Разность потенциалов возникновение

Электродные потенциалы, возникающие при погружении металлов в водные и неводные растворы, разность потенциалов между двумя соприкасающимися электролитами, мембранные потенциа.г1Ы на мембранах, пропускающих одни ионы легче других,— все это случаи, когда механизм возникновения разности потенциалов на границе двух фаз относится к описанному выше первому типу. [c.165]

Стеклянный электрод. Стеклянный электрод относится к мембранным электродам, механизм действия которых все еще не вполне установлен, однако имеется немало состоятельных объяснений причин функционирования стеклянных электродов в качестве водородных электродов. И хотя в данном случае отсутствуют электрохимические реакции окисления и восстановления компонентов, обусловливающие возникновение разности потенциала на поверхности раздела стекло — раствор, зависимость потенциалов стеклянных электродов от pH растворов вполне закономерно описывается уравнением, аналогичным уравнению Нернста. [c.60]

К концу XIX в. стало окончательно известно, что основная причина электрического тока, производимого гальваническим элементом, — возникновение электродного потенциала, под которым подразумевается разность электростатических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте раствором. Представления о строении границы между электродом и раствором, а так же о механизме возникновения электродного потенциала были разработаны в трудах Гельмгольца (1879 г.), Л. Ж. Гюи (1910 г.) и О. Штерна (1924 г.). [c.235]

Ни физическая теория А. Вольта, ни химическая теория В. Нернста не могли дать непротиворечивого описания возникновения разности потенциалов на концах электрохимической цепи. В результате этого в электрохимии возникли две проблемы проблема Вольта и проблема абсолютного скачка потенциала. [c.98]

Электрокинетическими явлениями называют перемещение одной фазы относительно другой в электрическом поле и возникновение разности потенциалов при течении жидкости через пористые материалы (потенциал протекания) или при оседании частиц (потенциал оседания). Перенос коллоидных частиц в электрическом поле называется электрофорезом, а течение жидкости через капиллярные системы под влиянием разности потенциалов — электроосмосом. Оба эти явления были открыты Ф. Ф. Рейссом в 1809 г. [c.306]

Количественное исследование эффекта, обратного электрофорезу, впервые было выполнено Дорном в 1878 г. Он измерял возникающую разность потенциалов при седиментации частиц суспензии кварца в центробежном поле. Явление возникновения разности потенциалов при осаждении (рис. IV. 96) дисперсной фазы получило название потенциала седиментации или оседания (или эффект Дорна). [c.217]

Молния — сложное явление природы, вызываемое возникновением значительных электрических зарядов между облаками и землей. По мере накопления электрических зарядов в туче (облаке) напряженность электрического поля, а соответственно и разность потенциа- [c.152]

Успехи химической теории процесса возникновения эдс, казалось бы, привели к выводу о том, что контактная теория Вольта должна быть отброшена как ложная. Однако по мере развития физики металлов выяснилось, что при соприкосновении двух металлов действительно возникает разность потенциалов. В работающем гальваническом элементе контакт двух разнородных. металлов неизбежен, значит эдс в качестве составной части должна включать и контактную разность потенциалов. А как же тогда быть с уравнением Нернста Можно ли применять его для вычисления электродвижущей силы и для определения ее зависимости от концентрации ионов, определяющих потенциал Оказывается, что оно остается справедливым. Только при этом следует учитывать, что входящий в величину эдс член ф°си — Ф°2п, который является постоянным для данного элемента и может быть определен опытным путем, включает в себя и контактную разность потенциала между медью и цинком. [c.19]

Под действием электрического поля могут двигаться дисперсная фаза относительно дисперсионной среды (электрофорез) или дисперсионная среда относительно дисперсной фазы (электроосмос). Механическое движение дисперсной фазы относительно дисперсионной среды (седиментация) вызывает возникновение электрической разности потенциалов (потенциал седиментации). Если электрическая раз юсть потенциалов возникает при движении дисперсионной среды относительно дисперсной фазы, то такое явление называют потенциалом протекания. [c.78]

Теория Вольта могла существовать лишь до утверждения в науке закона сохранения энергии. На месте соприкосновения металлов, по теории Вольта, из ничего создается электрическая энергия, что противоречит основному закону природы — закону сохранения энергии, а потому возникновение разности потенциала нужно искать в другом месте. В связи с этим возникло мнение, что источником электрической энергии в гальваническом элементе должна быть энергия химических процессов, протекающих на границе металлов и электролита, т. е. в том месте, которое, согласно Вольта, имеет лишь второстепенное значение. [c.179]

