равным 6-10 Кл-м, обладает молекула воды [71, 72—74]. В поверхностном мономолекулярном слое примерно каждая тридцатая молекула расположена отрицательным полюсом в сторону газообразной, а положительным — в сторону жидкой фазы. В двойном электрическом слое из ориентированных диполей создается разность потенциалов V — 0,26 В [72]. Поэтому при наличии в воздухе ионов обоих знаков в равных количествах капли воды адсорбируют преимущественно отрицательные ионы, пока положительный потенциал внутри капли не будет скомпенсирован полем избыточного заряда д. В равновесном состоянии заряд капли равен [71] [c.34]

Результаты расчетов представлены на рис. 5. Видно, что изотермы адсорбции этанола, полученные емкостными измерениями, имеют нормальный вид. Четко выявляется -образная форма изотермы адсорбции при больших зарядах поверхности. Изотермы на рис. 5 идут заметно выше, чем на рис. 1. С помощью емкостных измерений находятся истинные степени заполнения при адсорбционном равновесии (в насыщенных растворах двойной электрический слой практически состоит только из плотной части, расположенной в пределах мономолекулярного адсорбционного слоя). Поэтому отсутствие аномалии на изотермах адсорбции (минимум), полу- [c.45]

Стекло может быть отнесено к группе типичных твердых тел с высокой поверхностной энергией, несущих на поверхности электрические заряды [26]. Многие органические жидкости имеют на поверхности стекла большие углы смачивания и их растекание по поверхности, а тем более образование мономолекулярных слоев происходит с большим трудом. Обычно на границе стекла и смачивающей жидкости образуется термодинамически нестабильный двойной электрический слой, обусловливающий явно выраженную тенденцию жидкой пленки разрываться и группироваться в отдельные мелкие капли [27, 28]. По-видимому, такая тенденция проявляется в меньшей степени только в случае жидких углеводородов и некоторых полиметилсилоксанов. [c.98]

Заряд возрастает с увеличением коэффициента трения, диэлектрической проницаемости и полярности движущихся тел, внешних усилий, сжимающих эти тела, скорости их движения, шероховатости поверхностей и т. п. При движении между поверхностями образуется двойной электрический слой толщиной 5—10 А, причем распределение отрицательных и положительных зарядов между обеими поверхностями зависит от так называемого трибоэлектрического ряда материалов (табл. 3.1). Этот ряд не всегда соответствует данным табл. 3.1, так как следы примесей или мономолекулярные слои влаги, газов, жировых и других веществ на поверхности одного пли обоих тел могут изменить расположение материалов в таблице. Из табл. 3.1 видно, что полимеры, содержащие амидные группы (например, белковые вещества), заряжаются более положительно, чем соединения с гидроксильными группами (например, целлюлоза), а последние — более положительно, чем полиуглеводороды производные полиакрилонитрила всегда заряжаются отрицательно. [c.51]

Теоретические представления о монослоях связаны с существованием поверхностных фаз, изменения состояния которых обнаруживаются по перегибам кривых поверхностное давление—площадь. Свойства этих фаз описываются главным образом эмпирическими уравнениями состояния, аналогичными уравнениям для трехмерных твердых, жидких и газообразных фаз [78]. Особое внимание было обращено на явление гистерезиса, связанное с влиянием двойного электрического слоя, образующегося на обращенной к воде стороне растекшейся мономолекулярной пленке. В возникновении гистерезиса большое значение, по-видимому, имеет строение поверхностных слоев воды, поэтому данные, полученные для монослоев, способствовали развитию новых представлений о структуре воды [79]. [c.295]

Таким образом, можно сделать вывод, что адсорбционные слои образуются только в определенных условиях. Сама возможность их существования, а также плотность, характеризующая степень заполнения поверхности % = Г Г , зависят от электрической характеристики двойного слоя, соотношения ф —фн, а также от заряда частиц адсорбата, их поверхностной активности и сил специфического взаимодействия с электродом. Необходимо учитывать возможность адсорбции других компонентов электролита, газообразных продуктов и температуру раствора. Если при этом отсутствуют причины, способствующие полимеризации или агрегатированию частиц, адсорбционный слой, как правило, является мономолекулярный. [c.520]

Возникающий вследствие этого электрический двойной слой, ориентированный своей положительной стороной к металлу, увеличивает работу выхода электрона из последнего настолько сильно, что видимый свет уже не может вызвать испускания электронов из металла. Если после сформирования такого мономолекулярного слоя откачать избыточный водород и нагреть металл до комнатной температуры, то наступают изменения структуры поверхности, которые способствуют появлению высокой фотоэлектрической чувствительности. Такой. же сильный фотоэлектрический эффект имеет место, если поглощение атомарного водорода калием происходит при комнатной температуре. [c.103]

Согласно Райдилу и Шульману, реакции, в которых участвуют молекулы на поверхности, приводят к изменению поскольку в общем случае вертикальные составляющие дипольного момента хв для реагирующего вещества и продукта реакции неодинаковы. Таким образом, за протеканием реакции в мономолекулярной пленке можно легко следить по скорости изменения z V со временем. Это позволяет количественно определить константу скорости реакции. За ходом реакции можно следить также и по изменению сцепления между цепями. В качестве примера можно указать, что этим методом изучалось окисление двойной связи в олеиновой кислоте при этом определялось или изменение площади, приходящейся на одну молекулу при постоянном давлении, или изменение давления при постоянной площади. Характер кривых давление — размер площадки также зависит от отталкивания или притяжения между различными диполями, но этими кривыми можно пользоваться только при условии, что их изменения достаточно велики, в противном случае более чувствительными являются электрические измерения. [c.248]

По другому, электрохимическому, варианту предполагается, что механизм адсорбционной пассивации заключается в том, что адсорбируемые на поверхности металла кислородные атомы образуют электрические диполи за счет частичной ионизации кислородных атомов электронами металла положительный конец диполя располагается в металле, а отрицательный — в двойном слое раствора. Образование сложного адсорбционно-ионного скачка потенциала (фиг. 30) вызывает сдвиг общего электродного потенциала в положительную сторону и ионизация металла уменьшается. Количество кислорода и при этом варианте пассивации меньше, чем требуется по расчету для создания мономолекулярного слоя. Характерным примером зависимости пассивности от количества кислорода, адсорбированного поверхностью металла по вышеупомянутому механизму, является анодная пассивация железа в щелочных растворах. [c.62]

Наиболее полно изучена коагуляция лиофобных золей, для которых Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау, а также Г. Крейтом создана теория, в значительной степени носящая количественный характер. В основе ее лежит баланс молекулярных сил ван-дер-ваальсового притяжения и сил отталкивания, возникающих при сближении частиц, несущих однотипные двойные электрические слои. На больших расстояниях ван-дер-ваальсовы силы незначительны, но все же больше сил электрического отталкивания, поскольку первые уменьшаются по степенному закону, а вторые — по экспоненциальному. При сближении частиц с достаточно высоким потенциалом до границ их ионных атмосфер, т. е. при зазорах порядка 10 см, начинают превалировать силы отталкивания, быстро возрастающие до максимального значения. Так возникает энергетический барьер, препятствующий сближению частиц на расстояния, близкие к мономолекулярным, когда решительный перевес вновь приобретает силы сцепления. По своему физическому смыслу этот энергетический барьер соответствует расклинивающему давлению Дерягина. Теория позволяет рассчитать наименьший потенциал, при котором исчезает этот барьер и может быть осуществлено агрегирование, соответствующее так называемой нейтрализационной коагуляции. Могут быть определены также условия коагуляции, связанной не с разрядкой поверхности, а сжатием диффузного слоя из-за увеличения концентрации электролитов. Б. В. Дерягиным выведен для этого критерий, соответствующий случаю слабо заряженных глобул разбавленных эмульсий и совпадающий с эмпирическим критерием Г. Эйлерса и Д. Корфа. [c.82]

Изучение изменения поверхностной проводимости кварца от относительной влажности воздуха (толщины адсорбционного слоя) показало, что в области Р/Ро=0,2 0,3 (где согласно БЭТ формируется молекулярный слой) имеет место резкое изменение скорости нарастания поверхностной проводимости. Это указывает на то, что вода, сорбированная при Р/Ро=0,2 0,3 обладает отличными электрическими свойствами от воды, сорбированной при P/Pq>0,3. Чапек полагает, что при формировании мономолекулярного слоя (и последующих одного —двух) происходит диссоциация воды с образованием двойного электрического слоя. Диссоциация воды продолжается до тех пор, пока не будет завер-щено формирование двойного электрического слоя (в области 3—30 монослоев). [c.159]

