Электрод точка нулевого заряда

Вершина параболы соответствует точке нулевого заряда. В этой точке поверхностное натяжение не зависит от потенциала, так как производная с а/ /ф равна нулю, т. е. поверхностный слой имеет нулевой заряд, что означает отсутствие двойного электрического слоя. Потенциал же поверхности в этой точке ие равен нулю. Например, можно подобрать такой раствор, в котором химический потенциал иона будет равен его химическому потенциалу на опу-]ценной в раствор металлической пластинке. В этом случае перераспределения ионов между фазами не будет и двойной электрический слой не возникает. Такой раствор называется нулевым раствором, а потенциал на пластинке в нем — потенциалом нулевого заряда. Разность потенциалов двух электродов (веществ) в нулевом [c.49]

На основании определения краевого угла смачивания, Б. Н. Кабанов показал, что значения угла 0 меняются с изменением потенциала ф по кривой, близ кой к электрокапиллярной кривой, причем 9 = 6 макс при ф = флг. Это указывает на то, что около точки нулевого заряда поверхность твердого электрода смачивается хуже, чем при значительной поляризации электрода. В точке нулевого заряда жидкость не смачивает поверхность-электрода. [c.217]

Исследования абсолютных скачков потенциалов показали, что для каждого металла имеются свои точки нулевого заряда, положение которых характерно для данного электрода. Этот важный вывод положен в основу специальных исследований электродвижущей силы и природы ее возникновения. Положение нулевых точек для ряда металлов было определено количественно (табл. 17). [c.220]

Наибольшей диффузностью двойной слой обладает вблизи точки нулевого заряда. Метод измерения емкости двойного слоя позволяет исследовать изменения, происходящие в двойном электрическом слое, в частности кинетику адсорбции поверхностно активных веществ, деформацию ионов под влиянием электрического поля, изменение толщины двойного слоя при адсорбции атомов и молекул. Сравнительное изучение поведения ряда металлов в водных растворах показало, что строение ионного двойного слоя относительно мало зависит от природы металла. Вместе с тем определение значения емкости двойного слоя помогает судить о строении и истинной поверхности металлического электрода. Измерения емкости в разбавленных растворах позволили, например, непосредственно проверить на опыте теорию диффузионного строения двойного слоя и определить величину потенциала l3], создаваемого частью двойного слоя, находящейся на расстоянии одного ионного радиуса от поверхности электрода. [c.225]

Заметно перенапряжение водорода возрастает при адсорбции на поверхности металлических электродов положительно заряженных органических ионов, например иона тетрабутиламмония. В отличие от поверхностно активных анионов подобные вещества адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности электрода и десорбируются при более положительных потенциалах по сравнению с точкой нулевого заряда. На перенапряжение заметно влияют добавки в электролит некоторых других высокомолекулярных соединений, коллоидов и слабых органических кислот. [c.301]

Последний можно определить из разности работ выхода электрона, с одной стороны, и измерений ЭДС правильно разомкнутой цепи, составленной из электродов, находящихся в точках нулевого заряда,— с другой. Практическое равенство этих величин свидетельствует о справедливости гипотезы Фрумкина. Это можно проиллюстрировать на примере следующих данных [c.210]

При отрицательном заряде поверхности электростатическое отталкивание будет препятствовать адсорбции анионов и, наоборот, будет усиливать адсорбцию катионов. При положительном заряде поверхности электрода действие электростатических и специфических адсорбционных сил складывается, благодаря чему возрастает адсорбция анионов. Поэтому для определения условий адсорбции при заданном потенциале необходимо знать положение этого потенциала относительно точки нулевого заряда данного металла. Значение этих данных исключительно велико для правильного выбора добавок в электролит, так как они позволяют разграничить области преимущественной адсорбции катионов, анионов и молекулярных веществ. [c.133]

Во всех случаях, когда органическое вещество непосредственно участвует в электродном процессе, его концентрация на поверхности катода будет определяться адсорбцией органических молекул на поверхности металла. Последняя же существенно зависит от положения точки нулевого заряда металла электрода [52]. Катодное восстановление будет легко осуществляться на металлах, точка нулевого заряда которых лежит вблизи области потенциалов восстановления данного органического соединения. При удалении потенциала катода от точки нулевого заряда органические молекулы будут десорбироваться с поверхности электрода и процесс восстановления затруднится. В случае восстановления орга- [c.446]

Здесь ф—Фе=о—потенциал электрода относительно точки нулевого заряда в испытуемом растворе. [c.49]

Уравнение (VII.8) показывает, что тангенс угла наклона касательной, взятый с обратным знаком, в каждой точке электрокапиллярной кривой равен плотности заряда поверхности ртути, соприкасающейся с раствором. У вершины капиллярной кривой наклон касательной равен нулю. Это подтверждает, что при потенциале максимума (фн) поверхность не имеет электрического заряда. С помощью электрокапиллярной кривой, на основании уравнения Липпмана, можно вычислить изменение плотности заряда р с изменением ф. Характер этой зависимости виден на рис. 36 (кривая р). Исследования показали, что потенциал нулевого заряда зависит от присутствия в растворе ионов или молекул поверхностно активных веществ, которые сильно искажают электрокапиллярные кривые. Экспериментально было найдено, что в зависимости от pH, состава раствора и особенно от присутствия поверхностно активных веществ (ПАВ), адсорбирующихся на поверхности ртути (рис. 37), потенциал нулевого заряда изменяется. Кроме того, выяснилось, что для различных электродов потенциалы нулевого заряда различны (табл. 31 и 32) и нет оснований считать какой-либо из них абсолютным нулем потенциалов . [c.209]

А. Я. Гохштейн предложил метод определения поверхностного натяжения твердых электродов с помощью пьезоэлемента. Для этого на исследуемый электрод накладывают синусоидально меняющиеся потенциалы. Колебания поверхностного натяжения, вызванные изменением потенциала, преобразуются пьезоэлементом в электрические сигналы, которые фиксируются специальной аппаратурой. В точке нулевого заряда изменение поверхностного натяжения с потенциалом должно отсутствовать. Кроме того, при изменении знака заряда поверхности резко меняется характер зависимости поверхностного натяжения от потенциала. [c.215]

При отсутствии поверхностно активных веществ потенциал нулевого заряда характеризует собой материал данного электрода и носит название нулевой точки металла фн.з. В присутствии же поверхностно активных веществ потенциал нулевого заряда фн заметно отличается от точки нулевого заряда металла фн.з- [c.229]

При адсорбции анионов ф сдвигается в анодную область от фн — точки нулевого заряда электрода при адсорбции катионов, наоборот,— в катодную область. [c.373]

Потенциал нулевого заряда настолько важен при обсуждении различных явлений 11а электроде, что было предложено выражение рациональный потенциал для обозначения потенциалов, которые отсчитываются от точки нулевого заряда в электролите в отсутствие специфической ат-сорбции [c.66]

Ф/м при их отсутствии (рис. 4.5), Кривые дифференциальной емкости можно использовать и для определения потенциала нулевого заряда. В разбавленных растворах электролитов (0,001 моль/л) на кривых емкости появляется минимум, отвечающий потенциалу нулевого заряда. Его появление объясняется тем, что при низких концентрациях электролита вблизи точки нулевого заряда ионы слабо притягиваются к поверхности электрода и двойной электрический слой становится диффузионным. [c.133]

При достаточно сильном сродстве ПО иона к поверхности электрода (Ф, порядка ОКТ и более) зависимость потенциала поверхности Р5 от концентрации ПО электролита с четко следует логарифмическому закону м,5 = а п(с / Со), где и =2/ 5 / КТ — безразмерный потенциал ПО иона с формальным зарядом 2 на поверхности Со — концентрация, при которой потенциал равен нулю (точка нулевого заряда или ТНЗ поверхности в данном растворе), а коэффициент пропорциональности а близок по величине к КТ. Эта зависимость представляет собой не что иное, как закон Нернста, который обычно выводится из законов термодинамики [c.607]

Еще Ж. Гуи [280] обратил внимание на то, что вызываемое адсорбцией органических молекул на ртути понижение поверхностного натяжения по сравнению с его величиной в растворе, не содержащем этого органического вещества, имеет место лишь в определенной области потенциалов, как правило, включающей и точку нулевого заряда электрода в исходном растворе (обычно неорганического электролита). [c.55]

Максимальная адсорбция наблюдается обычно при потенциалах, лежащих вблизи точки нулевого заряда ртути, и по мере смещения потенциала электрода в ту или другую сторону от нее адсорбция органических молекул на электроде уменьшается, так что электро-капиллярные кривые для растворов с органическим веществом и без него нри некоторых потенциалах сливаются. Наблюдаемое изменение адсорбции с потенциалом объясняется, согласно Фрумкину [279], следующим образом. [c.55]

С учетом появления дополнительной разности потенциалов, вызванной адсорбцией динольных молекул (обусловливающей, кстати, различие между потенциалом точки нулевого заряда и потенциалом максимальной адсорбции Фрумкин вывел уравнение, которое определяет зависимость адсорбционной постоянной от потенциала электрода [c.56]

Из уравнений (1.23) и (1.59) следует, что заряд еднницы поверхности = — й(о2,з/<а ф = — 2нциа-лах электрода, более положительных по сравнению с (р . з — точкой нулевого заряда. И наоборот, когда ф < ф . з, на поверхности имеется отрицательный заряд. [c.28]

МОЩЬЮ нового, очень остроумного метода скрещенных нитей. Этот метод состоит в следующем. Две скрещенные платиновые нити погружают в жидкость и к одной из них постепенно приближают другую. Если бы между ними не было взаимодействия, то первая нить оставалась бы неподвижной до самого соприкосновения, момент которого может быть очень точно установлен электрическим путем. Однако на самом деле во многих случаях перед контактом наблюдается отклонение, свидетельствующее о наличии сил отталкивания (положительного расклинивающего давления). По отклонению перед контактом можно рассчитать энергетический барьер отталкивания. Поляризуя электроды относительно какого-либо электрода сравнения, можно довести их до потенциала нулевого заряда. Как и следовало ожидать, в этом случае отталкивание в растворах электролита оказывается минимальным вследствие устранения диффузных электрических слоев и П ,. Таким образом, с помощью метода скрещенных нитей можно установить точку нулевого заряда. Интересно отметить, что в ряде случаев в этой точке наблюдалось некоторое остаточное отталкивание, которое еще не объяснено теоретически. В некоторых концентрированных растворах было обнаружено положительное расклинивающее давление при почти тех же самых (близких) концентрациях электролита, при которых Шелудко и Ексерова наблюдали его в 1959 г. в микроскопических свободных пленках. [c.219]

Влияние двойного электрического слоя на стадию разряда подробно исследовано также на примере реакций электровосстановления анионов 8208 , 840 , Fe( N) ", Р1Рд , МпО , ВгО и др. Эти анионы начинают восстанавливаться при положительных зарядах поверхности электродов. Вблизи точки нулевого заряда металла при переходе от положительного заряда поверхности к отрицательному в разбавленных растворах скорость электровосстановления анионов резко уменьшается. На рис, 87 представлены поляризационные кривые восстановления анионов на вращающемся дисковом электроде из амальгамированной меди. При большом избытке посторонней соли поляризационная кривая (кривая /) имеет обычный вид кривой процесса. [c.199]

Наиболее полно процессы адсорбции различных веществ изучены на жидкой ртути. Результаты этих исследова ий показывают, что максимальное количество адсорбированного вещества удерживается на шоверхности ртутного катода в интервале потенциалов, близких к точке нулевого заряда ртути. В случае лоляризации такого электрода в анодную или катодную сторону происходит десорбция поверхностно активных молекул с поверхности ртути потенциал десорбции ири этом зависит от природы адсорбированного вещества и концентрации его в электролите. [c.343]

А. Н. Фрумкин считал, что в случае потенциала нулевого заряда вольта-потенциала Ме Ь отличен от нуля. Однако изменение скачка потенциала в водной среде невелико, поэтому величину (Ужe/ь)q=o В первом приближснии МОЖНО для всех металлов принять постоянной. Вследствие этого ЭДС правильно разомкнутой цепи, составленной из металлических электродов, находящихся в точках нулевого заряда, равна вольта-потенциалу ме ме - [c.210]

Адсорбция ТОГО ИЛИ иного поверхностно активного вещества связана с зарядом поверхности катода, о котором можно судить по положению потенциала катода относительно потенциала точки нулевого заряда. Если потенциал катода положительнее точки нулевого заряда, то на поверхности электрода будут адсорбироваться анионоактивные добавки, отрицательнее — кат ионоак-тивные и в области потенциалов, близких к нулевой точке, — молекулярные. [c.249]

Поскольку далее предполагается, что в пространстве между поверхностью металла и внутренней плоскостью Гельмгольца, а также между двумя плоскостями Гельмгольца нет зарядов, то падение потенциала здесь линейное и двойной электрический слой имеет строение, показанное на рис. 43. На рисунке видно, что потенциал нулевого заряда определяется величиной г[)% а не = как это вытекало из теории Штерна. Поскольку [г1 ]>[ ф°], то и сдвиг точки нулевого заряда при переходе от одного аниона к другому в этом случае будет больше. Теория двойного электрического слоя Грэма, позволяющая учитывать влияние заряда электрода на величину специфической адсорбции, была рассмотрена Деванатха-ном, который представлял двойной слой эквивалентным последовательному соединению трех конденсаторов, слагаемых из 1) электростатической емкости пространства между металлом и внутренней плоскостью Гельмгольца, 2) электростатической емкости пространства между двумя плоскостями Гельмгольца и 3) — емкости диффузного слоя. При этом две последние емкости должны быть исправлены с учетом изменения специфической адсорбции в зависимости от заряда поверхности. Последнее предположение давало объяснение кривым дифференциальной емкости, измеренным в водных растворах галогенидов калия. Кроме того, расчет сдвига точки нулевого заряда, основанный на этой теории, находился в согласии с экспериментальными результатами. Так как емкости всех трех конденсаторов определяются из опытных данных, то теория Деванатхана носит в конечном итоге полуэмпирический характер. Эта теория, кроме того, исходит из того, что общая интегральная емкость плотного слоя не зависит от заряда электрода. [c.232]

В общем случае потенциал электрода, измеряемый относительно точки нулевого заряда в неадсорбирую-щемся электролите (типа NaF), может быть выражен через потенциал плотного слоя (г1зи.с) и диффузного слоя (tjji) (см. рис. 41) [c.234]

Скорость электрохимического выделения водорода зависит от строения двойного слоя, на границе металл—раствор. Поэтому наличие веществ, способных адсорбироваться иа поверхности электрода, оказывает существенное влияние на условия разряда ионов водорода. Водородное перенапряжение в кислых растворах уменьшается при адсорбции анионов, адсорбция катионов приводит к увеличению перенапряжения. Такой результат был установлен для кадмия, при катодной поляризации которого в растворе серной кислоты потенциал проходит точку нулевого заряда. Этот переход сопровождается скачкообразным увеличением перенапряженияг которое можно было объяснить десорбцией анионов и началом адсорбции катионов. [c.70]

Если начальный положительный потенциал электрода уменьшается, то уменьшается и притяжение анионов, можно показать, что должен сутцествовать потехгциал, при которо 1 отсутствует заряд на поверхности электрода,— потенциал нулевого заряда э. При этом потенциале фг = (рр, поскольку не проис- [c.65]

Для вьиисления емкости но выражению (118) необходимо знать истинную площадь поверхности электрода (истинную плотность тока). Емкость, вьиислеппая по уравнению (118), представляет собой среднюю емкость электрода на участке II кривой заряжения. Если заряд электрода изменяется от О до q, а электродный потенциал - от ф =о ДО Ф (потенциал точки нулевого заряда), то измеренная емкость носит название интегральной емкости двойного электрического слоя [c.75]

Параллельно изучалась адсорбция глицина на золотом электроде. Концентрация глицина в растворе составляла 2-10 М, что количественно соответствовало максимальной из изученных концентраций глицилглицина 10 М. Установлено, что глицин не адсорбируется на поверхности электрода в кислых растворах. В нейтральных растворах адсорбция незначительна, и максимальное ЗНЯЧвНИв 0тах, отвечающее области потенциалов точки нулевого заряда, не превышает 0,1—0,2 монослоя вытесненного кислорода. [c.44]

При смещении нотенциала от точки нулевого заряда в отрицательную сторону к новерхности электрода за счет электростатических сил будут притягиваться катионы, а при смещепии в положительную сторо- ну - анионы. Поны, притягиваемые к электроду, имеют одинаковые заряды и поэтому отталкиваются друг от друга, растягивая поверхность ртутной капли и снижая тем самым поверхностное натяжение. [c.79]

Дифференциальная емкость электрода в точке нулевого заряда, когда ионный слой, прилегающий к электроду, исчезает, должна также иметь минимальное значение, так как в этой точке двойной электрический слой наиболее размыт (диффузное строение). При разбавлении раствора диф-фузность двойного электрического слоя возрастает. [c.79]

Поверхностно-активные ионы не только снижают поверхностное натяжение на границе электрод - раствор, но также смещают точку нулевого заряда анионы - в сторону отрицательньк нотенциалов, катионы - в сторону ноложительных, что связано с возрастанием суммарного заряда плотной части двойного электрического слоя на величину заряда адсорбируе-мьк ионов (рис. 29, 30). [c.80]

Наконец этот вопрос был детально изучен для белков, так как в чистых водных растворах заряд белковых молекул определяется только поглощением Н+ или ОН -ионов, что легко может быть измерено при помощи водородного или стеклянного электрода. Для белков поглощение Н+ - и 0Н - ионов непосредственно сопоставимо с константами диссоциации ионогенных групп — карбоксильной Ка и аминогруппы Кв- Точка нулевого заряда, т. е. точка равного поглощения Н+ - и ОН - ионов, называется для белков изоионной (Зеренсен) или изопротонной точкой. Положение изоточки (рУ) на шкале pH определяется для 1—У-валентного амфотерного электролита уравнением Михаэлиса [c.114]

Точка нулевого заряда (ТНЗ) — электрохимическая характеристика поверхности вещества, например Agi, в определенной среде, например в растворе электролита. Она указывает условие, при котором поверхность вещества в данной среде незаряжена. Величина удельного (на единицу площади поверхности вещества) заряда поверхности, которая также называется поверхностной плотностью заряда, зависит от многих факторов. Среди них важнейщими являются концентрация потенциалопределяющих (ПО) ионов и величина внешней разности потенциалов, подведенной к веществу и той среде, в которой оно находится. В последнем случае вещество исполняет роль одного из электродов электрохимической ячейки. Соответственно этому нулевую величину заряда поверхности можно обеспечить, изменяя концентрацию подходящего электролита, и тогда ТНЗ — это концентрация ПО иона, при которой поверхность не заряжена. Нулевую величину заряда можно также обеспечить, подавая на электрод, изготовленный из исследуемого вещества, электрический потенциал, про-T iвoпoлo iaiь й по знаку собственному потенциалу ss-щества в данной среде. В этом случае ТНЗ — это величина внешней разности потенциалов, подведенной к [c.803]

Снижение тока наблюдается при потенциалах, соответствующих отрицательно заряженной поверхности электрода, т. е. при потенциалах, более отрицательных, чем потенциал точки нулевого заряда, который отвечает максимуму электрокапиллярной кривой. Это подтверждают выщеупомяну-тые опыты на электродах из различных металлов (имеющих неодинаковые потенциалы максимумов электрокапиллярных кривых) снижение предельного тока на кривых, полученных с разными электродами, начинается при различных потенциалах. Так, снижение тока на ртутном электроде начинается при —0,6 в, на свинцовом —при —1,0 е, а на кадмиевом — при —1,2 в. Эти потенциалы приблизительно совпадают с потенциалами максимума электрокапиллярной кривой на указанных металлах. Подобные же явления наблюдались на амальгамных таллиевых электродах [188, 189], у которых максимум электрокапиллярной кривой смещается к более катодным потенциалам с ростом концентрации таллия в амальгаме (так, у 40% амальгамы таллия м = — 0,925в относительно н. к. э.). Смещение потенциала начала спада тока на волнах происходит и под влиянием деформируемых анионов, которые, как известно, смещают максимум электрокапиллярной кривой в сторону отрицательных потенциалов. [c.219]

Снижение на площадке предельного тока, обусловленное электростатическим отталкиванием в двойном слое, наиболее выражено вблизи потенциала электрокапиллярного нуля, поскольку изменение отрицательного г 1-потен-циала достигает максимальной величины в области потенциалов несколько отрицательнее точки нулевого заряда (см. гл. XIV, рис. 93). С другой стороны, предельный кинетический ток ионов никеля [189], которые восстанавливаются на отрицательно заряженной поверхности ртути, в концентрированных растворах индифферентного электролита возрастает при увеличении катодного потенциала (рис. 171). Такой характер изменения предельного тока, так же как и его уменьшение при увеличении концентрации индифферентного электролита, Гирст [157—161] объясняет тем, что гидратированные ионы Ni + частично дегидратируются перед собственно электрохимической стадией, причем скорость дегидратации уменьшается при увеличении абсолютной величины отрицательного г 1-потенциала, которое происходит при повышении концентрации индифферентного электролита. Повышение предельного тока при увеличении катодного потенциала электрода вызвано повышением отрицательного значения г 1-потен-циала (см. рис. 171). [c.330]