Заряд ионов поверхностный

Электрическое поле, создаваемое зарядом металла в окружающем его растворе, вызывает неравномерное распределение ионов в растворе вблизи металла. Если металл заряжен отрицательно (рис. 146), то катионы, находящиеся в растворе вблизи него, притягиваясь металлом, концентрируются около него, в особенности в слое, непосредственно прилегающем к поверхности металла. Анионы же отталкиваются металлом, и их концентрация в растворе вблизи металла будет понижена, в особенности в слое, непосредственно прилегающем к поверхности металла. В результате раствор вблизи металла приобретает заряд, противоположный по знаку заряду металла. Образуется двойной электрический слой. Этот слой характеризуется различным распределением ионов разного знака в поверхностном слое раствора и неодинаковым распределением зарядов в поверхностном слое металла. Он связан с определенной разностью потенциалов (скачком потенциала) на поверхности раздела металл/раствор . [c.416]

Сущность этого способа, который в последние годы широко применяют в промышленности, заключается в нейтрализации поверхностных электростатических зарядов ионами, которые образуются при применении прибора-нейтрализатора. Этот прибор создает большое число ионов, взаимодействующих с противоположными по знаку зарядами. Ионизация воздуха осуществляется двумя способами действием электрического поля высокого напряжения и радиоактивным излучением. [c.342]

Величину удельного поверхностного заряда со стороны раствора находят так же, как плотность заряда ионной атмосферы при вычислении коэффициента активности ионов по первому приближению теории Дебая и Гюккеля. В обоих случаях отправными уравнениями служат уравнения Больцмана и Пуассона. При определении достаточно использовать лишь одну координату — расстояние от поверхности электрода в глубь раствора. Уравиение Пуассона (3.30) в этом частном случае упрощается до [c.264]

Поверхность фосфолипидных бислоев обладает особенностью (отличающей ее от обычных коллоидных структур), которая в значительной степени осложняет теоретический анализ межфазных явлений в системе. Эта особенность связана с тем, что об-пасть полярных головок проницаема для молекул воды и ионов электролита [423, 424]. В этой области перемешаны как источники электрических полей, принадлежащих самой поверхности, так и заряды ионов и электрические диполи молекул воды. В таких системах трудно выделить четкую границу раздела между фосфолипидной фазой и электролитом. Поверхностные источники электрических полей, по существу, распределены в некотором приповерхностном слое. Термин поверхностные в данном случае означает, что они, обладая некоторой мобильностью в этом слое, сохраняют химическую связь с определенными группами липидной поверхности. Учет этой особенности дает воз- [c.149]

Сила Ря возникает в результате воздействия внешнего электрического поля на ионы диффузного слоя, приводящего к увлечению жидкости вблизи поверхности частицы в направлении, противоположном направлению действия силы Образующийся при этом гидродинамический поток снижает скорость электрофореза частицы. Сила возникает в результате поляризации, т. е. нарушения симметричного строения ДЭС при действии внешнего электрического поля, и проявляется в изменении скорости движения частицы. Так, если вне электрического поля ДЭС имеет симметричное строение, то во внешнем поле у противоположных полюсов поляризованной частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака—мицелла приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы и ионы внешней обкладки ДЭС. [c.75]

Величину электростатического взаимодействия между зарядами в поверхностном слое белка и ионными формами лиганда можно оце- [c.28]

В противовес теории Вольта В. Нернст выдвинул теорию, согласно которой на границе двух различных металлов скачок потенциала не возникает, а э. д. с. цепи обусловлена алгебраической суммой скачков потенциала в ионных двойных слоях на границах раствора с обоими электродами (см. рис. 62, б). По теории Нернста вольта-потенциал на границе двух металлов равен нулю, а гальвани-потенциал на границе электрод — раствор обусловлен только образованием ионного двойного слоя. Если на одном из электродов ионный двойной слой отсутствует, то, согласно теории Нернста, разность потенциалов на концах цепи равна абсолютному электродному потенциалу (т. е. гальва-ни-потенциалу) второго электрода. Если же оба электрода находятся при потенциалах нулевого заряда в поверхностно-неактивном электролите, то разность потенциалов на концах такой цепи по теории Нернста должна была бы равняться нулю. Иначе говоря, потенциалы нулевого заряда в растворах поверхностно-неактивных электролитов (так называемые нулевые точки), согласно Нернсту, должны быть одинаковыми на всех металлах. Экспериментальные данные по нулевым точкам, приведенные в табл. 12, показывают, что выводы теории Нернста находятся в противоречии с опытом, несмотря на то, что эта теория дает количественную интерпретацию зависимости э. д. с. от концентрации веществ, участвующих в электродных процессах. [c.159]

Заряд ионного двойного электрического слоя определяется избыточным количеством ионов одного знака в структурной геометрической единице. Под поверхностным избытком ионов здесь понимается та разность, которая существует между количеством ионов в объеме, включающем в себя область поверхности, и тем количеством, которое находилось бы, если бы фазы были полностью однородны вплоть до разделяющей их границы. Очевидно, что чем больше избыточных ионов одного знака находится на границе раздела, тем больше величина заряда. [c.15]

Однако такая простая картина строения двойного слоя может дать правильное представление о распределении зарядов на границе твердое тело—жидкость только в условиях низких температур и больших концентраций раствора электролита при большой плотности поверхностного заряда. В большинстве же случаев двойной электрический слой, состоящий из реальных носителей электрических зарядов — ионов, имеет более сложное строение. Под действием молекулярного теплового движения в жидкости ионы стремятся распределиться равномерно в рас- [c.28]

Предположим, что каждый из металлов погружен в нулевой раствор. Чтобы осуществить такую цепь, необходимо растворы соединить через солевой мостик. Пусть этот мостик подобран таким образом, чтобы можно было пренебречь разностью потенциалов на границах раствора мостика и нулевых растворов. Предположим дополнительно, что нулевые растворы не содержат поверхностно-активных ионов или адсорбирующихся органических веществ. Выбор таких электролитов позволяет избежать осложнений, связанных с частичным переносом заряда ионов или молекул при их специфической адсорбции. [c.99]

При переносе заряда ионов структура поверхностного слоя сильно усложняется. Поэтому удобно использовать термодинамическое определение заряда электрода, которое применимо к идеально поляризуемым и обратимым электродам как при отсутствии, так и при переносе заряда. [c.78]

Весьма существенную информацию можно получить из сопоставления поверхностной активности органических веществ на границах раздела электрод/раствор и раствор/воздух. Поскольку свободная поверхность раствора не несет избыточного заряда ионов какого-либо знака, то изотермы двумерного давления на границе раствор/воздух следует сопоставлять с Дст, Ig Сд-кривыми, построенными при условии q = 0 (значения сто и ст должны соответствовать потенциалам нулевого заряда). В случае жидких электродов необходимые для такого построения электрокапиллярные кривые обычно снимают непосредственно, а в случае твердых электродов используют Дст, -кривые, полученные путем двухкратного обратного интегрирования кривых дифференциальной емкости (см. гл. 1). [c.41]

Допустим, что на ртуть, имевшую положительный по отношению к раствору заряд, при помощи потенциометра накладывается отрицательный потенциал. Очевидно, при этом ее заряд будет уменьшаться, а поверхностное натяжение возрастет. Такое увеличение ст будет продолжаться до тех пор, пока полностью не нейтрализуется положительный заряд ионов на поверхности ртути. Дальнейшее увеличение отрицательного заряда приведет к изменению знака двойного слоя, т. е. металл начнет заряжаться отрицательно по отношению к раствору. При этом вследствие отталкивания друг от друга одноименных (отрицательных) зарядов поверхностное натяжение вновь уменьшается. [c.192]

Переход положительных ионов из металла в воду мог бы происходить только в результате их гидратации. От последнего в обычных условиях они защищены наличием электронов на поверхности металла. Когда на металл накладывается положительный потенциал, т. е. металл становится анодом, количество поверхностных электронов уменьшается и этим облегчается переход ионов металла в воду (анодное растворение металла). При наложении же отрицательного заряда количество поверхностных электронов металла увеличивается и в результате усиливается его сопротивление растворению (например, при электрозащите металлов от коррозии). [c.39]

Но силикатные структуры, в которых мы постоянно встречаем разнообразные сочетания кремнекислородных тетраэдров, в частности кварц и особенно пористые разновидности силикагелей, представляют значительный интерес с точки зрения вопросов химической эволюции. На поверхности силикатов и силикагеля находятся группы ОН, способные образовывать водородные связи с различными молекулами. Возникающие таким путем поверхностные соединения химически активны и могут вступать в специфические взаимодействия, по отношению к которым силикагель выполняет функции катализатора. Еще более разнообразными становятся эти функции, если заменить в кислородных тетраэдрах часть атомов кремния на атомы алюминия. Так как заряд иона алюминия на единицу меньше, чем иона кремния, то для компенсации заряда такая структура обязательно должна связывать катион, например ион водорода. Получающиеся системы — алюмосиликаты— катализируют различные реакции (синтез и изомеризацию углеводородов и др.). [c.172]

Рассмотрим, как влияет заряд твердой поверхности на ионную адсорбцию. В этом случае ионная адсорбция подчиняется второму правилу Пескова — Фаянса, согласно которому данный ион будет адсорбироваться твердой поверхностью, если заряд поверхности противоположен по знаку заряду иона и если образующееся поверхностное соединение трудно растворимо. [c.70]

Если кислород или другое электроотрицательное вещество химически адсорбируется на поверхности полупроводника л-типа, например на оксиде цинка, на германии и др., то атомы кислорода отбирают электроны от полупроводника и образуют на поверхности отрицательные ионы. Отрицательный заряд ионов кислорода может компенсироваться положительным пространственным зарядом в полупроводнике (в поверхностном барьере). Увеличение адсорбции повышает высоту барьера, из-за чего уменьшается скорость адсорбции и она ограничивается. Поглощение каждого атома кислорода уменьшает поверхностную проводимость полупроводника, так как в нем уменьшается число основных носителей заряда (число электронов). При значительной химической адсорбции кислорода на п-германии в объеме, примыкающем к поверхности, может даже возникнуть р-тип проводимости. Толщина слоя с обращенной проводимостью (инверсионный слой) достигает 1 мкм. [c.251]

Принимая, что посадочная площадка иона ЦТА+ составляет 0,2 нм [510] и учитывая развитые в работе [511] представления, можно найти степень покрытия поверхности частиц кварца ионами ПАВ вблизи изоэлектрической точки. Как показал расчет, она составляет около 0,1%. Учитывая этот факт, низкую степень агрегации и ее обратимый характер можтто объяснить на основе концепции ГС. При нейтрализации поверхностного заряда ионами ЦТАБ вблизи изоэлектрической точки образуются, вероятно, более прочные и протяженные ГС, что может быть связано с возникновением более благоприятных условий для развития водородных связей на силанольных группах теперь уже незаряженной поверхности SIO2. Это некоторым образом аналогично случаю увеличения протяженности ГС при снижении степени диссоциации силанольных групп на поверхности кварца при приближении к изоэлектрической точке [24]. [c.178]

Поскольку заряд ионов относительно велик, а электрическая емкость на границах раздела фаз мала, то при переходе даже небольшого количества ионов на границах разделов фаз могут возникать весьма значительные разности потенциалов. Например, для системы из стальных труб марок 40ХН и Д16Т и водного раствора хлористого натрия разности потенциалов достигают 1000 мВ, а между указанными трубами и кварцевым песком, насыщенным безводной нефтью,—превышают 100 мВ. При этом в поверхностных слоях каждой фазы концентрируются электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку. [c.111]

Использование теории Гуи — Чэпмена в ее первоначальной форме пренебрегает такими моментами, как дискретность заряда иона, конечный радиус иона, местная диэлектрическая поляризация среды и т. д. Ясность по этому вопросу внесена Хейдоном (1964) и Снарнейем (1962). Наиболее важное уточнение учитывает специфическую адсорбцию противоинов по теории Штерна последующее уточнение проведено Вервеем и Овербеком (1948). Однако с точки зрения стабильности коллоидов адсорбция Штерна способствует уменьшению эффективного поверхностного потенциала, применяемого для вычисления энергии взаимодействия, которое в любом случае ограничено довольно малыми значениями. [c.98]

Напротив, при физической адсорбции па ионных диэлектриках условия являются иными. Как уже отмечалось выше, на поверхности этих веществ действуют поля, обусловленные определенными силами, которые зависят от знака заряда ионов, приближающихся к центрам поверхностных элементарных ячеек (см. разделы V, 4 и 5). Поэтому многие молекулы, обладающие диполями (как периферическими, так и непериферическими) или квадруполями, обнаруживают тенденцию к ориентации на поверхности и к потере своего вращательного движения. Как было указано в разделе VI, 2, Дрэйн и Моррисон [37] приняли, что молекулы азота вследствие наличия у них квадрупольных моментов располагакзтся плоско при адсорбции на поверхности рутила. Экспериментальные значения размеров молекулярных площадок, занимаемых другими молекулами при адсорбции на полярных веществах, также указывают на то, что ЕЮ многих случаях адсорбированные молекулы плоско ориентированы на пове])хности. [c.91]

Адсорбция. С учетом различных механизмов действия (адсорбции, образования соединений с отделяемыми компонентами и т. д.) в качестве коллекторов были исследованы галогениды и другие малорастворимые соли серебра. Известно, что свежие осадки AgX имеют поверхностный заряд, знак которого зависит от заряда ионов, участвующих в реакции осаждения и находящихся в избытке, т. е. отрицательный при избытке ионов X , сорбированных осадком, и положительный при избытке Ag+. Осадок AgX — эффективный сорбент наряду с ионами элементов на его поверхности могут удерживаться ионы различных молекул и полярные вещества на этом принципе основано, е частности, применение адсорбционных индикаторов в аргентометрическом титровании по методу Фаянса. При этом катионы находятся на поверхности отрицательно заряженных осадкон, анионы — на поверхности положительно заряженных. [c.423]

При обратном процессе, когда часть ионов А + переходит из металла в раствор, на поверхности электрода создается избыток отрицательных зарядов. Ионы Ag+ оказываются электростатически притянутыми к этим зарядам поверхности, и концентрация AgNOз в растворе не изменяется, В соответствии с принятым определением гиббсовская адсорбция ионов серебра Гай+ равна нулю, в то время как поверхностная концентрация этих ионов Аав+ отлична от нуля. Если в растворе присутствует избыток какого-либо постороннего электролита, например КЫОз, то катионы К+ заменяют ионы Ag+ в поверхностном слое. Доля участия ионов Ag+ в образовании поверхностного слоя будет примерно такой же, как и их доля в объеме раствора. Поэтому если концентрация КМОд в растворе в 100 раз больше, чем концентрация AgNOJ, то с точностью до 1 % можно считать, что ионы Ag+ полностью вытеснены из двойного слоя ионами К+. Это означает, что концентрация ионов Ag+ в объеме раствора увеличилась. Чтобы при образовании единицы новой поверхности металл — раствор состав раствора не изменился, нужно вывести из него это количество ионов Ag+. Следовательно, гиббсовская адсорбция ионов Л2+ не равна нулю, тогда как их поверхностная концентрация Аая+=0. Адсорбция ионов Ag+ равна [c.29]

Предположим вначале, что в растворе нет поверхностно-активных органических веществ (ПАОВ), а адсорбция ионов раствора на электроде обусловлена только электростатическим взаимодействием заряда поверхности с зарядами ионов кулоновским притяжением в случае Г > О и кулоновским отталкиванием в случае Г < 0. Такие электролиты называют поверхностно-неактивными. В растворах этих электролитов между адсорбированными ионами и поверхностью электрода всегда сохраняется прослойка из молекул растворителя (рис. 3.3). При потенциале нулевого заряда (п.н.з.) кулоновское взаимодействие ионов с электродом отсутствует, а потому в растворе поверхностнонеактивного электролита Г+ Г = О. Следствием этого является независимость п. н. з. от концентрации поверхностно-неактив-ного электролита. В этом случае п. н. з. определяется только кристаллографической гранью данного металла и природой растворителя н его называют нулевой точкой. [c.139]

Механизм блокирующего действия адсорбционных поверхностных слоев, составленных из органических соединений, объясняют по-разному. Так, А. Г, Стромберг считает, что действие это-определяется изменением 1 ]1-потенциала, вызванным зарядами ионов или диполями адсорбирующихся молекул. По М. А. Лошкареву, основное значение имеет заполнение поверхности адсорбированными частицами. Снижение предельного тока объясняется не диффузионными ограничениями, но чисто активационным торможением катодной реакции. А. Н. Ф румкин считает,, что действие адсорбированных слоев при высоком заполнении поверхности не может быть сведено к изменению тргпотенциала. Он полагает неправильным также совершенно не учитывать электростатические факторы в случае слоев со значительным [c.350]

Рассмотрим подробнее свойства параметра 6. Из уравнения (XII. 27) следует, что o не зависит ни от плотности поверхностного заряда г о, ни от потенциала (xjjo или xjji), а является функ-иией лишь заряда ионов и концентрации электролита (при Т = = onst). [c.204]

Рассмотрим подробнее свойства параметра S. Из уравнения (XII. 21) следует, что б не зависит ни от плотности поверхностного заряда т]о, ни от потенциала (ij o или it>i), а является функцией лишь заряда ионов и концентрации электролита (при Т = onst). [c.189]

Действительно, пороги коагуляции для различных электролитов соответствуют ОДНОЙ величине к = 0,75( 0,05) по мере роста заряда иона величины f достигают f = f при значительно меньших концентрациях в количественном соответствии с правилом Шульце—Гарди. Общее физико-химическое значение имеет рассмотрение акта коагуляции со стороны дисперсной фазы, позволяя объяснйть его так же, как и поверхностную активность, прилипание частиц к твердым телам, гидрофобное взаимодействие, сжатие диффузного слоя и некоторые другие явления , с позиций самоочистки раствора электролита от посто- [c.236]