Поверхность полярного кристалла образована положительными и отрицательными ионами. Эти ионы находятся в кинетическом равновесии с соответствующими ионами в растворе. Процесс обмена ионами между кристаллом и раствором идет непрерывно, но беспорядочно, и в результате статистических флуктуаций на отдельных участках поверхности получается избыток ионов того или другого знака. Образующийся в результате этого процесса средний заряд поверхности, обусловленный избытком ионов какого-либо знака над стехиометрическим отношением, определяется термодинамическим условием равновесия ионов в растворе и в адсорбционном слое — равенством их электрических потенциалов. Эти заряды составляют внутреннюю обкладку двойного электрического слоя. Обусловленное этими зарядами электрическое поле притягивает из глубины раствора к поверхности кристалла ионы противоположного знака и отталкивает одноименно заряженные ионы, вызывая образование в растворе слоя, содержащего избыток ионов, несущих заряд, по знаку противоположный заряду поверхности кристалла. Этот слой, составляющий вторую внешнюю обкладку двойного электрического слоя, как показал Штерн [ ], может обладать различной толщиной в зависимости от концентрации раствора. В очень разбавленных растворах под действием теплового движения ионы, составляющие внешнюю обкладку двойного слоя, могут удаляться на значительное расстояние от поверхности и весь слой может иметь заметную величину. В концентрированных же растворах слой сжимается почти до мономолекулярного, а в диффузной его части остается лишь небольшая часть общего заряда. Ионы, примыкающие вплотную к поверхности внешней обкладки, притягиваются к ней, кроме электростатических сил, также и ван-дер-ваальсовыми силами. Такое взаимодействие происходит по всей поверх- [c.433]

Толщина всего двойного электрического слоя, по этим представлениям,—порядка ионного диаметра, т. е. слой этот является мономолекулярным. Словом, такой двойной слой совершенно аналогичен тем двойным гельмгольцовским электрическим слоям, какие возникают на границе металл—раствор его же ионов, например при погружении меди в раствор медного купороса (рис. 27,а), в гальванических элементах, которые рассматриваются в курсе физической химии. [c.119]

Исходя из термодинамических соображений, Марх вычислил минимальные размеры частиц стабильной дисперсии и на основании практических данных пришел к выводу, что более крупные частицы только тогда удерживаются в суспендированном состоянии, когда адсорбционная мембрана предотвращает коагуляцию. Этот энергетический барьер возникает за счет образования двойного электрического слоя и адгезионной пленки из дисперсионной среды. При более высоких концентрациях моющие вещества могут способствовать высаживанию (агломерации, коагуляции), если энергетические барьеры покрытых мономолекулярным слоем частиц загрязнения гидрофобизируются и нарушается гидратация. [c.49]

В ряде других работ было найдено, что гексиловый спирт по-разному адсорбируется на ртути, никеле и железе. Мелик-Гайказяном [37] было показано, что в iN растворе KG1, насыгценном гексиловым спиртом, молекулы гексилового спирта адсорбируются на ртути в широком интервале потенциалов от О до —0,9 в (н. в. э.). При этом происходило образование мономолекулярного, а в более узкой области потенциалов даже полимолекулярных слоев гексилового спирта. Совершенно иная картина наблюдается на железе и никеле. Согласно емкостным измерениям, железо практически не адсорбирует гексиловый спирт [38]. Очевидно, энергия адсорбции молекул воды на железе больше, чем энергия адсорбции органического соединения, поэтому молекулы гексилового спирта не в состоянии вытеснить молекулы воды из двойного электрического слоя. На никеле гексиловый спирт адсорбируется несколько лучше, чем на железе, но значительно хуже, чем на ртути. Так, на никелевом электроде емкость двойного электрического слоя уменьшается с 19 до 15—16 мкфЫм в растворе соляной кислоты, насыщенном гексиловым спиртом [39]. По-видимому, для ртути, железа и никеля неодинаковы константы и ряд других параметров. [c.190]

Наличие такой зависимости обусловлено специфической адсорбцией одного или обоих ионов электролита Для описания такого поведения чаще всего предлагали мо хель, в основе которой лежит допущение о существовании достаточно сильного взаимодействия между некоторыми иопамн и поверхностью металлического электрода Вследствие такого взаимодействия ионы могут приблизиться к электроду на расстояние Х1, которое меньше расстояния х , на которое мо1ут приблизиться ионы, не склонные к такому взаимодействию. Прн наличии специфической адсорбции приближение иоиов на расстояние х вызывает исчезновение или, по крайней мере, деформацию сольватной оболочки. В этих условиях двойной слой имеет следующее сгроение (рнс 2.22) на определенных участках поверхности электрода мономолекулярный слой растворителя, находящеюся в контакте с металлом, замещается специфически адсорбированными ионами. Воображаемую плоскость, проходящую через электрический центр этих иоиов, называют внутренней плоскостью Гельмгольца или, иногда, просто плоскостью Гельмгольца. Она расположена на расстоянии Л( от электрода, и потенциал этой плоскости равен (р1 Ионы, которые специфически ие адсорбируются и обычно имеют сольватные оболочки, приближаются на расстояние Воображаемую плоскость, проходящую через центр этих ионов, называют внешней плоскостью Гельмгольца нли, иногда, плоскостью Гуи В этой плоскости потенциал равен (р2 В этом случае кривая зависимости потенциала от расстояния х имеет две точки перегиба. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология