Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Межфазные разности потенциалов и двойные слои

    При относительном перемещении фаз ионы диффузной части двойного слоя участвуют в движении жидкой фазы, в, то время как ионы плотного слоя остаются вместе с твердой фазой. Поэтому участие ионов диффузного слоя в относительном движении жидкости характеризуется не всем межфазным потенциалом е, а лишь той частью его, которая представляет собой падение потенциала в области диффузного слоя. Эта часть падения потенциала, точнее разность потенциалов между границей скольжения жидкости и глубиной раствора, т. е. областью, где объемный заряд равен нулю, называется электрокинетическим или -потенциалом. [c.178]


    Исходя из этих положений, выведем уравнение, связывающее -потенциал со скоростью электрофореза или электроосмотического переноса. Для этого представим себе у твердой поверхности двойной электрический слой, находящийся под действием разности электрических потенциалов, приложенной тангенциально к межфазной границе. Такой слой изображен на рис. VH, 19а. Находящиеся в жидкости ионы (противоионы) под влиянием внешнего электрического поля стремятся передвинуться вправо к полюсу, несущему противоположный заряд (в данном случае к катоду). Понятно, что вблизи твердой поверхности вместе с ионами стремится передвинуться вся жидкость, в которой находятся эти ионы. Наоборот, под влиянием этого же поля твердая поверхность с закрепленными на ней ионами (потенциалопределяющими ио- [c.198]

    До сих пор были рассмотрены электрические явления на границе разнородных фаз, в частности металла и раствора его соли, и показано, что образование двойного электрического слоя на этой границе приводит к возникновению скачка потенциала (или межфазной разности потенциалов). [c.49]

    Общей причиной возникновения межфазной разности потенциалов (или скачка потенциала на границе двух фаз) служит упорядоченное распределение электрических зарядов, образующих на границе фаз двойной электрический слой. Такое распределение не нарушает электронейтральности всей системы в целом. Однако,Смотря по обстоятельствам, та или иная фаза может содержать избыток положительных или отрицательных зарядов. Скачок потенциала, обусловленный образованием двойного слоя, аналогичен разности потенциалов между обкладками обычного конденсатора (рис. 1). [c.6]

    Существует ряд электрокинетических явлений, для которых характерно движение раствора относительно заряженной поверхности или наоборот. В электрпческом поле наличие заряженной поверхности проявляется в действии на раствор некоторой силы, и, наоборот, при движении заряженной поверхности относительно раствора индуцируется электрическое поле. В обоих случаях между двойным слоем и средой имеется плоскость скольжения, и результаты измерений можно интерпретировать как изменение плотности заряда до этой плоскости. Строго говоря, 1 -потенциал не является потенциалом межфазной границы, поскольку он развивается целиком внутри жидкой фазы его можно рассматривать как разность потенциалов в практически однородной среде между точкой на некотором расстоянии от поверхности и точкой а плоскости сдвига. [c.172]


    На старый вопрос о том, совпадает ли потенциал, соответствующий максимуму электрокапиллярной кривой, со значением, при котором разность потенциалов между двумя фазами становится равной нулю, приходится, как уже давно известно, ответить отрицательно. Максимум электрокапиллярной кривой соответствует состоянию, когда заряд на поверхности ртути равен нулю. Межфазная разность потенциалов в максимуме электрокапиллярной кривой была бы равна нулю только в том случае, если бы было достоверно известно, что на эту разность потенциалов не влияют никакие факторы, кроме заряда поверхности ртути и эквивалентного слоя противоположно заряженных ионов, притянутых им из раствора. Но двойные слои, влияющие на потенциал, могут образовываться в одной лишь водной фазе, благодаря различной адсорбции разноимённо заряженных ионов или ориентации нейтральных адсорбированных мо- [c.450]

    В общем случае двойной электрический слой на межфазной поверхности состоит из ионов, достаточ-( но прочно связанных с твердой фазой, — потенциал< определяющих ионов — и эквивалентного количества противоположно заряженных ионов, которые находятся в жидкой фазе, — противоионов. Между твердой фазой и жидкостью возникает разность потен- циалов — поверхностный потенциал, определяемый плотностью зарядов потенциалопределяющих ионов на единице поверхности. [c.197]

    Соприкосновение фаз неизбежно приводит к обмену между ними веществом и энергией с установлением фазового равновесия. В случае электрохимических процессов из фазы в фазу переходят не нейтральные молекулы, а электрически заряженные частицы, например, обмен катионами металла между электродом и раствором. При этом в поверхностных слоях каждой из фаз возникают электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку. Образуется так называемый двойной электрический слой, разность потенциалов между обкладками которого вызывает скачок потенциала на границе между фазами. Скачок потенциала и двойной электрический слой могут возникнуть и на поверхности неметаллического твердого тела, даже на поверхности коллоидной частицы, например, за счет избирательной адсорбции из раствора ионов одного знака. В отличие от не имеющей толщины межфаз-ной границы, межфазная область в электрохимических системах имеет некоторую протяженность. Существуют две межфазные области - одна протянувшаяся от электрода в сторону электролита и отличающаяся от основной массы раствора, и другая, протянувшаяся от поверхности электрода внутрь него, отличающаяся от основной массы электрода. [c.103]

    Таким образом, в указанных условиях при фотоэлектронной эмиссии на межфазной границе полупроводник—электролит, в отличие от фотоэмиссии на границе металл — электролит, приложение к системе разности потенциалов ф не меняет радикальным образом закономерностей процесса Основные физические причины различия состоят в следующем. Во-первых, под действием приложенной разности потенциалов происходит изменение уровня Ферми относительно среды, в которую происходит эмиссия, что при фотоэмиссии из металлов является определяющим фактором. При фотоэмиссии из полупроводников определяющим является не положение уровня Ферми, а положение границ валентной зоны и зоны проводимости. Поэтому, несмотря на то, что при приложении потенциала ф положение уровня Ферми полупроводника смещается, значения пороговых частот oq и не меняются. Во-вторых, на границе металл—электролит падение потенциала сосредоточено в ионной обкладке двойного электрического слоя, размеры которой порядка атомных, в то время как на границе полупроводник — электролит оно происходит на расстояниях порядка существенно превышающих атомные размеры. Соответственно область падения потенциала в случае границы полупроводник — электролит всегда существенно превышает длину волны де Бройля электронов. [c.148]

    Практически все межфазные поверхности обладают разностью потенциалов, которая обусловлена распределением заряженных частиц (ионы, электроны) или полем, возникающим за счет постоянных или индуцированных диполей. Эта разность электрических потенциалов приводит к перераспределению заряда в примыкающей фазе и образованию двойного электрического слоя, т.е. существует поверхностный потенциал, % (В) (более строго - изменение поверхностного потенциала - Ах), который определяется работой переноса единичного воображаемого заряда из точки, находящейся на расстоянии 10 м от поверхности фазы в точку, находящуюся внутри фазы [47]. Величина изменения поверхностного потенциала (А%) на границе раздела жидкость (раствор, вода и т.д.) I газовая фаза, как и всякая разность потенциалов между точками, расположенными в различных фазах, представляет собой термодинамически неопределенную величину и не может быть экспериментально измерена. Эта величина может быть найдена только с привлечением тех или иных нетермодинамических предположений или моделей, что связано с рядом трудностей и приводит к значительным неопределенностям не только абсолютного значения, но и знака A%. [c.208]


    Двойной электрический слой образуется на электроде, еще не подключенном к внешнему источнику, при погружении в раствор, как следствие нескомпенсированности связей поверхностных атомов, На границе двух фаз твердое тело — жидкость возникает межфазная разность потенциалов (скачок потенциала на границе раздела). В результате образуется упорядоченное распределение зарядов противоположного знака друг против друга. Электропейтраль-ность системы в целом не нарушается, но каждая из фаз получает заряд. Возникает динамическое равновесие зарядов на грапрще металл— раствор, т. е. двойной электрический слой. [c.99]

    Соответственно описанному распределению зарядов различают поверхностный (г[ п), штерновский ( 5 ) и электрокинетический ( ) потенциалы двойного слоя. Потенциал определяется величиной скачка потенциала между поверхностью и точкой вдали от нее (в глубине раствора). Он не идентичен межфазному скачку потенциала, соответствующему разности потенциалов между точками в глубине твердой фазы и в объеме раствора. Электрокинетический потенциал соответствует потенциалу плоскости скольжения фаз при их относительном перемещении в результате действия внешних сил. Для большинства дисперсн4 1х систем величина -потенциала меньше значений или г 51-потенциалов, что связывается с наличием на поверхности поли-молекулярного слоя жидкости с пониженной гидродинамической подвижностью или шероховатостью поверхности реальных тел. Схематически строение плоского ДЭС по Гуи — Штерну с распределением в нем зарядов и потенциалов показано на рис. 1.1. [c.11]

    Возникновение межфазной разности потенциалов, определяемой уравнени-ем (XVHI.3.10), связано с разделением зарядов в окрестностях границы раздела и с образованием двойного электрического слоя. Вопрос о характере распределения электрического потенциала в двойном слое, в частности вблизи границы раздела вода-неполярный растворитель, решается на основании одного из основных уравнений электростатики — уравнения Нуассона. Для рассматриваемого одномерного случая (одна пространственная координата — х) это уравнение имеет [c.85]

    Для латексов, полученных с использованием ионогенных эмульгаторов, как для любых коллоидных систем с полярными дисперсионными средами, характерно существование двойного электрического слоя на межфазной границе. Поскольку большинство л.атексов получают с применением анионоактивных эмульгаторов. частицы полимера несут отрицательный заряд. Внешняя обкладка двойного электрического слоя состоит из двух частей. Определенная часть катионов прочно связана с поверхностью частиц полимера не только электростатическими, но и адсорбционными силами взаимодействия и перемещается в дисперсионной среде вместе с этой частицей (плотный слой). Другая часть катионов связана с отрицательно заряженной частицей полимера только электростатическим взаимодействием, и концентрация катионов этого рыхлого (диффузного) слоя быстро уменьшается по мере удаления от поверхности. При движении частицы полимера в дисперсионной среде ионы диффузного слоя не перемещаются вместе с ней, что приводит к возникновению разности потенциалов между твердой поверхностью полимера и жидкой средой (элек-трокинетический, или д-потенциал). [c.396]


Смотреть страницы где упоминается термин Межфазные разности потенциалов и двойные слои: [c.465]    [c.90]    [c.308]    [c.26]    [c.100]   
Смотреть главы в:

Физика и химия поверхностей -> Межфазные разности потенциалов и двойные слои




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Межфазные

Межфазный слой

Потенциал двойного слоя

Потенциал межфазный

Потенциалы разность

Разность потенциалов межфазная



© 2025 chem21.info Реклама на сайте