Структура двойного электрического слоя и электрокинетические явления

Как показали дальнейшие исследования, электрокинетические явления тесно связаны со свойствами поверхности и структурой двойного электрического слоя на межфазной границе. Вследствие той важной роли, которую они играют в коллоидных системах, их рассмотрению посвящена отдельная глава. В этой главе будут изложены и основные представления в области электрохимии двойного слоя, возникшие в большой степени в результате исследования электрокинетических явлений. [c.134]

При изучении электрокинетических и электрокапиллярных явлений были установлены определенные опытные закономерности. Теория строения двойного электрического слоя металл-электролит должна служить основой для их истолкования. Вместе с тем из этих же опытных фактов следует исходить при оценке правильности тех или иных представлений о структуре двойного электрического слоя их можно кратко суммировать следующим образом. [c.266]

Если по оптическим и молекулярно-кинетическим свойствам суспензии и золи с твердой дисперсной фазой резко различны, то по агрегативной устойчивости они имеют много общего. Как правило, частицы суспензий, равно как и частицы лиофобных коллоидов, имеют на поверхности двойной электрический слой или сольватную оболочку. Электрокинетический потенциал частиц суспензий можно определить с помощью макро- или микроэлектрофореза, причем он имеет величину того же порядка, что и -потен-циал частиц типичных золей. Под влиянием электролитов суспензии коагулируют, т. е. их частицы слипаются, образуя агрегаты, В определенных условиях в суспензиях, так же как и в золях, образуются пространственные коагуляционные структуры, способные к синерезису. Явления тиксотропии и реопексии при соблюдении соответствующих условий проявляются у суспензий почти всегда в большей степени, чем у лиофобных коллоидных систем. [c.367]

Электрокинетические явления. С-потенциал. Структура двойного слоя к Мы уже видели, что двойной электрический слой возникает почти на каждой фазовой границе, и что с ним связано изменение электрического потенциала. Если две первоначально незаряженные фазы приводятся в соприкосновение, одна из них почти всегда приобретает небольшой положительный, а другая такой же отрицательный заряд. [c.451]

Существенное значение имеют электрические явления на поверхности раздела керамика — водная среда, связанные с возникновением разности электрических потенциалов на разделе твердое тело — жидкость и образованием двойного электрического слоя. Измерение электрокинетического потенциала или дзета-потенциала на границе минерал — водная среда дает ряд данных о структуре двойного слоя [52]. [c.23]

Наличие двойного электрического слоя на границах разделов способствует возникновению электрокинетических явлений (электроосмоса, электрофореза, потенциала протекания и др.). Все они имеют общий механизм возникновения, связанный с относительным движением твердой и жидкой фаз. При движение электролита в пористой среде образуется электрическое поле (потенциал протекания). Если на пористую среду действует электрическое поле, то под влиянием ионов приходит в движение раствор электролита в связи с тем, что направленный поток избыточных ионов диффузного слоя увлекает за собой массу жидкости в пористой среде под действием трения и молекулярного сцепления. Этот процесс называется электроосмосом. При действии электрического поля на взвесь дисперсных частиц происходит движение дисперсной фазы. Это называется электрофорезом. В таком случае частицы раздробленной твердой или жидкой фазы переносятся к катоду или аноду в массе неподвижной дисперсной феды. По природе электрофорез - зеркальное отображение электроосмоса, и поэтому эти явления описьшаются уравнениями, имеющими одинаковую структуру. Количественно зависимость скорости электроосмоса от параметров электрического поля и свойств пористой феды и жидкостей описывается формулой [c.181]

Во всех случаях, когда используется это выражение, следует иметь в виду, что входящие в него е п т] являются эффективными величинами. В этом случае можно применять все уравнения, иолученные при помощи элементар-но теории электрокинетических явлении. Не следует забывать, что Гельмгольц в сущности но делал никаких специальных предположений о структуре двойного электрического слоя. Не Гельмго.тьц, а Перрен использовал представление о плоском конденсаторе в теории электро-кинетическпх явлений. На основании изложенного выще можно сделать вывод, что рассмотренный удобный и простой метод расчета можно успешно использовать при условии, что электрические и гидродинамические константы, обусловливающие электрокпнетическпе явления, рассматриваются как усредненные, эффективные величины. Такая приближенная теория обычно удовлетворнте.льно объясняет ряд свойств коллоидных систем. [c.116]

Для объяснения явлений, связанных с процессом ионного обмена, было предложено использовать теорию двойного электрического слоя, выдвинутую Гельмгольцем [235] и видоизмененную позднее другими авторами [202, 522] для объяснения электроки-нетических свойств коллоидов. Хотя результаты обширных исследований электрокинетических свойств различных коллоидных систем, проведенных после первой классической работы в этой области в 1856 г. [235], убедительно доказали, по мнению многих авторов, существование двойного электрического слоя на поверхности большинства коллоидов, вопрос о происхождении и структуре двойного электрического слоя все еще является основной проблемой коллоидной химии. Но классической теории Гельмгольца, двойной слой состоит из двух жестких электрических слоев, аналогичных обкладкам конденсатора. Классическая модель двойного слоя Гельмгольца была модифицирована последующими работами других авторов, которые принимают, что двойной слой состоит из внутреннего неподвижного слоя и диффузного подвижного внешнего слоя зарядов. Существование заряженных слоев обусловлено адсорбированными ионами, которые отличаются от ионов, уже имеющихся во внутренней части коллоида, и определяют большую часть электрокинетических свойств коллоидной системы. Ионы, находящиеся во внешнем диффузном слое коллоида, распространяются во внешнюю жидкую среду. Нри этом нет четкой границы между ионами внешнего диффузного слоя и ионами внешней среды, находящимися с ними в равновесии. Мы можем поэтому принять, что концентрация ионов, из которых состоит диффузный сло11, непрерывно изменяется и зависит от концентрации и значений pH внешнего раствора. Если добавкой посторонних ионов изменить концентрацию ионов во внешнем растворе, то существующее равновесие нарушается и устанавливается новое. Некоторые из новых ионов ири этом входят в диффузный внешний [c.15]

Из теоретических вопросов упомянем о концепции двойного электрического слоя и электрокинетическом потенциале. Идея двойного электрического слоя на границе двух фаз была выдвинута более 100 лет назад физиком Квинке для объяснения механизма открытого им потенциала протекания. Эта идея была широко использована в различных областях науки, в частности в физике (теории поля и электростатике), а также в электрохимии. Понятие об электрокинетическом потенциале было введено Фрейндлихом и Смолуховским в начале настояш его столетия и было также широко применено для освещения многих коллоидно-химических и электрохимических проблем, где ставился вопрос о природе и свойствах поверхностных слоев, разделяющих отдельные фазы, с учетом их взаимодействия. Электрокинетический потенциал играет большую роль, как известно, в вопросах устойчивости суспензоидных коллоидов, коагуляции, пептизации, в учении о структурах и структурообразовании, в явлениях [c.5]

В соответствии с рассмотрешыми представлениями о строении двойного электрического слоя и природе электрокинетических явлений в число характеристик двойного слоя входят термодинамический потенциал поверхлости твердой фазы (ро (относительно объема раствора), потенциал адсорбционного слоя (р , электрокинетический потенциал С и толщина атмосферы противоионов 6—-1/х. Потенциалы сро и (р теоретически определены сравнительно строго, но их нельзя измерить экспериментально, тогда как С-потенциал измеряется достаточно просто. Совместно с толщиной ионной атмосферы /х величина С-потенциала дает относительно полное описание структуры удаленных от поверхности областей диффузной части двойного слоя. [c.248]

Учет этого эффекта приводит к появлению слоя Штерна и плоскости Штерна. Обозначим через = фа дзита-потенциал. Он еще называется электро-кинетическим потенциалом и характеризует падение потенциала в сдвиговом слое, т. е. слое, по которому электролит может проскальзывать вдоль заряженной поверхности. Подобное представление структуры двойного слоя приводит к понятию электрокинетического явления. Под этим понимаются явления, проявляющиеся во взаимодействии движущегося вдоль заряженной поверхности электролита с внешним электрическим полем. [c.152]