Потенциал поверхности экспериментальное определени

Следует отметить, что прямое экспериментальное исследование рассмотренных эффектов связано с определенными трудностями. Немонотонность распределения потенциала проявляется лишь на расстояниях 1—2 нм от поверхности. Экспериментальное исследование параметров ДЭС на таких расстояниях в настоящее время вряд ли возможно. Вместе с тем на больших [c.160]

Абсолютные электродные потенциалы определить трудно. Теоретический подсчет осложняется тем, что переход ионов через поверхность раздела фаз сопровождается не только электрической, но и химической работой. При экспериментальном определении неизбежно образуется электрохимический элемент, состоящий из данного металла в определенном растворе и второго металла, использованного для контакта с этим раствором. Возле поверхности второго металла возникает свой скачок потенциала. [c.234]

Электрокапиллярные явления отражают зависимость пограничного натяжения на границе электрод — раствор от потенциала электрода и состава раствора. Для жидких металлов (ртуть, галлий, амальгамы, расплавы) пограничное натяжение совпадает с обратимой поверхностной работой о и может быть экспериментально измерено, так как жидкая граница раздела допускает изменение ее поверхности в обратимых условиях (достаточно, например, наклонить стаканчик со ртутью, покрытой раствором, чтобы изменилась поверхность ртутного электрода). С другой стороны, поверхность твердых электродов невозможно изменять в обратимых условиях, поэтому на таких электродах величина а недоступна для экспериментального определения. [c.149]

Для экспериментального определения поляризации строят кривую зависимости потенциала электрода от протекающего через электрод тока. Из закона Фарадея следует, что ток пропорционален количеству вещества, прореагировавшего на электроде в единицу времени, т.е. скорости электрохимической реакции. Поэтому значение тока может быть использовано для количественной оценки скорости электрохимической реакции. Так как электроды могут быть разными по площади, то в зависимости от площади электрода при одном и том же потенциале могут быть разные токи. Поэтому скорость реакции обычно относят к единице площади поверхности. Отношение тока / к площади электрода называют плотностью тока г [c.203]

В соответствии с формулой (3.5.35) при определенной комбинации параметров (различие размеров катионов и анионов, диэлектрических проницаемостей плотного и диффузного слоев, достаточно большая концентрация электролита) происходит бесконечно большой разрыв зависимости потенциала первой плоскости от потенциала второй плоскости (значение тангенса меняется от +С0 до Так же хаотично меняется и емкость ДЭС вблизи точки разрыва. В некоторых случаях экспериментально установлено чрезвычайно резкое изменение емкости при изменении потенциала поверхности. Разрыв зависимости емкости от потенциала конечной величины имеет место при смене знака постоянной интегрирования. Потенциал и заряд при этом меняются монотонно. [c.606]

Экспериментальное определение природы адгезионного взаимодействия. Особенности молекулярного взаимодействия можно выявить, если изучать смачивание при наложении на поверхность определенного потенциала. Так, в системе ртуть — вода — воздух с ростом потенциала поверхности краевой угол сначала растет до 97°, а затем падает Потенциал не изменяет величину дисперсионного взаимодействия. Отсюда при 6 = 97° достигается минимальное значение других компонент, кроме дисперсионных, и можно считать, что при отсутствии потенциала адгезия жидкости обусловлена дисперсионным взаимодействием. Без наложения потенциала в той же системе краевой угол равен 64°. [c.30]

Возможно применение электрокинетического метода для исследования закономерностей и результатов флотационного процесса Как известно I,- и ф-потенциалы поддаются экспериментальному определению и являются характеристиками электрических свойств поверхности. Однако -потенциал не может служить однозначно критерием флотации по следующим причинам . По знаку -потенциала не всегда можно судить о возможности закрепления ионов собирателя на поверхности минеральной частицы. Корреляция между значением -потенциала и флотацией порой носит частный характер. Величину -потенциала нельзя непосредственно связать со смачиванием поверхности. Максимум извлечения продукта и гидрофобности поверхностей минералов может проявляться как при большом значении -потенциала, так и. при равенстве его нулю. [c.305]

Существование между твердым телом и раствором, наряду с общим скачком потенциала, также -потенциала следует учитывать при разработке теории строения двойного электрического слоя. Эта теория должна объяснить не только существование электрокинетического потенциала, но и характер его изменения с составом раствора и, в частности, явление перезарядки поверхности. На основании свойств дзета-потенциала можно заключить, что он представляет собой некоторую часть той доли общего скачка потенциала, которая расположена в жидкости. Падение потенциала, соответствующее -потенциалу, должно быть локализовано при этом целиком в жидкой фазе на границе между слоем жидкости, непосредственно примыкающим к поверхности твердого тела (и связанным с ним при относительном движении жидкой и твердой фаз), и более глубокими слоями жидкости, удаленными от поверхности раздела фаз. Поскольку -потенциал, в отличие от е-потенциала, лежит в одной и той же жидкой фазе, оказывается возможным прямое экспериментальное определение его абсолютной величины. [c.241]

Теоретический расчет нулевых точек. Для всех металлов, кроме ртути, нет достаточной уверенности в том, что величины, приведенные в табл. 38—40, являются действительно нулевыми точками соответствующих металлов, а не потенциалами их незаряженной поверхности. Такая неопределенность обусловлена тем, что ионы, не проявляющие поверхностной активности на границе между ртутью и водой, способны специфически адсорбироваться на поверхности других металлов. Поэтому электролиты, в которых в случае ртутного электрода соблюдены условия, позволяющие получать значения потенциала незаряженной поверхности, совпадающие с нулевой точкой ртути в данном растворителе (или очень близкие к ней), могут оказаться поверхностно-активными для других металлов, и экспериментально определенные потенциалы незаряженной поверхности будут отличаться от нулевых точек. В связи с этим было бы весьма интересно попытаться рассчитать нулевые точки металлов теоретически. Основа для такого расчета была дана Фрумкиным. Он предположил, что разность нулевых точек двух металлов должна быть приблизительно равна вольта-потенциалу между ними [c.261]

Поскольку gLM является единственной составной частью е-потенциала, зависящей от концентрации электролита, то при соблюдении равенства изменение -потенциала и е-потенциала с концентрацией должно быть одинаковым и подчиняться одному и тому же закону. Подобное сопоставление можно провести например, следующим способом. Сначала, измельчив какое-либо нерастворимое твердое тело и измерив скорость электрофореза полученных частиц в растворе с переменной концентрацией электролита, определить величину дзета-потенциала как функцию концентрации. Затем в тех же растворах применить выбранное твердое тело как электрод и измерить его е-потенциал по водородной шкале. Результаты таких опытов показали, что отождествлять и е-потенциалы нельзя. Так, например, Фрейндлих (1925) выбрал стекло, применив его сначала как стеклянный электрод для определения е-потенциа-да, а затем — в виде тонких капилляров — для проведения электроосмоса и расчета -потенциала. Найденные им зависимости е- и -по-тенциалов от концентрации хлорида калия и нитрата тория приведены на рис. 33, т которого видно, что е- и -потенциалы изменяются с концентрацией по разным законам. При этом оказывается, что С-потенциал изменяется с концентрацией не монотонно, а проходит в отличие от е-потенциала через минимум или максимум. По своей абсолютной величине -потенциал обычно меньше, чем е-потенциал, и стремится к нулю при повышении концентрации. В то время как знак е-потенциала сохраняется неизменным в широком интервале концентраций, знак -иотенциала может меняться на обратный и тем раньше, чем выше валентность ионов и чем сильнее их способность к избирательной адсорбции. Изменение знака -потенциала (так называемая перезарядка поверхности) приводит к тому, что для одной и той же поверхности раздела знак -потен-циала может быть йли одинаковым, или обратным знаку е-потенциала. Таким образом g-потенциал отличается по своей природе от е-потенциала. На основании свойств -потенциала можно заключить, что он представляет собой некоторую часть той доли общего скачка потенциала, которая целиком расположена в жидкой фазе. Именно потому, что -потенциал в отличие от е-потенциала лежит в одной и той же фазе, оказывается возможным прямое экспериментальное определение его абсолютной величины. Падение потенциала, соответствующее -потенциалу, должно быть локализовано на границе между слоем жидкости, непосредственно примыкающем к поверхности-твердого Тела (и связанным с ним при относительном движении жидкой и твердой фаз) и более глубокими ее слоями, удаленными от поверхности раздела фаз. [c.246]

Из других применяемых в электрохимических исследованиях методов ценные сведения о природе катодной поляризации может дать осциллографическое изучение изменения потенциала электрода во времени при постоянной плотности поляризующего тока. В частности, особое значение здесь имеет определение переходного времени, в течение которого концентрация разряжающихся ионов у поверхности катода приближается к нулю и возникает предельный ток. Экспериментальное определение взаимосвязи между величиной переходного времени и плотностью поляризующего тока, а также сопоставление полученных результатов с теоретически обоснованными закономерностями дают возможность выявить как диффузионные, так и кинетические ограничения скорости катодной реакции [86, 87]. [c.20]

Чтобы дать правильное описание электронных состояний поверхности, необходимо точно учесть потенциал электронов вблизи поверхности. Экспериментальное достаточно точное определение потенциала конкретных металлов или полупроводников - задача очень трудная, но в настоящее время разработаны приближенные методы расчета. На первом этапе вводят источник потенциала, соответствующий внутренней электронной конфигурации, и определяют распределение электронов на поверхности. После чего, исходя из этого распределения, находят потенциал вблизи поверхности и рассчитывают работу выхода. Для щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия и других 5, р-металлов полученные значения при точности расчета в пределах 0,1 эВ хорошо согласуются с экспериментальными данными. Такой подход позволяет, основываясь на данных о структуре кристалла, определять электронные состояния поверхности. [c.28]

Из рис. I. 12 и 1.13 видно, что в области пространственного заряда в полупроводнике энергетические зоны изгибаются, что соответствует изменениям в концентрации носителей на поверхности в сравнении с объемом. Для того, чтобы определить направление и величину изгиба, необходимо знать потенциал электрода, при котором этого изгиба не происходит, так называемый потенциал плоских зон 5. По смыслу Ез соответствует потенциалу нулевого заряда для границы металл — раствор, в этом случае граничная емкость должна быть минимальна, что используют для экспериментального определения Для растворов с высокими значениями Еп поверхность полупроводника обогащается дырками в валентной зоне (изгиб зон вверх на рис. I. 12 и 1.13), а в растворах с н < — электронами (изгиб зон вниз). Наиболее отчетливо зависимость скорости электронного обмена от н системы, приведенной в контакт с полупроводником, проявляется в случае широкой запрещенной зоны, так как тогда обмен электронами возможен либо лишь с одной из энергетических зон электрода, либо, как это показано на рис. I. 13, в, обмен вовсе будет отсутствовать. [c.66]

Нужно обратить внимание только на одно существенное обстоятельство. Пр экспериментальном определении энергии (или теплоты) сольватации мы пользуемся рассмотренным выше циклом, в который входит образование в вакууме ионного пара из кристалла соли, а затем перенос ионов из вакуума в растворитель. На поверхности раздела жидкость — вакуум существует некоторый скачок электрического потенциала, обусловленный определенной ориентацией ди-польных молекул жидкости. Поэтому изменение потенциальной энергии при переходе ионов из вакуума в жидкость может быть представлено как сумма двух изменений энергии [c.42]

Все вышеприведенные уравнения относятся к процессам, происходящим на однородной поверхности. Однако экспериментальные данные по кинетике ионизации водорода на платине в кислом электролите 1, 2, 12] не подчиняются уравнениям (15-а, б, в), выведенным из предположения замедленности адсорбционной стадии на однородной поверхности. В частности, изотерма адсорбции водорода на платине не выражается уравнением Лэнгмюра, и поляризационные кривые не являются линейными, как этого требует уравнение (15-а). Кривые спада потенциала хотя и носят экспоненциальный характер (2], но экспериментально определенный угол наклона этих кривых является функцией начального потенциала, хотя по уравнению (15-6) это постоянная величина. Эти противоречия устраняются, если предположить, что энергетически рельеф платинового катализатора представляет собой сложную картину неоднородного типа. В связи с этим все кинетические уравнения и уравнения, характеризующие равновесное состояние системы водород—платина, должны быть модифицированы. [c.63]

Контроль за действием катодной защиты осуществляется измерением потенциала, так как методы экспериментального определения тока, поступающего на единицу поверхности изолированного подземного сооружения, отличаются больщой сложностью. Поэтому для грамотной эксплуатации средств электрохимической защиты необходимо разработать метод расчета. максимально допустимого потенциала. [c.697]

Экспериментальные определения стационарного потенциала кремния всегда дают более положительные значения, что связано с наличием на поверхности электрода достаточно толстой окисной пленки. Это видно из табл. 2, в которой приведены значения потенциалов кремния (относительно насыщенного каломельного электрода), полученные в разных условиях, в том числе и при царапании электрода под слоем электролита -". В 2,5 н. НР потенциал кремниевого электрода (как р-, так и л-типа) равен приблизительно —0,035 в по водородному электроду. [c.27]

С другой стороны, наблюдаемые значения Фладе-потенциала согласуются с потенциалом хемосорбированной пленки кислорода на поверхности железа, потенциал которой вычислен на основании экспериментально определенной теплоты и вычисленной энтропии адсорбции Оа на железе в соответствии с реакцией [21] [c.70]

В которой эффективное значение работы выхода фи неоднородной поверхности не зависит от потенциала ионизации частиц V, если разность значений (F — фи) больше 0,5—1,0 в. Следовательно, в рассматриваемом случае рост ионного тока происходит по закону Шоттки, и формула (7) может использоваться для определения потенциала ионизации слабоионизирующих частиц, а также и для экспериментального определения эффективного значения работы выхода ф для поверхностной ионизации на неоднородных эмиттерах. Практическая контрастность неоднородной поверхности по отношению к ионной и электронной эмиссии фи — фя для тугоплавких металлов составляет [c.140]

Для аналитического расчета уравнения поверхности инструмента необходимо знать зависимость анодного потенциала и выхода по току от анодной плотности тока. Эта зависимость выявляется экспериментально и зависит от свойств материала анода и электролита, а также от гидродинамического режима протекания электролита. Для экспериментального определения выхода по току необходимо знать электрохимические эквиваленты обрабатываемых материалов. Эквиваленты большинства используемых материалов приведены в табл. 1. Электрохимические [c.59]

Для межфазной поверхности масло — вода пе существует строгого метода определения г . Сильные электрические двойные слои возникают вследствие адсорбции анионного или катионного поверхностноактивного вещества, что доказывается явлением электрофореза или поверхностного потенциала . Однако последний плохо определим экспериментально и теоретически для поверхности М/В и, конечно, пе равен гр. Из-за отсутствия лучшего метода обычно предполагают, что -потенциал равен г1). Качественно известно, что для стабильности эмульсий требуется -потенциал (любого знака), больший 30 мв (Повис, 1914), но количественное его значение точно не установлено. Поэтому необходимо рассмотреть эту проблему детально. [c.101]

Совпадение уравнений (11.65) и (11.73), полученных с использованием различных исходных величин, вряд ли может рассматриваться как случайность. Из табл, 11.5 следует, что расхождение между расчетными и опытными значениями нулевых точек лежит в пределах ошибок экспериментального определения S и ы Независимость разностей нулег.ых точек от природы растворителя наблюдается для водных растворов и расплавов солей, в то же время этот вывод не находит полного подтверждения при сопротивлении ряда водных и неводных (органических сред). Точно так же некоторые металлы, папример галлий, резко выпадают из общей закономерности. Такой резул],тат представляется естественным, поскольку расчетные уравнения были выведены на основе упрощающих допущений и отвечают, в лучшем случае, лищь первому приближению теории нулевых точек, не учитывающему многие усложняющие факторы. Одним из наиболее важных факторов является различная адсорбируемость воды (или другого растворителя) на разных металлах, т. е. различная гидрофильность металлов. Это приводит к тому, что в нулевой точке на поверхности разных металлов образуются в неодинаковой степени ориентированные слои молекул воды, создающие добавочный скачок потенциала и смещающие положение нулевой точки. Помимо эффекта такой ориентированной адсорбции воды, подробно рассмотренного Фрумкиным и Дамаскииым, следует, по-вндимому, считаться и с более глу- [c.258]

Указанный интервал в научно-технической литературе (англо-немецкоязычной) [133-143, 153-155, 184-195 и др.] часто называется узкой областью потенциалов КР. Его положение и величина зависят не только от свойств электролита, но и от состояния поверхности, химического состава и структуры стали, величины остаточных напряжений. Поэтому наиболее часто он определяется экспериментально путем снятия анодных поляризационных кривых с одной или несколькими скоростями развертки потенциала. В первом случае он определяется как интервал потенциалов активно-пассивного перехода (между потенциалами начала пассивации (Фладе-потенциалом) и полной пассивации). Во втором предполагается, что потенциалам КР соответствуют области потенциалов на анодных поляризационных кривых, снятых с различными скоростями развертки, в которых наблюдается наибольшее изменение тока. Потенциалы КР могут быть также определены с помощью съемки анодных и катодных потенциодина м ических поляризационных кривых. Во всех случаях при экспериментальном определении области активно-пассивного перехода для устранения самопассивации стали образцы перед проведением исследований должны выдерживаться при потенциалах минус 0,9- 1,0 В, ХСЭ (активация). [c.67]

Существование д. э. с. доказано экспериментально для многих систем металл — окчсный расплав и металл — твердый бкй-сел, т. е. для систем металл — стекло, металл — керамика [30— 32]. Непосредственному экспериментальному определению поддаются многие параметры д. э. с., такие как емкость, скачок потенциала, заряд единицы поверхности. Этих величин вполне достаточно для расчета энергии д. э. с., т. е. вклада этой энергии на снижение поверхностного натяжения. Для расчета удельной (отнесенной к 1 м ) энергии двойного электрического слоя пригодны формулы [c.193]

Как видно из рис. 3, элек-трокинетический потенциал составляет часть электрохимического потенциала ф (потенциал Нернста). Для проводников и полупроводников можно экспериментально определить ф-потенциал [64] и -потенциал [65, 66]. Для диэлектриков известны методы экспериментального определения только -потенциала [67]. ф- и -Потенциалы, характеризующие электрические свойства поверхности раздела твердое тело — раствор, могут влиять на многие процессы, протекающие на границе раздела фаз, например на процессы электризации жидкостей в трубопроводах. [c.18]

Величина д,Гу (1уе)у есть однозначная функция потенциала поверхности fiso (см. (1)). Уравнение (15) дает интересную возможность экспериментального определения потенциала поверхности. Эта возможность обусловливается неравенствами (9) и (И), [c.133]

Уравнение (24) указывает на очень резкий, экспоненциальный рост значения j при повышении температуры. Экспериментальное определение постоянной Ричардсона часто дает значения величин, отличающиеся от теоретического значения на много порядков в ту или иную сторону. Эти отклонения для простых веществ (химиче--ских элементов) объясняются [413] отражением электронов от поверхности эмиттирующего тела (в случае Л<Ло) и температурной зависимостью работы выхода (при Л>Ло) [46, 51, 413]. Трактовка температурной зависимости работы выхода электрона в зоммер-фельдовском приближении сводится к эффекту уменьшения концентрации электронов в металле, связанному с тепловым расширением тела. Это, в свою очередь, понижает уровень электрохимического потенциала и, следовательно, увеличивает работу выхода электрона. [c.15]

Если сумма скачков потенциала в рассмотренных четырех двойных электрических слоях равна нулю, то на поверхности металла имеется так н зываемый абсолютный нуль потенциала. Потенциалы, вычпсленныг по отношению к этому нулю, называются абсолютными потенциалами. Абсолютный нуль потенциала не может быть вычислен теоретически или определен экспериментально. Однако, как выяснилось, нет необходимости знать абсолютные значения потенциалов. Для термодинамических расчетов достаточно знать условные равновесные потенциалы, измеренные по отношению-к стандартному водородному электроду. Для исследования кинетики электродных процессов должен быть известен условный потенциал по отношению к так называемому потенциалу нулевого заряда, который для каждого металла и растворителя имеет определенное значение. [c.300]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология