Штерна толщина

Агрегативная устойчивость С. (способность частиц сохранять свои первоначальные размеры, не слипаться) зависит от плотности поверхностного электрич. заряда частиц, их потенциала (потенциал Штерна), толщины двойного электрического слоя, интенсивности взаимод. частиц со средой (лиофильности С.). Понижение этих параметров приводит к потере агрегативной устойчивости. Осаждение частиц из С. (разделение фаз) м. б. значительно ускорено путем их укрупнения в результате коагуляции (флокуляции) при введении в С. электролитов (флокулянтов), под действием электрич. поля, магн. или электромагн. полей, жесткого ионизирующего излучения, теплового воздействия. Осадки, образующиеся из коагулированных С., являются более рыхлыми, имеют больший седиментационный объем, чем осадки, получаемые из агрегативно устойчивых С. Процессы разделения С. реализуются, напр., при очистке сточных вод в разл. типа отстойниках, фильтрах, флотаторах, гидроциклонах и центрифугах. [c.480]

По мере повышения концентрации сложного эфира (54) достигается критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) и происходит образование мицелл. (Для детергентов с полярными концевыми группами такого типа ККМ составляет обычно 10 —10 моль-л- [8].) В результате происходит дальнейшее увеличение каталитической эффективности. Последнее имеет место в силу того, что в мицелле взаимодействие между сложный эфиром и имидазолом более эффективно. На рис. 24.1.15 схематически изображена сферическая мицелла заряженной молекулы детергента. Углеводородное ядро диаметром около 2 нм окружено сферическим слоем Штерна толщиной в несколько десятых нм, содержащем заряженные или полярные концевые группы, прочно связанную сольватационную воду и противоионы. Большая часть противоионов, однако, обнаруживается в более толстом внешнем слое. Там эти противоионы независимо сольватируются и свободно обмениваются с другими ионами, содержащимися в растворителе. [c.506]

На рис. 34 представлена схема строения двойного электрического слоя по теории Штерна, которая наиболее полно удовлетворяет экспериментальным данным. На схеме положительные ионы, входящие в состав твердой фазы, образуют внутреннюю обкладку двойного слоя и являются потенциалопределяющими. Отрицательные ионы (противоионы) составляют внешнюю обкладку, состоящую из двух частей плотной — вблизи поверхности (слой Штерна толщиной 6) и размытой, находящейся в состоянии теплового движения (диффузный слой). Полное падение потенциала в двойном слое фо складывается из падения потенциала в штерновском (фб) и диффузном слоях (ф ). [c.135]

Современная теория строения двойного электрического слоя основана на представлениях Штерна. Она объединяет две предыдущие теории. Согласно современной теории слой противо ионо состоит из двух частей (рис. П. 13). Одна часть находится в непосредственной близости к межфазной поверхности и образует слои Гельмгольца (адсорбционный слой) толщиной б не более диаметра гидратированных иоиов, его составляющих. Другая часть противоионов находится за слоем Гельмгольца, в диффузной части (диффузный слой Гуи с потенциалом ф ), толщина I которой может быть значительной и зависит от свойств и состава системы. Потенциал в диффузной части двойного электрического слоя не может зависеть линейно от расстояния, так как ионы в нем распределены неравномерно. В соответствии с принятыми представлениями иотенциал в слое Гельмгольца при увеличении расстояния от слоя потенциалопределяющих ионов сни- [c.54]

Современная теория строения двойного электрического слоя во многом исходит из представлений Штерна, допустившего, что в двойном слое следует различать плотную часть, толщина которой принимается равной среднему ионному радиусу электролита, и диффузную часть с постепенно [c.102]

Согласно Штерну, первый слой или даже несколько первых слоев противоионов притягиваются к стенке под влиянием как электростатических, так и адсорбционных сил. В результате этого часть противоионов удерживается поверхностью на очень близком расстоянии, порядка 1—2 молекул, образуя плоский конденсатор толщиной б, предусмотренный теорией Гельмгольца — Перрена. Этот слой, в котором, естественно, наблюдается резкое падение электрического потенциала, одни авторы называют гельмгольцевским, другие — штерновским, третьи — адсорбционным слоем. Остальные противоионы, нужные для компенсации потенциалопределяющих ионов, в результате теплового разбрасывания образуют диффузную часть двойного слоя, в которой они распределены согласно тем же законам, что и в диффузном слое Гуи — Чэпмена. Эту часть двойного слоя, в которой потенциал падает относительно постепенно, иногда называют сло мХм.и. Схема двойного электрического слоя по Штерну и падение в нем электрического потенциала показаны на рис. vn, 11. [c.185]

Первый случай рассмотрен при обсуждении теорий Гуи — Чэпмена и Штерна. Очевидно, по мере увеличения содержания в системе такого электролита толщина двойного электрического слоя стремится стать равной толщине адсорбционного слоя за счет сжатия диффузного слоя. В результате -потенциал понижается, пока не станет равным нулю, что будет отвечать так называемому изоэлектрическому состоянию системы. [c.191]

Штерна—Гельмгольца как единого А целого (слоя толщиной с ). Разде- [c.179]

При обсуждении закономерностей проявления двойных электрических слоев в коллоидно-химических процессах в дисперсных системах можно в большинстве случаев ограничиться рассмотрением слоя Штерна — Гельмгольца как единого целого слоя толщиной (см. рис. УП"3). Разделение плотного слоя на две части может быть существенным при анализе электрохимических явлений. [c.216]

На распределение ионов в двойном электрическом слое по теории Штерна сильно влияет природа противоионов. Если противоионы обладают различной валентностью, то толщина диффузного слоя и число противоионов в адсорбционном слое определяются, главным образом, валентностью ионов и, следовательно, обусловливаются электростатическими силами. Понятно, диффузный слой тем тоньше и -потенциал тем ниже, чем больше валентность противоионов. При этом надо принимать во внимание те же соображения, что и при объяснении влияния валентности противоиона на -потенциал по теории Гуи — Чэпмена. [c.186]

Теория Штерна, опубликованная в 1924 г., лишена этих недостатков. Штерн считал, что модель Гельмгольца правильно описывает двойной электрический слой при температуре абсолютного нуля и отсутствии теплового движения ионов. С повышением же температуры часть ионов переходит в диффузную часть двойного слоя. При этом двойной слой делится на плотную часть, толщина которой определяется радиусом ионов, притянутых к поверхности электрода, и диффузную часть, распространяющуюся в глубь раствора от плоскости Гельмгольца. В результате ионы, входящие в диффузную часть, располагаются на некотором расстоянии от поверхности металла с избыточной плотностью зарядов, которая постепенно убывает до нуля по мере удаления от электрода. Теоретически она падает до нуля лишь на бесконечно большом расстоянии. Фактически уже на расстоянии в несколько десятков ионных диа-128 [c.128]

Однако в действительности дело обстоит сложнее. При учете поправки Штерна потенциал слоя Гуи Фа делается зависимым от толщины прослойки между поверхностями. Эта зависимость пренебрежимо мала при кк > [c.98]

Согласно концепции Штерна ионы в пространстве между частицами рассматриваются как точечные заряды, которые не могут приблизиться к поверхности частиц на расстояние, меньшее толщины 5 так называемого штерновского слоя. Из-за отсутствия зарядов в слое толщиной 5 потенциал в этой области является линейной функцией от х (ось л направлена перпендикулярно поверхности соседних частиц, а начало координат находится в одной из плоскостей, соответствующих границам диффузного слоя и расположенных на расстоянии S от поверхностей раздела фаз). В остальном пространстве зазора между поверхностями распределение потенциала описывается одномерным уравнением Пуассона-Больцмана (УП.62). [c.139]

Объяснение влияния сильно адсорбирующихся многовалентных ионов на величину -потенциала можно дать на основе теории Штерна. Эти ионы входят в штерновский слой и, так как при этом они частично компенсируют заряд поверхности, потенциал на границе скольжения сильно понижается. Если количество их в точности равно поверхностному заряду, получается плоский конденсатор толщиной и на расстоянии б потенциал будет равен нулю — поверхность находится в изоэлектрической точке. Если же количество ионов в штерновском слое больше заряда поверхности, она перезаряжается. Тогда диффузный слой будет одноименно заряжен с поверхностью частицы и на границе скольжения -потенциал будет иметь знак, противоположный знаку фо-потенциала, как показано на рис. 36. [c.86]

Теория Гуи оправдывается лучше всего там, где теория Гельмгольца оказывается неприложимой, и наоборот, последняя дает лучшую сходимость с опытом в тех случаях, когда первая дает неверные результаты. Отсюда вытекает, что строение двойного электрического слоя должно представлять собой некоторое сочетание моделей, предложенных Гельмгольцем и Гуи. Такое предположение было сделано Штерном (1924) в его адсорбционной теории двойного электрического слоя. Штерн полагал, что определенная часть ионов удерживается вблизи поверхности раздела металл — электролит, образуя гельмгольцевскую обкладку двойного слоя с толщиной, отвечающей среднему радиусу ионов электролита . Остальные ионы, входящие в состав двойного слоя, распределяются диффузно с постепенно убывающей плотностью заряда. Для диффузной части двойного слоя Штерн, так же как и Гуи, пренебрег [c.272]

Ионы натрия и другие катионы, окружающие в водной среде заряженные частицы кремнезема, не удаляются полностью в процессе фильтрации или центрифугирования и поэтому остаются на поверхности кремнезема после его высушивания. Если частицы кремнезема не находились в постоянном броуновском движении, то в водных растворах противоионы, такие, например, как ионы натрия, должны образовывать сплошной слой вблизи адсорбированных на поверхности кремнезема гид-роксил-ионов Однако прГ( термическом возбуждении частиц кремнезема из большей части указанных противоионов вокруг частиц формируется диффузное облако, называемое слоем Гуи . Оставшаяся часть противоионов вблизи поверхности рассматривается как слой Штерна . Толщина диффузного слоя Гуи определяется расстоянием от поверхности частицы до точки, в которой потенциал составляет только 1/е или 0,37 значения потенциала в бесконечности. Дзета-потенциал измеряется посредством электрофореза и рассматривается как потенциал между плоскостью скольжения на наружной границе слоя Штерна, которая перемещается вместе с движущейся частицей, и бесконечно удаленной точкой дисперсионной среды. [c.487]

Чапманом. Такое предпо-ложенне было сделано Штерном (1924) в его адсорбционной теории двойного электрического слоя. Штерн полагал, что определенная часть ионов удерживается вблизи поверхностн раздела металл — электролит, образуя ге./1ьмгольцевскую пли конденсированную обкладку двойного слоя с толщиной, отвечающей среднему радиусу попов электролита. Здесь Штерн следовал принципам, заложенным во втором приближении теории Дебая и Гюккеля. Таким образом, успехи теории растворов в свою очередь содействовали развитию теории двойного электрического слоя иа границе электрол — электролит. Остальные иопы, входящие в состав двойного слоя внутри гел ьм гол ьцеп с ко й обкладки, по ис удерживаемые жестко на поверхности раздета, распределяются диффузно с постепенно убывающей плотностью заряда. Для диффузной части двойного слоя Штерн, так же как и Гуи, пренебрег собственными размерами нонов. Кроме того, Штерн высказал мысль, что в плотной части двойного слоя ионы удерживаются за счет не только [c.267]

На основе строения ССЕ и теории двойного электрическог1) слоя Штерна, но МОжны два случая. Первый характеризуется отношением hjr—>-0 в этом случае толщина двойного слоя П(з Гельмгольцу — Перрену на поверхности ядра ССЕ мала и приближается к монослою. Второй случай описывается отношением /г/г—оо. Для этого случая толщина двойного электрического слоя. значительна по сравнению с радиусом кривизны ядер ССЕ. Распределение молекул в адсорбционно-сольватном слое отличается от первого случая. [c.159]

Штерн предложил р ассматривать двойной электрический слой состоящим из двух частей внутренней (плотный слой Гельмгольца) и внешней (диффузный слой). Это позволило использовать теорию Гуи — Чепмена для описания строения внешней части слоя, где можно пренебречь адсорбционными силами и размерами иоиов. Внутреннюю часть Штерн представил как адсорбционный мопоионный слой толщиной не менее двух радиусов ионов (см. рис. 11.13). Введенный Штерном потенциал часто называют штерновским. [c.60]

Мицеллы ионогенных ПАВ электрически заряжены вследствие диссоциации полярных групп. Благодаря сильному электростатическому притяжению значительное число противоионов (до 80 % и более) связано с поверхностью мицеллы и составляет с ней единое целое с кинетической точки зрения, образуя штерновскую часть двойного электрического слоя. Остальные противоионы образуют диффузную ионную оболочку (слой Гуи — Чепмена). По расчетам Стигтера, толщина слоя Штерна на поверхности ионных мицелл — это величина порядка 0,215—0,4 нм, что примерно соответствует размеру полярных групп. В целом мицеллы ионогенных ПАВ могут рассматриваться как своеобразные крупные многозарядные ионы (обычно они имеют 20—30 электрических зарядов). [c.41]

Дальнейшее развитие теория двойного слоя получила в работах Штерна (1924). Согласно адсорбционной теории двойного электрического слоя Штерна часть ионов образует неподвижную гельм-гольцевскую обкладку слоя толщиной, равной среднему радиусу 418 [c.418]

Аномальные величины С и Х получаются вследствие того, что теория Гуи — Чапмена рассматривает ионы как частицы точечного размера, которые поэтому могут подходить к поверхности электрода на бесконечно малое расстояние. В действительности ионы не могут приблизиться к электроду на расстояние меньше их радиуса. Поэтому теория Гельмгольца, которая рассматривает двойной слой как конденсатор с толщиной, равной радиусу иона, дает более правильные величины емкости, чем теория Гуи — Чапмена. Таким образом, возникла задача сочетания основных представлений теории Гельмгольца и теории Гуи—Чапмена. Эта задача была решена О. Штерном. [c.110]

Структура ДЭС как целого зависит от особенности -3(1 акдой конкретной системы. Она может быть как относительно простой, так и достаточно сложной. Для описания этой структуры обычно используют теорию Гуи—Чепмана [20, 21], а также теории Штерна [221 и Грэма [23], позволяющие учесть специфику конкретных систем. Однако специфика структуры ДЭС связана главным образом с той. его частью, которая сосредоточена непосредственно на поверхности раздела и толщина которой не превышает нескольких ангстрем. В эту часть ДЭС входит заряд смежной с раствором фазы н заряд специфически адсорбированных ионов — так называемая плотная часть двойного слоя. Диффузная же, то есть объемно-поверхностная,, часть ДЭС при умеренных концентрациях ионов в растворе не зависит от механизма заряжения поверхности раздела. Она определя-ется только величиной заряда и имеет примерно одинаковое, доста-точно хорошо изученное и относительно простое строение. [c.14]

Рис. 6.2. Схема строения двойного электрического слоя а — по Гельмгольцу 6—по Гуи-Чепмену — по Штерну х—расстояние от твердой поверхности, 8 — толщина СЛ01 Гельмгольца)

Так, в работе Ликлема [11] из этих данных были вычислены по теории ДЛФО значения для ионных кристаллов Agl в растворах КС1. Для этого автор привел пороги коагуляции, используя модель Штерна — Грема, к тем значениям концентрации, при которых измерялись -потенциа-лы при этом задавались различные разумные значения адсорбционного потенциала Ф для противоиона К" и толщины щтернов-ского слоя А. Найденные величинырасполагаются значительно ниже величин Fq и хорошо согласуются с измеренными значениями I, что свидетельствует в пользу прохождения границы скольжения по внешней плоскости Гельмгольца (рис. 2). [c.92]

На рис. XII-8 приведены для примера данные ван ден Темпеля по влиянию концентрации на скорость флоккуляции эмульсии М/В. Обратите внимание, что величина d( ln)ldt (в приближенной теории равная k) быстро возрастает с увеличением ионной силы раствора. Это, по-видимому, обусловлено уменьшением толщины двойного слоя и, возможно, также адсорбцией положительно заряженных ионов в слое Штерна. Предэкспоненциальный множитель ko— (8кТ13г]) в уравнении (ХП-5) должен составлять около см /с, однако при низких кон- [c.399]

Согласно теории Штерна, у поверхности металла, граничащего с электролитом, образуется двойной электрический слой ионов, состоящий из адсорбционной части толщиной б (двойной электрический слой Гельмгольца, определяющий почти все падение потенциала в концентрированных растворах) и диффузионной части (двойной электрический слой Гюи — Чапмена, определяющий почти все падение потенциала в разбавленных растворах). Заряд диффузионной части двойного слоя распределен статистически, подобно тому, как это происходит в ионной атмосфере, по теории Дебая — Хюккеля (см. ФХ 1.3.2). Если изобразить потенциал как функцию расстояния от поверхности металла, то в пределах адсорбционной части двойного слоя (до расстояния 6), отмечается линейное падение потенциала, а в диффузионной части — экспоненциальное падение до нулевого значения внутри электролита. [c.493]

Штерн пошел но другому пути, объединив представления Гельмгольца и Гуи — Чапмена. Тот факт, что заряды диффузной части двойного слоя (индекс д) по Гуи — Чапмену могут приближаться к противоионам в другой (твердой) фазе только до некоторого минимального расстояния бр, означает образование гельм-гольцевского плотного двойного слоя (индекс Г) этой толщины. Величина бр должна была бы быть приблизительно равной радиусу гидратированного иона (несколько А). Емкость Ср этого гелъмголъцевского плотного двойного слоя и емкость Сд диффузной части двойного слоя связаны, по Грэму , с Сдв — емкостью всего штерповского двойного слоя — соотношением [c.100]

Изменения плотности или толщины кристалла могут быть вызваны также увеличением постоянной кристаллической решетки под действием рентгеновых лучей. Эстерман, Лойво и Штерн полагали, [c.100]

Теория Гуи оправдывается лучше всего там, где теория Гельмгольца оказывается неприложимой, и, наоборот, последняя дает лучшую сходимость с опытом в тех случаях, когда первая дает неверные результаты. Следовательно, строению двойного электрического слоя должно отвечать некоторое сочетание моделей, предложенных Гельмгольцем и Гуи. Такое предположение было сделано Штерном (1924) в его адсорбционной теории двойного электрического слоя. Штерн полагал, что определенная часть ионов удерживается вблизи поверхности раздела металл — электролит, образуя гельмгольцевскую обкладку двойного слоя с толщиной, отвечающей среднему радиусу ионов электролита . Остальные ионы, входящие в состав двойного слоя, распределяются диффузно с постепенно убывающей плотностью заряда. Для диффузной части двойного слоя Штерн, так же как и Гуи, пренебрег собственными размерами ионов. Кроме того, Штерн высказал мысль, что в плотной части двойного слоя ионы удерживаются не только за счет электростатических сил, но и за счет сил специфической адсорбции, т. е. силами некулоновского происхождения. Поэтому в растворах, содержащих поверхностно-активные ионы, их число в гельмгольцевском двойном слое может быть не эквивалентным заряду поверхности металла, а превосходить его на некоторую величину, зависящую от свойств иэпов и заряда металла. Таким образом, по Штерну, следует различать две модели двойного электрического слоя, одна из которых относится к растворам поверхностно-инактивных электролитов, [c.271]