Гельмгольца формула конденсатора

Теория Гельмгольца принимает, что положительные ионы находятся непосредственно на поверхности твердой фазы, а отрицательные ионы располагаются в слое раствора, прилегающем к этой поверхности на расстоянии 5, приблизительно равном радиусу иона. Образованный таким путем двойной слой можно рассматривать как плоский конденсатор, емкость которого определяется известной формулой (3) [c.206]

Первая теория строения двойного электрического слоя (Гельмгольц) рассматривала его в виде плоского конденсатора, одной обкладкой которого является заряженная поверхность электрода, а вторую образует слой противоположно заряженных ионов, расположенный в электролите. Расстояние между обкладками бц принимается равным радиусу ионов г,.. В таком случае емкость двойног электрического слоя может рассчитываться по формуле [c.101]

Итак, теория Гельмгольца находится в качественном согласии с рядом экспериментальных фактов. Именно поэтому при рассмотрении свойств двойного слоя часто прибегают к формуле плоского конденсатора. Вместе с тем теория Гельмгольца не охватывает всей совокупности экспериментальных фактов. Так, например, согласно этой [c.104]

Итак, теория Гельмгольца находится в качественном согласии с рядом экспериментальных фактов. Именно поэтому при рассмотрении свойств двойного слоя часто прибегают к формуле плоского конденсатора. [c.108]

Гельмгольц предположил,что двойной слой ведет себя как обыкновенный плоский конденсатор, так что его потенциал X, может быть определен из формулы для потенциала плоского конденса- [c.208]

Обычно поверхностный потенциал не пытаются интерпретировать как потенциал одной поверхпости. Как правило, вместо этого рассматривают разность поверхностных потенциалов чистой подложки и подложки, покрытой пленкой. Эту разность АУ приписывают пленке и качественно рассматривают ее как аналог конденсатора. Разность потенциалов АУ между двумя проводящими пластинами, удаленными друг от друга на расстояние й и несущими заряд плотностью о, в соответствии с формулой, приписываемой Гельмгольцу, равна [c.99]

В теории Гельмгольца не учитывается, что свойства двойного электрического слоя изменяются с концентрацией электролита и его температурой. Гуи (1910) и Чанман (1913) попытались устранить этот недостаток теории Гельмгольца и связать плотность заряда в двойном слое с составом раствора. Они отметили, что предполагаемое в теории конденсированного двойного слоя строго фиксированное расположением ионов в действительности невозможно, так как, помимо электростатических сил, возникающих между металлом и ионами, на последние должны действовать также силы теплового молекулярного движения. При наложении этих двух сил ионы в растворе должны распределяться относительно поверхности металла диффузно — с убывающей при удалении от нее объемной плотностью заряда подобно тому, как меняется с высотой плотность воздушной атмосферы. При таком строении двойного электрического слоя для выражения связи между потенциалом и плотностью заряда уже нельзя воспользоваться формулой плоского конденсатора. По закону электронейтральности можно написать, что [c.269]

Это выражение аналогично формуле Гельмгольца для плоского конденсатора (см. разд. 1П-ЗБ), поэтому при малых потенциалах диффузный двойной слой можно рассматривать как электрический конденсатор с расстоянием между пластинами, равным 1/х. При больших потенциалах о резко увеличивается с ростом и емкость двойного слоя также возрастает. [c.165]

Хотя Гельмгольц и прямо заявляет о диффузном характере двойного слоя, он все же использует в своих вычислениях модель плоского конденсатора. Теория распределения заряда потенциала в диффузном слое принадлежит Гуи. Распространенная фор-мула для вычисления толщины двойного слоя вытекает также из теории сильных электролитов Дебая — Гюккеля. Поэтому ее обычно называют формулой Дебая — Гюккеля. [c.159]

В простейшей модели двойного электрического слоя, называемой моделью Гельмгольца, заряд +Q равномерно распределен по плоской поверхности площадью А и удален на расстояние от аналогичной плоскости с зарядом —Q, Записывая а = Q/A для поверхностной плотности заряда и используя формулу для плоского конденсатора, получим разность потенциалов двойного электрического слоя [c.41]

Еще одним усложнением теории двойного слоя является выделение в слое Штерна так называемой внутренней плоскости Гельмгольца (здесь используется формула конденсатора Гельмгольца). Эта плоскость располагается на поверхности щтерновского слоя адсорбированных ионов и внешней плоскости Гельмгольца, проходящей через центры следующего слоя ионов, с которого начинается диффузный слой. Внутренняя и внешняя плоскости Гельмгольца, сокращенно обозначаемые как ШР и ОНР соответственно (рис. 1У-2), дальше рассматриваются в разд. 1У-9В. В серии статей Левина и др. [114] исследовано влияние дискретности заряда, приводящее к тому, что локальный потенциал Штерна, который определяет адсорбцию ионов, фактически не равен среднему потенциалу и отличается от последнего на величину потенциала самих ионов , что, в частности, приводит к взаимному отталкиванию адсорбированных ионов. Теория предсказывает, что при увеличении г1зо потенциал ОНР может проходить через максимум. Рассмотренный эффект действительно проявляется в электрокапиллярных явлениях (см. также упражнение 6). [c.171]

Строение двойного электрического слоя. Основываясь на экспериментальных данных, полученных Квинке при изучении электрокинетических явлений, Г. Гельмгольц предложил первую модель двойного электрического слоя. Согласно воззрениям Гельмгольца, в дальнейшем развитым М. Смолуховским и Ж. Перреном, двойной электрический слой рассматривается как заряженный плоский конденсатор. На поверхности находится слой ионов, называемых потенциалобразующими, а на некотором расстоянии от нее в жидкой фазе находятся, удерживаемые силой электростатического притяжения, ионы противоположного знака, называемые противоионами. Модель Квинке — Гельмгольца предполагает, что расстояние между плотным слоем противоионов и слоем потенциалопределяющих ионов повсюду одинаково. По условию электронейтральности удельные поверхностные заряды (поверхностные плотности зарядов) обенх составляюш,их частей двойного электрического слоя должны быть равны по абсолютной величине д+=д . Скачок потенциала для модели Квинке — Гельмгольца рассчитывается по известной формуле для плоского конденсатора 9=СД >1, в которой С—емкость плоского конденсатора на единицу площади, причем С = еео- - (еео — [c.87]

Теория Гельмгольца—Перрена. Согласно этой теории двойнЪй слой представляется как бы плоским конденсатором, одна обкладка которого связана непосредственно с поверхностью твердого тела (стенкой), а другая обкладка, несущая противоположный заряд, находится в жидкости на очень малом расстоянии от первой. Потенциал в таком двойном слое, равно как и потенциал в плоском конденсаторе, очевидно, должен падать весьма круто (по прямой), а значение поверхностного заряда а будет определяться известной из физики формулой [c.175]

Модель двойного электрического слоя, отвечающая этим простейшим представлениям, приводит к двум возможным значениям -потенциала. Если предположить, что все заряды, находящиеся в растворе, способны перемещаться вместе с жидкостью или при движении твердого тела относительно жидкости не увлекаться вместе с ним, то С-потенциал по своей величине будет совпадать с дьм-потепциалом и его изменение с концентрацией электролита должно подчиняться формуле Нернста. Если же заряды, находящиеся в растворе, при относительном движении жидкости и твердого тела связаны только с последним и перемещаются вместе с ним, то -потенциал всегда будет равен нулю. Ни одно из этих следствий из теории Гельмгольца не согласуется ни с экспериментально установленным соотношением между (или е-) и -потенциалами, ни с опытной зависимостью -потенциала от концентрации. Однако равенство -потенциала нулю может реализоваться в очень концентрированных растворах электролитов или при определенном составе раствора, отвечающем изоэлектрической точке. Теория Гельмгольца не объясняет также изменения заряда поверхности металла при заданном значении е-потенциала, которое наблкадается при введении в раствор поверхностно-активных веществ. Вместе с тем теория конденсированного двойного слоя позволяет получить правильные значения емкости двойного слоя, а при использовании опытных величин емкостей — физически правдоподобную толщину двойного электрического слоя. Для двойного слоя, отвечающего по своим свойствам плоскому конденсатору, можно написать [c.268]

По условию электронейтральности удельные поверхностные заряды (или поверхностные плотности зарядов) обеих составляющих частей двойного электрического слоя должны быть равны по абсолютной величине. Условие электронейтральности запишем так ц = —д , где 9+ и — плотности зарядов на обеих обкладках плоского конденсатора, каким по теории Квинке — Гельмгольца представляется двойной электрический слой. Скачок потенциала g в двойном электрическом слое можно рассчитать по известной формуле для плоского конденсатора <7 = Сц, где С — емкость, соответствующая единице площади конденсатора и определяемая по формуле, С = —, где [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология