Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Релаксация двойного слоя

    Емкость двойного слоя на платиновом электроде, как было найдено [ 19], не зависит от времени в промежутке от 1 до 100 мс. Релаксацию двойного слоя не удалось обнаружить в пределах временной шкалы, соответствующей этому типу измерений. [c.550]

    Случай фотоэмиссии в раствор электролита достаточно высокой концентрации является наиболее простым и в то же время принципиально наиболее важным. Здесь практически все падение потенциала в системе сосредоточено в плотной части двойного слоя толщиной d (см., например, рис. 1), и б можно выбрать таким образом, что 8 d. Тогда весь двойной слой оказывается включен в область б. Вне области б можно полагать У х) = О, поскольку, как уже упоминалось ранее, силы изображения в рассматриваемом случае оказываются заэкранированными. Вопрос об экранировке тесно связан с проблемой использования наглядного одночастичного описания движения электронов в среде. Рассматриваемая теория опирается на стационарное, т. е. не зависящее от времени, уравнение Шредингера (2.7) или (2.9). Это означает, что все процессы считаются протекающими в стационарном режиме, причем электрон описывается волновой функцией, представляющей собой монохроматическую волну. Формально этому соответствует строго постоянное во времени распределение электронной плотности вне электрода-эмиттера, так что процессы, связанные с релаксацией двойного слоя, могут быть существенны лишь в переходный период времени, отвечающий началу опыта. В установившемся режиме, с учетом квантового характера процесса фотоэмиссии, вылет отдельного электрона не должен сопровождаться пространственным изменением плотности вероятности (или плотности заряда) и, следовательно, какой-либо перестройкой двойного слоя. [c.46]


    При наложении внешнего электрического поля движущаяся заряженная частица подвергается не только рассмотренному выше электрофоретическому торможению, но и действию так называемой электрической релаксации, которая заключается в следующем. Согласно электрической. теории электрофореза предполагается, что электрическое поле двойного слоя и внешнее электрическое поле просто накладываются одно на другое. Однако на самом деле этого нет, так как частица и внешняя часть двойного [c.204]

    Как следует из уравнения (3.76), при достаточно высоких частотах переменного тока псевдоемкость может быть настолько мала, что ею можно пренебречь по сравнению с Сд.с. Это объясняется тем, что из-за конечной скорости реакции переход зарядов через границу раздела электрод/раствор не успевает за быстрыми изменениями потенциала. В то же время процессы релаксации в двойном слое протекают значительно быстрее и при частотах меньше 1 МГц не отражаются на величине Сд с в 1 М растворах солей. [c.166]

    В последующих исследованиях ряда авторов (Дж. Овербек, Ф. Буф, Д. Генри, С. С. Духин) рассмотрено влияние деформации двойного слоя при наложении внешнего электрического поля (эффекта релаксации) на скорость электрофоретического движения частиц оказалось, например, что при значениях хг, близких к единице, в присутствии трехзарядного противоиона деформация двойного электрического слоя вызывает уменьшение коэффициента k примерно на одну четверть. Все эти поправки должны учитываться при определении -потенциала методом электрофореза. [c.193]

    Рассмотрим теперь случай конечной толщины двойного слоя Xq. При этом нужно выделить три эффекта [47, 48], благодаря которым скорость электрофореза будет отличаться от уравнений Хюккеля (9.17) и Гельмгольца — Смолуховского (9.20) электрофоретическая ретардация (запаздывание) поверхностная проводимость релаксация. Рассмотрим их последовательно. [c.199]

    Последний эффект, называемый релаксацией [50], связан с деформацией двойного слоя за счет движения ионов в направлении, противоположном движению частицы (рис. 9.4). [c.202]

    Движение ионов стремится как бы оторвать двойной слой от частицы, так что центр двойного слоя лежит за центром частицы. Слово релаксация означает, что для восстановления двойно- го слоя за счет миграции и диффу- [c.202]

    РЕЛАКСАЦИЯ ДИФФУЗНОГО ДВОЙНОГО СЛОЯ И ВОПРОС [c.60]

    Как было показано Ферри [37], диффузный двойной слой должен обладать временем релаксации, точно так же, как и ионная атмосфера (эффект Фалькенгагена). Соответствующие этому времени частоты недостижимы с помощью применяемых методов, и теория еще не подтверждена экспериментально. Но так как она аналогична соответствующей тщательно проверенной теории для электролитов, расчет Ферри, несомненно, удовлетворителен. Экспериментальная проверка в том случае, когда измерения в принципе возможны, может быть затруднена вследствие осложнений, вносимых релаксацией плотного слоя. Измерения Мелик-Гайказяна [38] до частоты 200 кгц показали отсутствие частотной зависимости емкости двойного слоя, и такое же заключение вытекает, по-видимому, из работ Баркера по выпрямляющему действию двойного слоя этот исследователь работал с частотами до 1,6 Мгц [39]. [c.60]


    Баумане [59] предложил простой критерий, позволяющий решать, когда можно допускать, что двойной слой тонок сравнительно с толщиной ламинарной зоны, и когда турбулентность не влияет на характер распределения заряда в диффузионном слое, если время, необходимое для перемещения элемента объема на толщину двойного слоя со скоростью приблизительно равной V велико по сравнению с временем релаксации жидкости т, т. е. [c.79]

    Двойной слой никогда не может образоваться в газовой фазе. Поскольку время релаксации статических зарядов в газе обычно 10 —10 сгк, а коэффициент диффузии для ионов 3-10 м /сек, толщина двойного слоя в газе была бы так велика, что ионы газа просто диффундировали бы от поверхности раздела. [c.150]

    Время образования двойного слоя. Образование двойного слоя, как и все изменения объемных зарядов, должно описываться экспоненциальным законом с временем релаксации т в качестве константы времени  [c.159]

    Ряд работ был посвящен изучению релаксационных свойств поверхности раздела германий/электролит. При изменении потенциала полупроводникового электрода релаксация пространственного заряда в полупроводнике и заряда электростатически адсорбированных ионов в двойном слое,, поскольку этот процесс не связан с диффузией, протекает практически мгновенно. Процессы адсорбции и десорбции, напротив, идут сравнительно медленно поэтому при наличии адсорбционных слоев на электроде равновесие устанавливается за длительное время. [c.15]

    Определение С-потенциала из измерений скорости электрофореза и электроосмоса дает надежные и сопоставимые результаты только тогда, когда размер коллоидных частиц значительно превосходит толщину двойного электрического слоя. В этом случае можно пренебречь эффектом релаксации (ослабления) и электрофоретическим торможением (уменьшением электрофоретической подвижности), которые возникают в деформированном, двойном слое в период передвижения частицы под влиянием электрического поля. Чтобы понять, почему это происходит, приведем аналогию с движением [c.90]

    Существенное влияние на собственную электропроводность частиц оказывает структура двойного электрического слоя, так как подвижность компенсирующих ионов ограничивается электрофоретическим торможением со стороны коллоидных частиц (более медленно передвигающихся в поле, чем ионы) и скоростью перестройки ионной атмосферы в переменном поле (эффект релаксации). В свою очередь, измерениями электропроводности в широком диапазоне частот (дисперсия электропроводности) пользуются при изучении структуры двойного слоя. [c.116]

    Механизм процесса саморазряда может быть различным. Если реакция лимитируется стадией разряда ионов, то после выключения тока последние продолжают разряжаться через двойной слой до тех пор, пока потенциал не достигнет равновесного значения. Для идеально поляризуемого электрода такой механизм невозможен [27]. В этом случае спад потенциала после размыкания цепи будет происходить вследствие релаксации пространственного заряда в двойном слое на границе металл — раствор это будет иметь место при наличии соответствующего пути для электронов и ионов, в противном случае заряд в двойном слое сохранится. Если реакция протекает по механизму электрохимической десорбции, например [c.410]

    Указанное ограничение не относится к измерениям емкости ионного двойного слоя, поскольку время релаксации этого слоя — величина порядка 1 мксек и частотная зависимость, наблюдаемая на опыте [65], невелика вплоть до 5-105 гц. Однако для твердых электродов время релаксации больше и определяется, вероятно, свойствами адсорбированного слоя воды. Дамаскин ]65] указал недавно на возможность появления кажущейся дисперсии Сй. I из-за неправильного монтажа измерительной установки и нарушения геометрии электрода у капилляра ртутно-капельного электрода. [c.415]

    С потенциалом величины, характеризующей электрохимическую систему, происходит за время, сравнимое со временем релаксации. Скорость развертки, с одной стороны, из-за наступления конвекции ограничивается несколькими милливольтами в секунду, с другой стороны, из-за наличия токов заряжения двойного слоя и из-за трудностей, связанных с точным определением величины потенциала на границе раздела фаз, скорость развертки не должна превышать нескольких сот вольт в секунду. [c.332]

    Влияние описанных электродных процессов можно устранить путем подачи на электроды переменного напряжения. При изменении знака приложенного напряжения меняются направление перемещения ионов, характер электролиза и характер образования емкостного сопротивления. Время релаксации различно для каждого типа процесса. По мере увеличения частоты влияние электролиза снижается или совсем устраняется и ток в растворе определяется емкостным сопротивлением. Верхний предел частот соответствует примерно 1 МГц. При этой частоте ионы прекращают движение, хотя переориентация диполей по-прежнему будет происходить. Влиянием емкостного сопротивления можно управлять, подбирая сопротивление в электрической схеме, либо можно измерять мгновенный ток. Мгновенный ток — это ток, возникающий в момент подачи напряжения, когда двойной слой еще не образовался. [c.44]


    На электроде теплота адсорбции диполей воды [10] равна примерно 19 ккал/моль. Релаксацию диполей воды в двойном слое можно поэтому качественно рассматривать как имеющую больше сходства с релаксацией диполей воды во льду, чем в воде. Если соответствующую частоту релаксации на электроде уменьшить от величины, измеренной в воде, до предела, соответствующего частоте релаксации по экспериментальным измерениям, то импеданс двойного слоя будет зависеть от частоты. [c.388]

    Можно сделать следующие первые приближения 1) между диполями адсорбированной воды нет междумолекулярных сил 2) энергия адсорбции воды на электроде одинакова для всех диполей 3) диполи находятся в термическом равновесии с раствором. Далее, так как единственным металлом, о котором имеются детальные данные но адсорбции воды, является ртуть, то влияние релаксации адсорбированной воды на импеданс двойного слоя будет дано по отношению к системе вода—ртуть. [c.389]

    Дополнительная поляризация возможна на границе раздела фаз твердое тело—жидкость и обусловлена скачком потенциалов. При этом молекулы как бы образуют двойной слой, обладающий свойствами, отличающимися от свойств молекул поляризованных вдали от поверхности раздела фаз. У поляризованных таким образом молекул, составляющих один или несколько мономолекулярных слоев, имеется своя частота релаксации, примерно равная 10 —10 с" , определяющаяся их комплексной инерционностью ( упаковкой частиц ). [c.9]

    Электропроводность коллоидного раствора слагается из электропроводности, обусловленной коллоидными частицами, и электропроводности находящихся в растворе электролитов. Если посторонних электролитов в растворе очень мало (высокоочищенные растворы белков и полиэлектролитов), измерениями электропроводности можно воспользоваться для определения удельного заряда или подвижности частиц, однако, в лиофобных золях определить собственную электропроводность коллоидных частиц довольно трудно. Существенное влияние на собственную электропроводность частиц оказывает структура двойного электрического слоя, так как подвижность компенсирующих ионов ограничивается электрофоретическим торможением со стороны коллоидных частиц (более медленно передвигающихся в поле, чем ионы) и скоростью перестройки ионной атмосферы в переменном поле (эффект релаксации). В свою очередь, измерениями электропроводности в широком диапазоне частот (дисперсия электропроводности) пользуются при изучении структуры двойного слоя. В растворах полиэлектролитов (например, полиакриловой кислоты) измерения эквивалентной электропроводности X при различных концентрациях представляют интерес для характеристики формы молекул, так как значения X падают в той области концентраций, в которой расстояния между молекулами полимера становятся велики по сравнению с толщиной двойного электрического слоя (Каргин). Измерения электропроводности коллоидных растворов при их взаимодействии с нейтральными солями (метод кондуктометриче-ского титрования) широко применялись при исследовании состава двойного слоя и процессов вытеснения из коллоидных частиц, например, подвижных Н+-ионов (Паули, Рабинович). [c.131]

    Как мы видели, нелинейные свойства возбудимых мембран отчетливо проявляются в генерации и распространении нервного импульса (гл. И). Рассмотрим периодические изменения состояния мембран, установленные в ряде опытов. Так, наблюдались колебания электрического потенциала в очень тонких двойных полиэтиленовых мембранах. Двойной слой состоял из поликислоты (а) и полиоснования ( ). Таким образом, в нем имелись три зоны — отрицательно заряженная а, нейтральная и положительно заряженная Ь (рис. 16.13). Мембрана помещалась в 0,15 М раствор Na l. При наложении отрицательного потенциала со стороны полиоснования наблюдались периодические импульсы (спайки) и при некотором критическом значении тока незатухающие колебания, сохраняющиеся часами. Ток через мембрану состоит из перемещения катионов сквозь зону а и анионов сквозь зону Ь. В результате в центральной нейтральной зоне накапливается Na l. Возрастание осмотического давления приводит к появлению потока растворителя в мембрану и к возрастанию в ней гидростатического давления. В то же время увеличение концентрации соли вызывает сокращение молекул полиэлектролита, что также увеличивает давление. Когда это увеличение превзойдет осмотическое давление, поток растворителя изменит знак, и концентрация соли внутри мембраны увеличится еще больше. Возникнет градиент концентрации, соль покинет мембрану и будет вытекать после того, как мембрана достигнет максимального сокращения. Затем наступает релаксация, возвращение мембраны в исходное состояние, и процесс начинается снова. [c.525]

    Поскольку в формулу толщины двойного слоя входит концейтрация ионов, ее затруднительно использовать непосредственно в первоначальной форме. Поэтому ее преобразовали [53, стр. 41] в формулу, из которой непосредственно видно, что квадрат толщины б двойного слоя равен произведению коэффициента Д молекулярной диффузии ионов на время электрической релаксации т [c.159]

    Бокрис, Гилеади и Мюллер [185] опубликовали хороший обзор работ, посвяшенных различным причинам возникновения частотной дисперсии, как обсуждавшимся выше, так и более фундаментальным, вытекающим из природы двойного слоя (например, осцилляция диполей на поверхности вблизи их времени релаксации). [c.218]

    Проведенное исследование показало, что релаксация структуры поверхностного слоя растворов поверхностно-активных и поверхностно-инактивных веществ в рассмотренном временном интервале 0,8-20 мс имеет различный характер. Для растворов поверхностно-активных веществ определяющим является процесс диффузии. Релаксация структуры поверхности водных растворов поверхностно-инактивных веществ происходит значительно быстрее и определяется,П0-ВИДИМ01ЛУ, процессами образования и взаимодействия двойных слоев диполей и ионов. [c.216]

    В работах [18—21] показано, что гигантские значепия низкочастотной диэлектрической проницаемости водных суспензий могут быть объяснены на основе имеющихся представлений о строении диффузной обкладки двойного электрического слоя по Гуи — 1епмену, если учесть возникающий при поляризации двойного слоя во шшшпем электрическом поле перепад концептрации электролита за его пределами. Согласно теории [20], низкочастотный предел диэлектрической проницаемости сильно зависит от заряда частиц суспензии, а время низкочастотной диэлектрической релаксации — от линейного размера частиц, что позволяет по измерениям низкочастотной дисперсии диэлектрической проницаемости судить об этих характеристиках. Результаты работ [19, 201 относятся к суспензии сферических частиц и согласуются с экспериментальными данными для соответствующей системы, но на их основе нельзя интерпретировать данЕгые [c.103]

    Пусть 1 — время релаксации воды, адсорбированной в двойном слое. Легко показать, что в двойном слое появляются псевдоемкость и псовдосонротивление, которые могут быть приближенно выражены следующими соотношениями  [c.129]


Смотреть страницы где упоминается термин Релаксация двойного слоя: [c.617]    [c.252]    [c.250]    [c.205]    [c.140]    [c.91]    [c.205]    [c.11]    [c.157]    [c.302]    [c.250]    [c.161]    [c.250]    [c.49]    [c.161]    [c.217]    [c.391]   
Двойной слой и кинетика электродных процессов (1967) -- [ c.60 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Двойной электрический слой релаксация

Релаксация диффузного двойного слоя и вопрос о частотной зависимости

Релаксация ионного двойного слоя



© 2025 chem21.info Реклама на сайте