Диэлектрическая проницаемость адсорбционных слоев

Частицы золя могут гидратироваться или, в общем случае, сольватиро-ваться. Молекулы среды в сольватном слое адсорбированы и ориентированы под действием значительных адсорбционных сил. Такая фиксация молекул среды приводит к уменьшению поляризации, а следовательно, и диэлектрической проницаемости системы. [c.222]

Рис. 6.14. Зависимость толщины (а) и работы выхода (б) от диэлектрической проницаемости адсорбционного слоя (цетиловый спирт на ртути в ОД М растворе KF) [172]

Сочетание методов фотоэмиссии и дифференциальной емкости позволяет найти как толщину аде, так и диэлектрическую проницаемость адсорбционного слоя г. Этим способом с использованием литературных данных по емкости ртутного электрода в растворах ряда спиртов [174—176] были определены [177] эффективные характеристики адсорбционного слоя — толщина, диэлектрическая проницаемость и разность работ выхода в этот слой и в воду [c.113]

Здесь 6 — эффективная диэлектрическая проницаемость адсорбционного слоя, а слагаемое —е /Агг характеризует действующие на эмитированный электрон в слое Оаг<йо силы изображения, аналогичные тем, которые возникают при эмиссии в диэлектрик. [c.35]

При больших расстояниях между пузырьком воздуха и частицей руды, как показано ранее (см. главу 1, стр. 62), влияние адсорбционных слоев на молекулярное притяжение сказывается очень слабо и справедлива формула (92). Поэтому зависимость П(/г) является монотонно убывающей, отрицательно определенной функцией, когда разности статических или комплексных диэлектрических проницаемостей, входящие в уравнения (53) и (54), имеют одинаковый знак. Для воздуха ег —ео2=1, т. е. должны совпадать знаки выражений ei — ео и 1 — ео или eoi — — еоо и 1—еоо. Таким образом, сближение частиц руды с газовым пузырьком будет наступать, если их статические и комплексные диэлектрические проницаемости меньше соответствующих величин для воды [c.127]

Понижение диэлектрической проницаемости, происходящее при заполнении пор силикагеля, имеющих большой диаметр, соответствует случаю сорбции на гладкой поверхности с повышением роли электростатической составляющей адсорбционного потенциала и соответствующей фиксацией диполей. Такая фиксация может передаваться от предшествующего слоя к последующему и охватывать значительную часть сорбционного объема. [c.238]

Если связь неносредственно измеряемой диэлектрической проницаемости с дипольным моментом и структурными особенностями молекул нормальной жидкости или простого кристалла установлена достаточно хорошо, то для граничного слоя эта задача не решена. Это связано с отсутствием определенных представлений о характере внутреннего поля, действующего на диполь в адсорбционном слое. Однако Ф. М. Куни продемонстрировал интересный расчет, имеющий целью восполнить отмеченный пробел. [c.249]

В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда, на что впервые указал Фрумкин. За потенциал нулевого заряда (фн. з) принимают потенциал -металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциале нулевого заряда двойной ионный слой на электроде отсутствует, хотя скачок потенциала на границе металл— электролит не равен -нулю. Потенциалы нулевого заряда являются в некотором отношении специфическими константами металлов, характеризующими их поведение (адсорбцию, смачиваемость, течение электрохимических реакций, твердость и т. д.). При потенциалах нулевого заряда электрод обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества, хуже всего смачивается растворителем, имеет максимальную твердость. Эти свойства связаны с той особой ролью, которую играет скачок потенциала в двойном ионном слое. От его знака и значения зависит адсорбция ионов и молекул на электроде. Способность электрода адсорбировать органические молекулы понижается при наличии скачка потенциал,а -в двойном ионном слое. По мнению Фрумкина, это объясняется тем, что поле -втягивает молекулы воды, имеющие большую диэлектрическую проницаемость, вытесняя с поверхности органические молекулы. Поэтому адсорбционная способность электрода оказывается максимальной вблизи потенциала нулевого заряда, т. е. в тех условиях, когда отсутствует ионный слой. Введением в электролит поверхностно-ак-тивных ионов можно изменять знак и величину ионного слоя, а значит, и адсорбционную -способность электрода. [c.127]

Кроме того здесь следует считаться с явлениями гидратации функциональных групп соединений, приводящими к значительному увеличению диэлектрической проницаемости их адсорбционного слоя Ва- [c.51]

Общий характер изменения нотенциала в системе схематически показан на рис. 6.11. Поскольку эффективная диэлектрическая проницаемость е адсорбционного слоя О а х < аде того же порядка, что и плотного двойного слоя, занимающего область аде < ж < аде + й, то ПрИ ВЫПОЛНеНИИ уСЛОВИЯ аде [c.110]

Теория Штерна позволяет получить зависимости электрических потенциалов и зарядов в плотном и диффузном слоях от состава раствора. В них в качестве параметров входят число., активных центров на поверхности, адсорбционные потенциалы ионов, толщина плотной части двойного электрического слоя й, относительная диэлектрическая проницаемость молекулярного конденсатора. Ограничимся получением зависимостей между параметрами, характеризующими только диффузный слой, как это было сделано Гуи и Чепменом [76—79]. Будем считать, для простоты, что раствор содержит только электролит, у которого катионы и анионы имеют одинаковый заряд г. Если (д ) — электрический потенциал точки, находящейся на расстоянии х от плоской поверхности (рис. 5.14), то концентрации катионов с+(л ) и анионов с (л ) в этой точке связаны с концентрацией электролита Со, находящегося за пределами двойного электрического слоя, соотношением Больцмана [c.197]

Адсорбция ВМС может привести к гоменению параметров ДЭС, что отражается на вкладе электрической составляющей в суммарную энергию взаимодействия частиц. Эти изменения сводятся к уменьшению плотности зарядов на поверхности за счет уменьшения диэлектрической проницаемости приповерхностного слоя или возникновения адсорбционного скачка потенциала к вытеснению из штерновского слоя части противоионов адсорбированными макромолекулами, сопровождающемуся ростом -потенциала к снижению -потенциала частиц за счет формирования толстых адсорбционных полимерных слоев с иммобилизованной в них жидкостью к увеличению толщины слоя Штерна, раздвижению его обкладок, что приведет к росту высоты потенциального барьера между поверхностями, т. е. к стабилизации системы (подробнее см. [9]). [c.12]

П. А. Ребиндер показал, что адсорбция имеет не только энергетическую, но и энтропийную природу. Последнее принципиально важно для понимания эффекта Ребиндера и свойств адсорбционной фазы. В ходе работы узлов трения машин и механизмов, а также в процессах механической обработки металлов адсорбция и десорбция развиваются в динамических условиях, часто в момент возникновения новых поверхностей. Адсорбция понижает межфаз-ную поверхностную энергию и уменьшает тем самым работу образования этих поверхностей, облегчая их механическое разрушение или пластическое деформирование (эффект Ребиидера). Электропроводность и диэлектрическая проницаемость граничных слоев ПАВ значительно выше, чем в объеме. Этот эффект возрастает с уменьшением толщины слоя до появления скачка проводимости [54]. [c.23]

Следует, однако, помнить, что и плотность, и диэлектрическая проницаемость являются макрофизическими характеристиками веществ, так что необходима определенная осторожность при их использовании для описания свойств адсорбционных слоев. Дискретность структуры последних, геометрическая неоднородность подложки и ряд других факторов, проанализиро- [c.34]

Правильность такой интерпретащии изотерм двухмерного давления в области постоянных значений двухмерного давления была подтверждена Фрумкиным при изучении особенностей поверхностного электрического потенциала в области конденсации. Следующие упрощенные рассуждения показывают связь между скачком потенциала у поверхности и строением адсорбционного слоя. Будем рассматривать молекулы ПАВ как диполи с дипольным моментом ц, расположенные под углом х к поверхности раздела фаз, а плевку в целом — как электрический конденсатор с эквивалентной диэлектрической проницаемостью 8 (рис. И—22). Общий удельный (на единицу поверхности) дипольный момент пленки равен [c.69]

Отметим еще, что проведенный в поправочных членах выражений (62), (67) и (68) учет адсорбционных слоев позднее рассматривался на примере плоской пленки и в рамках макроскопической теории [45, 46]. Привлечение макроскопической теории потребовало при этом использования макроскопического понятия о локальной диэлектрической проницаемости на макроскопических масштабах адсорбционных слоев. Больше того, оно потребовало конкретных знаний профиля локальной диэлектрической проницаемости. Модельность соответствующих расчетов и отсутствие в их конечных результатах таких фундаментальных характеристик, как величины адсорбции, затрудняют сравнение с ними поправочного члена в выражении (62) для расклинивающего давления плоской пленки. [c.206]

Выше отмечалось, что экспериментальные данные указывают на два возможных типа строения полимолеку-лярных граничных слоев диффузное и резко ограниченное фазовое. К этому нужно добавить, что механизм образования граничных слоев различной толщины, по-видимому, неодинаков. Тонкие — до 100—200 А, согласно Дерягину и Шелудко, возникают в результате прямого действия поверхностных сил и образуются даже низкомолекулярными углеводородами. Толстые — граничные слои порядка 500— 500С А формируются за счет эстафетного механизма действия адсорбционных слоев. Недавно в результате измерений диэлектрической. проницаемости было показано [63], что в граничном слое ориентированная молекулярная структура растворов ПАВ в углеводородных растворителях формируется нри температуре на несколько десятков градусов выше, чем в объеме. Индивидуальные низкомолекулярные жидкости не образуют толстых граничных слоев [61, 78]. [c.149]

Результаты расчета по (2.32), (2.33) зависимости распределения электронной плотности от напряженности поля (плотности заряда) показаны на рис. 2.9. Как видно из последнего, электрическое поле, направленное к металлу (отрицательный заряд) вытягивает хвост электронного распределения в сторону от металла, а поле, направленное от металла — уменьшает длину хвоста . Но даже поле заряда в+20 мкКл/см уменьшает граничную электронную плотность в плоскости г = О лишь наполовину от плотности при заряде равном нулю. Необходимо отметить, что размер слоя, в котором резко убывает электронная плотность, имеет порядок атомной единицы длины или постоянной решетки. Поэтому понятие диэлектрической проницаемости, как некоторой усредненной характеристики межфазной границы в этой области не является однозначно определенным. Сильное электрическое поле у поверхности металла жестко связывает дипольные молекулы среды, вызывая дополнительную электронную поляризацию. Таким образом, на поверхности металла образуются весьма прочные адсорбционные слои, характеризуемые меньшим, чем в объеме, значением диэлектриче ской проницаемости [c.56]

Рассматривается двойной электрический слой на плоской границе (х = —Р) раздела двух фаз, одной из которых является поверхностно-активный электролит (х>Р), а другая представляет собой либо идеальный диэлектрик с диэлектрической проницаемостью Оь либо идеально поляризуемый металлический электрод, характеризуемый средней плотностью поверхностного заряда д. Предполагается, что специфически адсорбированные ионы имеют одинаковую валентность и удерживаются специфическими адсорбционными силами (ковалентными или ван-дер-ваальсовыми) в фиксированных положениях на плоскости х= О (средняя плотность адсорбированного заряда будет обозначаться через а). Предполагается также, что минимальное расстояние, на которое могут приблизиться к границе раздела центры неадсорбированных ионов, равно б (6 >Р). Поэтому все пространство оказывается условно разделенным на три области I (х< — р) — граничащая с раствором фаза П (—х< 7 = б — Р) — внутренняя, или плотная, часть двойного слоя И1 (х> у) —диффузная область двойного слоя. Предполагается, что распределение потенциала в плотном слое, как и во всех остальных областях, описывается усредненным уравнением Пуассона, причем диэлектрические проницаемости Да и Оз, учитывающие наличие растворителя, различны для плотной и диффузной областей. Задача, таким образом, заключается в нахождении совместного решения трех уравнений Пуассона при заданном распределении заряда в областях I и И [c.223]