Адсорбция ионов на ртути

При включении внешнего источника тока так, чтобы ртуть являлась катодом, столбик ртути в трубке К поднимется, следовательно, увеличится поверхностное натяжение. С повышением э.д.с. внешнего источника тока поверхностное натяжение возрастает, достигает максимума и затем начинает падать (рис. ПО). Получается кривая с максимумом, по форме близкая к параболе. Такое течение кривой объясняется следующим образом до пропускания электрического тока через систему ртуть по отношению к раствору была заряжена положительно вследствие адсорбции ионов ртути. Положительно заряженные частицы отталкиваются друг от друга, обусловливая тенденцию к увеличению поверхности, и тем уменьшают поверхносг-ное натяжение, стремящееся сократить поверхность. Когда через систему пропускается электрический ток, отрицательные заряды компенсируют положительные заряды поверхности ртути и поверхностное натяжение увеличивается. Увеличение поверхностного натяжения будет происходить до тех пор, пока потенциал, приложенный к ртутному электроду, не станет равным скачку потенциала ртуть — раствор. В этой точке поверхностное натяжение достигает максимума. Дальнейшее повышение э. д. с. вновь вызывает уменьшение поверхностного натяжения, так как на поверхности ртути будут накопляться отрицательные заряды. [c.420]

Сравнение кривых I п 2 показывает, что адсорбция ионов 1 . на поверхности ртути понижает ее поверхностное натяжение. [c.305]

При помощи двух данных методов к настоящему времени исследовано значительное число систем, в которых варьировались состав электролита, природа металла (ртуть, висмут, свинец, сурьма и др.), а также растворитель (вода, метанол, диметилформамид, этиленгли-коль и др.). Описанные методы не всегда дают совпадающие результаты, причем расхождения тем больше, чем меньше специфическая адсорбируемость исследуемых ионов. Возможно, что это связано со специфической адсорбцией ионов сравнения, которая в методе Гур- [c.128]

Рассмотрим разряд ионов Н+ в разбавленных растворах кислоты с добавкой 1,1-валентного электролита при отсутствии специфической адсорбции ионов раствора. Такие условия реализуются, например, в растворах НС1+КС1, так как области катодного выделения водорода на ртути соответствуют большие отрицательные заряды, при которых ионы С1 не адсорбируются на ртутном электроде, а ионы специфической адсорбируемостью практически не обладают. При данных условиях из теории двойного слоя следует, что [c.252]

Для обратимых электродов определение заряда на основе уравнения (15.1) становится затруднительным из-за возможности перехода ионов через границу раздела фаз. Для металлов платиновой группы, а также металлов группы железа и ряда других возникает еще дополнительное осложнение, связанное с тем, что частичный перенос заряда адсорбированных ионов уже нельзя не учитывать. В пользу переноса заряда свидетельствуют данные по кинетике адсорбции и обмена ионов. Скорости адсорбции и обмена оказываются сравнительно небольшими, а адсорбционное равновесие устанавливается от нескольких минут до многих часов. Для сравнения отметим, что время образования двойного слоя на ртутном электроде в растворах неорганических солей обычно не превышает миллионных долей секунды. На перенос заряда указывают большие величины адсорбций ионов на платиновых металлах. Перенос заряда вытекает также из данных по изучению сверхэквивалентной адсорбции ионов на платиновых металлах. Так, на платине в отличие от ртути заряд сверхэквивалентно адсорбированных анионов возрастает в ряду S0 < I < l" < Вг" и при изменении потенциала электрода или остается постоянным, или уменьшается, что можно объяснить возрастанием переноса заряда при росте потенциала. Об этом свидетельствуют данные по адсорбции катионов при положительных зарядах поверхности (рис. 39) при сдвиге потен- [c.77]

При помощи двух данных методов к настоящему времени исследовано значительное число систем, в которых варьировались состав электролита, природа металла (ртуть, висмут, свинец, сурьма и др.), а также растворитель (вода, метанол, диметилформамид, этиленгли-коль и др.). Описанные методы не всегда дают совпадающие результаты, причем расхождения тем больше, чем меньше специфическая адсорбируемость исследуемых ионов. Возможно, что это связано со специфической адсорбцией ионов сравнения, которая в методе Гурвица — Парсонса принимается равной нулю. Вносимая таким образом ошибка, естественно, оказывается тем больше, чем меньше отличаются по поверхностной активности исследуемый ион и ион сравнения. [c.134]

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]

Различие в физическом смысле свободного и полного зарядов можно пояснить на следующем примере. Пусть в системе ртуть — водный раствор ИР+МаР, где наблюдается сильная специфическая адсорбция ионов Т1+, определенный по уравнению Липпмана полный условный заряд единицы поверхности д=—5, а поверхностная концентрация ионов Т1+, рассчитанная по формуле (УИ.26), составляет Лт + =9. Из-за электронейтральности, независимо от допущений о переносе заряда при специфической адсорбции, условный заряд диффузного слоя у выбранной единицы поверхности 2 = —4. Предположим, что при специфической адсорбции ионов Т1+ не происходит частичного переноса заряда, т. е. гтУ = + 1, и, следовательно, 91 = + 1-9=+9. Свободный заряд поверхности металла согласно уравнению (УИ.38) должен компенсировать заряды плотного и диффузного слоев, а потому [c.166]

В этих условиях все подводимое извне количество электричества расходуется на заряжение двойного слоя, так что полный заряд равен свободному =< св- Предположим теперь, что при специфической адсорбции ионов Т1+ на отрицательно заряженной поверхности ртути они частично (например, на Vз) разряжаются, в результате чего каждый адсорбированный ион таллия несет дробный заряд (г = + /з). [c.166]

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 до многих часов, тогда как в тех же растворах на ртутном электроде время формирования двойного слоя обычно не превышает миллионных долей секунды. Трудности, связанные с определением и трактовкой частичного переноса заряда при специфической адсорбции ионов, являются одной из причин того, что модельная картина строения двойного слоя на платиновых металлах разработана в значительно меньшей степени, чем на электродах типа ртути, свинца и висмута. [c.166]

Рассмотрим разряд ионов водорода из раствора 1,1-валентного электролита при отсутствии специфической адсорбции ионов раствора. Такому условию отвечает раствор H I+K 1, поскольку при больших отрицательных зарядах поверхности, при которых исследуется выделение водорода на ртути, ионы С1 специфически не адсорбируются небольшой специфической адсорбцией ионов К на ртути можно практически пренебречь. Поэтому для г з1-потенциала можно воспользоваться следующим уравнением теории двойного слоя [c.197]

Различие в физическом смысле свободного и полного зарядов можно пояснить на следующем примере. Пусть в системе ртуть — водный раствор Т1Р+МаР, где наблюдается сильная специфическая адсорбция ионов Т1+, определенный по уравнению Липпмана полный условный заряд единицы поверхности д=—Б, а поверхностная концентрация ионов Т1+, рассчитанная по формуле ( 11.26), составляет = 9. Из-за электронейтральности, не- [c.197]

Понижение поверхностной энергии ртути в контакте с водными растворами различных веществ объясняется адсорбцией ионов на поверхности ртути, и отсюда — уменьшением неуравновешенности атомов ртути в поверхностном слое. Как видим, поверхностная энергия является функцией строения граничащих фаз и.зависит от температуры и от характера взаимодействия поверхности с молекулами окружающей среды, а также от концентрации веществ, растворенных в исследуемой жидкости. [c.212]

Рассмотрим более подробно смысл величины Гн +. Пусть на единице поверхности имеется е положительных зарядов и к ним притянуто соответствующее количество анионов из раствора. Образуем единицу новой поверхности. Чтобы создать на этой поверхности е положительных зарядов, г12Р ионов Hg , должно перейти из раствора на металл. При этом концентрация ионов HgJ в растворе уменьшится на e/2F и такое же количество ионов ртути надо внести в раствор для сохранения постоянного состава. Следовательно, гиббсовская адсорбция ионов ртути [c.39]

Рассмотрим физический смысл величины Гнц +. Предположим, что на единице поверхности ртути имеется q положительных зарядов. Чтобы образовать единицу новой поверхности и создать на ней q положительных зарядов (без подачи зарядов извне), ql2F ионов Hgl должно перейти из раствора на металл. При этом концентрация ионов Hg в растворе уменьшится на q/2F и такое же количество ионов ртути надо внести в раствор для сохранения его первоначального состава. Следовательно, гиббсовская адсорбция ионов ртути [c.151]

В соответствии с уравнением Лнпп-мана, зависимость поверхностного натяжения от разности потенциалов фаз — электрокапиллярная кривая — в чистых (не содержащих примесей поверхностноактивных веществ) растворах имеет максимум при определенном значении ср (рис. VII—22). Этот потенциал, соответствующий максимуму электрокапиллярной кривой, т. е. называется точкой нулевого заряда. Положение точки нулевого заряда определяется адсорбционной способностью ионов, присутствующих в растворе, а также дипольных молекул растворителя. В отсутствие приложенного извне потенциала, на границе с водой происходит преимущественная адсорбция ионов ртути Hg +, имеющихся в равновесном со ртутью растворе, и поверхность несет положительный заряд. Чтобы скомпенсировать его, надо приложить ф<0 поэтому потенциал точки нулевого заряда отрицателен. В катодной области (правее точки нулевого заряда, т. е. в области более отрицательных потенциалов) заряд поверхности обусловлен электронами, поступившими из внешней цепи в анодной области потенциал создается ионами ртути. [c.215]

Куйман [303] применил гальваностатический импульсный метод к изучению кинетики электрода Hg ] Hg (I) с учетом связи между заряжением двойного слоя и фарадеевским переносом заряда при наличии адсорбции ионов ртути(1). [c.225]

Результаты лабораторного эксперимента по адсорбции ионов ртути искусственными биотоками М. 1и1ец8 были проверены в условиях очистных сооружений ацетальдегидного производства. Биомассу М. 1и1еиз получали в ферментерах, затем флоккулировали с помощью дивинилстирольного латекса, высушивали или концентрировали до пастообразного состояния. Биомасса испытьталась в лабораторных условиях на сточной воде с содержанием ртути 0,638 мкМ. При содержании биомассы 0,7 г/л после 15-минутного перемешивания и 30-минутного отстаивания концентрация ртути в сточной воде снижалась на 65-68%., [c.357]

Если исходить из предположения, что адсорбция ионов на ртути определяется исключительно электростатическими силами, то все анионы должны изменять ход лишь восходящей ветви электрокапиллярной кривой, где поверхность ртути заряжена положительно. Напротив, влияние катионов должно локализоваться только иа кисходя1цей ветви, где они электростатически притягиваются к отрицательно заряженной поверхности ртути. В действительности, как это было найдено еще Гуи, многие анионы изменяют ход элек-трокапиллярпой кривой справа от точки максимума, а некоторые катионы влияют не только на нисходящую, но и на восходящую ветвь кривой. Такое поведение ионов нельзя объяснить действием только кулоновских сил. Оно связано с силами взаимодействия, отличными от простых электростатических сил. Такими силами, специфическими для данного рода частиц, могут быть, например, силы Ваи-дер-Ваальса или химические (валентные). Благодаря этим силам ионы в состоянии удерживаться на одноименно заряженной поверхности ртути и влиять на электрокапиллярные свойства границы металл — раствор. Точно так же нельзя на основе одних только электростатических представлений объяснить влияние неиоинзированных органических веществ на ход электрокапиллярных кривых. Дело в том, что большинство органических веигеств обладает меньшей диэлектрической постоянной, чем вода, и поэтому должны были бы изгоняться ею из двойного слоя уже при не- [c.239]

Форма электроканиллярной кривой и положение фн.з могут измениться при специфической адсорбции ионов на поверхности ртути. Особенно характерны эти изменения в случае адсорбции ионов ПАВ. [c.70]

Перенос заряда вытекает также из данных по изучению сверхэквива-лентной адсорбции ионов на платиновых металлах. Так, на платине в отличие от ртути заряд сверхэквивалентно адсорбированных анионов возрастает в ряду <С1-< Вг и при изменении потенциала электрода или остается постоянным, или уменьшается, что можно объяснить возрастанием переноса заряда при росте потенциала. Об этом свидетельствуют данные по адсорбции катионов при положительных зарядах поверхности [c.71]

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]

В случае поверхностно-активных электролитов адсорбция ионов имеет место и в отсутствие электростатических сил и наблюдается ее возрастание с увеличением койцентрации электролита. Таким образом, в рассматриваемом случае при п. н. з. 2+ Г+ = 2 Г Ф 0. В связи с этим согласно уравнению (3.7) ст в максимуме электрокапиллярной кривой для этих электролитов ниже, чем при чисто электростатической адсорбции ионов, и уменьшается с ростом концентрации электролита. В этих системах при п. н. з. у поверхности ртути имеется слой [c.150]

Зависимость поверхностного натяжения ртути от величины потенциала, т. е. о = / (ф), графически представлена на рис. 72. Элект-рокапиллярная кривая в первом приближении имеет параболическую форму. Максимум ее отвечает максимуму поверхностного натяжения и соответствует такому потенциалу, при котором заряд ртутной поверхности равен нулю. В точке нулевого заряда при ф = на границе фаз нет двойного ионного слоя. Поверхностная энергия ртути у вершины параболы достигает предела в случае, если она не снижена адсорбцией ионов. В таком случае поверхностное натяжение максимально. Было определено, что для ртути нулевая точка соответствует потенциалу ф = —0,21 в (по водородной шкале). [c.212]

Форма кривой и положение ТНЗ могут изменяться в результате специфической адсорбции ионов (обусловленной вандерваальсовыми силами) на границе ртуть — раствор электролита. Осо- [c.180]

Форма кривой и положение ТНЗ могут изменяться в результате специфической адсорбции ионов (обусловленной вандерваальсовыми силами) на границе ртуть — раствор электролита. Особенно типичны эти смещения для ионов ПАВ, легко поляризующихся под действием поверхностных сил. [c.199]

Адсорбция катионов на кремнии и германии из травнтелей и промывных вод достигает IQi —IQi ионов на 1 см," при концентрации их в растворе 10 —вес.%. Величина адсорбции их на кремнии зависит от pH и от концентрации HF в травильных смесях. Наблю ,алась значительная адсорбция ионов иода на германии из растворов KI, зависящая от pH и степени окисления поверхности. Методом меченых атомов исследовалась адсорбция ионов на порошке GaAs. Доказано, что ионы серебра, золота, меди, ртути адсорбируются прочно, а ионы натрия и цинка — обратимо и легко отмываются с поверхности. [c.175]