Стеклянный электрод относится к мембранным электродам. Установлено, что на поверхности раздела между тонкой мембраной из стекла специального состава и раствором возникает разность потенциала, величина которой зависит от активности ионов водорода в растворе (в данном случае механизм возникновения электродного потенциала не является электрохимическим). К преимуществам, которыми обладает стеклянный электрод, относится возможность измерения pH растворов, содержащих сильные окислители и восстановители. [c.45]

Биоэлектрическим потенциалом называют разность потенциала, возникающего в тканях животного и растения. Опытами Гальвани (1791) было доказано возникновение электрических явлений в мышцах и нервах лягушек. На их основе впервые была высказана идея о существовании так называемого животного электричества. Исследование электрических явлений в тканях животных и растений продолжалось в XIX в. и особенно активно проводится в XX в. как в СССР, так и за рубежом. До недавнего времени считалось, что токи в организме возникают вследствие повреждения клетки поврежденный участок приобретает отрицательный потенциал по отношению к неповрежденному. В настоящее время доказано возникновение разности потенциала и между участками неповрежденной ткани. Разность потенциалов в клетках животных организмов достигает 0,05—0,1 в. Такая же разность потенциалов обнаружена у одноклеточных животных и в растительных клетках. [c.169]

Ни физическая теория Вольта, ни химическая теория Нернста не могли дать непротиворечивого описания возникновения разности потенциалов на концах электрохимической цепи. В результате этого в электрохимии возникли две проблемы проблема Вольта и проблема абсолютного скачка потенциала. Прежде чем перейти к рассмотрению этих двух проблем, коротко остановимся на некоторых общих соотношениях и на методах определения вольта-потенциалов, а также работ выхода электронов ( ) и ионов ( Х< или из различных фаз. Работа выхода иона из раствора в воздух представляет собой реальную энергию сольватации. Она отличается от химического потенциала иона на работу преодоления поверхностного потенциала [c.96]

У поверхности металла свободные электроны являются носителями отрицательного заряда. У поверхности металла образуется двойной электрический слой, характеризующийся разностью (скачком) потенциалов между поверхностью металла и слоем раствора, прилегающего к поверхности металла. Причина возникновения скачка потенциалов - переход катионов из металла в электролит (рис. 3.1, а) или из электролита на металл (рис. 3.1, б) (так называемый электродный потенциал металла). [c.28]

Возникновение э. д. с. в гальванических элементах связано также с контактной разностью потенциалов, возникающей на границе соприкосновения двух металлов. Образование последней вызвано различной концентрацией свободных электронов (электронного газа) у отдельных металлов. Поэтому при контакте часть электронов переходит от металла с более высокой их концентрацией к металлу с меньшей концентрацией. Обычно измеряют относительные потенциалы металлов, принимая условно за нуль потенциал нормального водородного электрода. [c.121]

Значение электродного потенциала в общем случае не совпадает ни с нернстовскнм потенциалом, ни с разностью между нернстовскими потенциалами металла и электрода Н+ Н2 Р1, так как включает в себя еще и потенциал между данным металлом и платиной. Понятие об электродном потенциале поэтому сложнее, чем понятие о скачке потенциала между электродом и раствором, и не может быть сведено к нему. Так называемая физическая теория электрохимических систем, сформулированная Вольтой еще в начале прошлого века, отводила особое место контакту между двумя разнородными металлами. По этой теории э. д с. электрохимической системы считается равной вольта-потенциалу между двумя разнородными металлами, а скачок вольта-потенциала между металлом н раствором принимается равным нулю. Возникновение тока в электрохимической системе объясняется при этом следующим образом. Если привести в непосредственное соприкосновение два различных металла (рис. 10.1, а), то э.д.с. не возникнет, так как [c.211]

Диффузионный потенциал возникает на поверхности раздела двух растворов электролитов, различающихся либо по виду электролита, либо по концентрации. Причиной возникновения диффузионного потенциала является различие в подвижностях ионов электролита. Ионы, обладающие большей подвижностью, диффундируют в более разбавленный раствор с большей скоростью, поэтому поверхность соприкосновения двух растворов заряжается положительно со стороны более разбавленного раствора, если катион движется быстрее аниона. Образуется диффузный двойной электрический слой с соответствующим скачком потенциала. Эта разность потенциалов ускоряет медленно перемещающийся ион и замедляет более подвижный, пока не наступит состояние, при котором скорости ионов сравняются. Результирующий ток через границу станет теперь равным нулю. Таким образом, дальнейшее взаимное удаление зарядов прекращается. Стационарная разность потенциалов в пограничном слое между растворами называется диффузионным потенциалом. [c.181]

При возникновении двойного слоя происходит переход заряженных частиц — ионов из одной фазы в другую образующаяся при этом разность потенциалов в двойном электрическом слое уравновешивает это стремление к переходу в другую фазу. Поэтому некоторое определенное количество свободной химической энергии Ар, в точности уравновешивается электрической работой —ег )о на ион или —т) фо на 1 границы раздела (где т) — поверхностная плотность заряда), т. е. химическая часть парциальной свободной энергии двойного слоя равна —т)1] о. В течение процесса заряжения границы раздела и образования двойного слоя мы можем наблюдать увеличение потенциала от О до -фо и заряда — от О до т). Постепенное увеличение количества электрической работы будет оцениваться величиной для [c.17]

Явление адсорбции на границе раздела фаз тесно связано со вторым явлением — пространственным разделением зарядов и обусловленным этим изменением гальвани-потенциала. Рассмотрим связь этих явлений на примере ртутного электрода в водном растворе NaF. При помощи вспомогательного электрода и внешнего источника тока (рис. 49) можно в широких пределах изменять разность потенциалов 1 на концах цепи, а следовательно, и гальвани-потенциал Др ф на границе раствор — ртуть. Однако при этом происходит одновременное изменение гальвани-потенциала вспомогательного электрода Др ф, а также возникновение омического падения потенциала в объеме раствора, так что 6 i= i=6 (Д ф). Чтобы измерить изменение гальвани-потенциала исследуемого электрода (в данном примере ртутного), в систему вводят третий электрод — электрод сравнения и измеряют разность потенциалов между этим электродом и исследуемым электродом компенсационным методом или при помощи высокоомного вольтметра. При этом ток в цепи электрода сравнения практически равен нулю (за этим следят при помощи чувствительного гальванометра А- ). Следовательно, разность потенциалов Е не содержит омического падения напряжения и складывается из трех гальвани-потенциалов на границах электрод сравнения — раствор, раствор — ртуть и ртуть — металл электрода сравнения. При изменении положения делителя напряжения на внешнем источнике тока из этих трех гальвани-потенциа-лов изменяется только Др ф, а потому (Др ф)- Таким образом, [c.145]

К электростатическим взаимодействиям, обнаруженным в ас-фальтеновом ассоциате, относятся 1) ориентационное — между фрагментами, содержащими диполи (гетероатомы) 2) деформационное,— между полярными фрагментами и неполярными, но поляризующимися в поле диполя (наведенный диполь) 3) комплексы с переносом заряда, возникновение которых энергетически выгодно в том случае, если разность потенциала ионизации донора и сродства к электрону акцептора меньше энергии кулоиовского взаимодействия. Электростатические взаимодействия также относятся к близкодействующим силам, энергия которых обратно пропорциональна шестой степени расстояния между молекулами [287]. [c.287]

Примечание. Вертикальные линии в схематически изображенных электрохимических ячейках представляют собой поверхность раздела двух фаз, где имеет место возникновение скачка потенциала. Если при расчетах э.д.с. элемента учитываются разности потенциала на этих границах, то они обозначаются одними вертикальными линиями. Если же ставятся двойные линии, то разность потенциала на этой границе в общей э.д.с. элемента не принимается в расчет. Обычно это может быть на поверхности раздела двух жидких фаз (диффузионный потенциал), где, однако, можно создать гакие условия, чтобы скачок потенциала был пренебрежительно мал по сравнению с общей величиной э.д.с. элемента, вызванной в основном скачками по- тенциала на поверхности раздела жидкой и твердой фаз. Для этой цели чаще всего применяются электролитические ключи (мостики из стеклянной трубки, заполненные раствором электролита, ионы которого имеют практически одинаковую подвижность, например хлорид калия), с помощью которых контактируют две жидкие фазы. [c.133]

Равенство произведений концентраций разнозаряженных ионов по обе стороны мембраны совпадает с равенством сумм концентраций (т. е. сумм числа ионов) только при отсутствии в клетке белка. Если. же в клетке содержится белок, то суммы концентраций ионов по обе стороны мембраны будут неодинаковы, что обусловит возникновение разности потенциала (мембранного потенциала). [c.357]

Благородные металлы Аи, Р1 и другие в силу высокой энергии сублимации и энергии ионизации не создают разности потенциала за счет выхода положительных ионов в раствор. В возникновении скачка потенциала на границе благородный металл — раствор в случае, если последний не содержит катионов данного металла, важную роль играет избирательная адсорбция молекул, атомов или ионов среды. Например, платиновый электрод, покрытый тонким слоем рыхлой платины для увеличения его поверхности, энергично поглощает атомарный водород. При насыщеи1 и платины водородом в поверхностном слое металла устанавливается равновесие Н2ч 2Н. Если такой водородный электрод находится в растворе, содержащем ионы водорода, то на границе раздела фаз устанавливается новое равновесие Нч Н++ а суммарный процесс выразится уравнением [c.239]

Обратимся к рис, 15.fi, Если через образец в указанно. направлении проходит ток с силой /, а перпендикулярно ему действует магнитное поле напряженностью И, то на противоположных сторонах образца возникает разность потенциа.тов, направление которой перпендикулярно направлению тока н. магнитного поля. Возникает эго потому, что магнитное поле вынуждает электроны отклоняться от прямолинейного пути и н результате одна сторона проводника обогантается электронами по сравнению с противоположной стороной. Различная концентрация электронов в поперечном сечении образца вызы-ьает возникновение электрического поля. Равновесие наст пает тогда, когда сила, отклоняющая электроны от прямолинейного пути, уравновешивается холловской разностью потенциалов, действующей в противоположном направленил. Коэффициент [c.102]

Согласно химической теории возникновения эдс, между точками 1 и 2, с одной стороны, и точками 3 ж 4, с другой (см. рис. 1), в элементе Даниэля — Якоби устанавливаются разности потенциала. От каких факторов зависят ях величины Во-первых, они должны зависеть ют материала, из которого сделаны электроды. Во-вторых, очевидно, нужно затратить меньше работы, чтобы выделить ион меди из раствора, богатого им, чем из раствора, бедного им. Точно так же освобождается меньше энергии, если ион цинка переходит в концентрированный раствор сульфата цивка, чем если он переходит в раствор разбавленный. Ясно, следовательно, что электродвижущая сила должна зависеть еще и от концентрации катионов в растворах у электродов. [c.18]

Один из важных факторов, определяющих агрегативную устойчивость суспензий микроорганизмов, — наличие поверхностного заряда клетки. Этот заряд зависит от видовой принадлежности, строения и физиологического состояния клеток и может варьироваться в широких пределах [14]. В отличие от частиц небиологической природы, имеющих четко выраженную границу раздела фаз, клеточная поверхность формируется на основе ряда поверхностных структур, включающих клеточную стенку, а также капсулы, пили, жгутики и ряд других, каждая из которых может оказьшать влияние на электрические поверхностные характеристики суспензий и определять их устойчивость [15]. Клеточные стенки микроорганизмов могут различаться как строением, так и химическим составом. Диссоциация функциональных групп полимеров формирует поверхностный заряд клеток. Заметный вклад в возникновение ловерх-ностного заряда вносят адсорбированные ионы металлов. Кроме того, образование поверхностных зарядов клеток обусловлено наличием трансмембранного потенциала, т. е. разности потенциала между цитоплазмой клетки и окружающей ее средой. Причина возникновения разности потенциалов связана с наличием физико-химических гра-диентов между цитоплазмой и средой, обусловленных активным переносом ионов и молекул клеткой. Трансмембранный потенциал может оказать заметное влияние на электрокинетический потенциал клетки [14]. [c.17]

Чтобы уяснить причину возникновения разности потенциал( в на границе двух растворов вследствие диффузии, рассмотрим для простоты случай соприкосновения раствора электролита (НС1) с чистой водой. Очевидно, подвияоности катиона и аннона, вообще говоря, должны быть различными. В дгшном случае ионы водорода диффундируют из раствора НС1 в воду с большей скоростью, чем ионы хлора, и уйдут, таким образом, вперед. В силу электростатического притяжения -ионы хлора тормозят движение ионов водорода, и на границу двух жидкостей возникает двойной электринеский слой, представленный на схеме [c.166]

При включении большего напряжения происходит дальнейший процесс заряжения и изменения потенциала электродов, который будет продолжаться до тех пор, пока поляризация не приведет к возникновению электрохимических процессов, сопровождающихся потреблением и получением электронов. Тогда нгчнется электролиз в полном смысле этого слова и через систему начнет протекать уже стационарный ток. В этоц случае проявляется полностью электрохимическая (химическая) поляризация со своей э.д.с., направленной против приложенной извне разности потенциалов. [c.613]

Действительно, химический потенциал ti вещества, находящегося в состоянии малого зародыша, равновесного с раствором, больше химического потенциала fio вещества в объеме металлической фазы. При электроосаждении металла jto приводит к возникновению перенапряжения, величина когорого может быть связана с разностью — j,o уравнением [c.631]

Измерение и регулирование температуры. Для измерения температуры у нас в стране применяют термодинамическую и стоградусную щкалу. Нуль стоградусной щкалы соответствует температуре плавления льда при давлении 760 мм рт. ст., а 100 °С— температуре кипения воды при том же давлении. Измерение температуры основано на физических явлениях, происходящих при нагревании тел, — возникновении электродвижущей силы в месте спая двух разнородных проводников. Два спаянных конца проволоки из различных металлов называют термопарой. Величина электродвижущей силы термопары зависит от температуры спаянного конца. Электрический ток термопар является постоянным, поэтому один из ее свободных концов имеет положительный потенциал, а другой — отрицательный. Свободные концы термопар соединяют проводами, а затем с измерительным прибором. Действие прибора основано на компенсации электродвижущей силы термопары противоположно направленной разностью потенциалов, создаваемой током от батареи, включенной в цепь термопары. [c.87]

Переход заряженных частиц через границу раздела фаз сопровождается нарушением баланса электрических зарядов в каждой фазе и приводит к возникновению двойного электрического слоя, которому соответствует скачок потенциала. Рассмотрим границы раздела фаз и возникающие на них скачки потенциалов в электрохимической системе, которая представляет собой правильно разомкнутую цепь а обоих концах такой цепи находится один и тот же металл (рис. 169). В такой цепи следует учесть скачки потенциалов на границах раздела фаз вакуум —Mi (точки 1—2) Mi —Мц (точки 3—4) Мц —раствор L (точки 5-—б) раствор L —Mi (точки 7—8) Mi —вакуум (точки 9—10), где М —металл. Потенциал х. отвечающий работе переноса элементарного положительного заряда из глубины фазы в точку в вакууме, расположенную в непосредственной близости к поверхности фазы, называется поверхностным. В рассматриваемой. цепи поверхностные потенциалы возникают между точками / и 2, а также 9 и 10. Разность внутренних потенциалов соседних фаз называется гальвани-пот нциалом. В цепи, представленной на рис. 169, гальвани-потенциалы возникают на границах фаз точки 3—4-, точки 5—6 точки 7—S. Э. д. с. этой цепи представляет собой сумму скачков потенциалов [c.469]

Электростатическое поле при движении в пористой среде было обнаружено еще в прошлом столетии, когда в 1859 г. Квинке впервые экспериментально показал, что механическое проталкивание воды через пористую среду обусловливает в последней возникновение разности потенциалов, которая получила название потенциала протекания . В 1878 г. Дорном было обнаружено еще одно явление, которое заключалось в возникновении скачка потенциала при механическом передвижении (оседании) твердых частиц, например, песка в воде. Этот скачок получил название [c.119]

В 1859 г. Квинке показал, что существует явление, обратное электроосмосу, т. е. при течении жидкости через пористое тело под г.лияиием перепада давлений возникает разность потенциалов (рис IV. 9а). Возникновение разности потенциалов Квинке наблюдал при течении воды и водных растворов через разнообразные пористые материалы (глина, дерево, песок, графит и др.). Это явление получило название потенциала течения (или протекания). Позже было установлено, что потенциал течения не зависит от размера диафрагмы, количества фильтруемой жидкостн, но, как и при электроосмосе, пропорционален объемной скорости фильтрации. [c.216]

Таким образом, по причинно-следственным признакам элект-рокинетические явления делят на две группы. К первой группе относят явлеиия, при которых относительное движение фаз вызывается электрической разностью потенциалов, это электроосмос и электрофорез. Ко второй группе электрокинетических явлений принадлежат потенциал течения и потенциал седиментации, в которых возникновение электрической разности потенциалов обусловлено относительным движением фаз. [c.217]

Несколько позднее было обнаружено возникновение разности потенциалов при течении жидкости через пористый материал — потенциал протекания эффект Квинке) и при оседании частиц дисперсной фазы — потенциал седиментации эффект Дорна). [c.86]

Электрокинетичеекие явления, наблюдаемые в дисперсных системах, представляют собой либо относительное смещение фаз под влиянием внешнего электрического поля (электроосмос, электрофорез), либо возникновение разности потенциалов в направлении 07Носнтельного движения фаз, вызываемого гидродинамическими силами (потенциал течения, потенциал седиментации). [c.70]

Очень интересен и важен вопрос об исследовании потенциалов течения в неводных средах в связи с взрывоопасностью при хранении, перекачке и транспортировке жидкого топлива. Он относится к довольно старой проблеме так называемого статического электричества, которая до последнего времени изучалась технологами и физиками. Лишь недавно к исследованию условий возникновения взрывов и пожаров при транспортировке жидкого топлива подключились физико-химики и коллоидники. Это оказалось весьма полезным, так как источником образования высоких разностей потенциалов в технических жидких углеводородах оказался потенциал течения. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология