Плоскость наибольшего приближения

В соответствии со сказанным, внешнюю обкладку можно разделить на два слоя плотный слой ионов, приближенных вплотную к поверхности, и диффузный. Строение плотного слоя зависит от того, сохраняется ли гидратная оболочка иона при его адсорбции или же ион частично дегидратирован. Толщину плотного слоя d определяют как расстояние от поверхности (точнее, от центра тяжести зарядов внутренней обкладки) до плоскости, проходящей через центры ближайших к поверхности противоионов . Эту плоскость называют плоскостью наибольшего приближения ионов. [c.197]

Обозначая через фо и ifi значения потенциала гр на поверхности твердой фазы и плоскости наибольшего приближения соответственно, запишем следующие граничные условия — г 5о при X = 0, ф = ф при х = d ф = О при х = оо. [c.197]

Интегрирование уравнения (ХИ. 13) дает связь между 1)з(х) и б. Для этого перенесем начало координат в плоскость наибольшего приближения ионов (д = О, г з = фО на расстоянии с1 от поверхности. [c.203]

Все исходные уравнения (ХП.4) — (ХП.8) сохраняются появляется лишь новое граничное условие х = й, г 5 = 1131, вместо = О, = 1 зо, где г) — потенциал плоскости наибольшего приближения и = Поскольку интегрирование при этом условии включает все противоионы х й), результат не изменяется по форме, уравнение (ХП.9) сохраняется для всей области х й. Основное уравнение модифицированной теории Гуи имеет вид [c.185]

Уравнение Гуи выражает плотность поверхностного заряда т)о как функцию безразмерного потенциала Ф1 (или потенциала в плоскости наибольшего приближения ионов и равновесной концентрации электролита в растворе с. Этот потенциал на внешней границе плотного слоя играет (см. дальше) исключительно важную роль в коллоидной химии. [c.185]

Таким образом, б — это такое расстояние от плоскости наибольшего приближения, на котором >1з(л ) в е раз меньше (рис. ХП.7). [c.189]

Строго говоря, здесь и в дальнейшем для отталкивания следует вместо к писать (й — d), поскольку х отсчитывается от плоскости наибольшего приближения. [c.241]

Противоионы конечных размеров не могут подойти к поверхности ближе чем на расстояние d, определяемое размерами ионов внешней и внутренней обкладок. Они образуют плотный слой — плоский конденсатор, внешняя обкладка которого лежит в плоскости наибольшего приближения х = d), проходяшей через центры тяжести заряда ближайших к поверхности противоионов. Толшина d близка к сумме радиусов гидратированных (или частично дегидратированных) ионов и имеет порядок десятых долей нм. Остальные ионы внешней обкладки образуют диффузный слой зарядов с убывающей в глубь раствора плотностью. Падение потенциала, линейное в плоском конденсаторе (плотном слое), переходит в экспоненциальное (XII.9) при х> d. [c.203]

Потенциал плоскости наибольшего приближения ф1 является важнейшей характеристикой двойного слоя, но его величина не может быть измерена экспериментально. Информацию о величине ф] можно получить лишь путем измерения другой, близкой к ф1 величины — Электрокинетического потенциала Этот потенциал, называемый обычно дзета-потенциалом (ДП), определяется как потенциал плоскости скольжения фаз при их относительном перемеш ении, вызванном внешними силами. Точное положение плоскости (а, может быть, и слоя) скольжения неизвестно [20], но во всяком случае для разбавленного электролита (каковым является природная вода), когда дебаевский радиус очень велик и падение потенциала происходит по пологой кривой (см. рис. IV.2), можно считать ДП примерно равным потенциалу плоскости наибольшего приближения фх. [c.29]

Нельзя, однако, забывать о том, что ДП и потенциал плоскости наибольшего приближения (ф ) — понятия не тождественные (см. гл. I), и величина ДП не является точной мерой степени устойчивости частиц. К тому же, как показали расчеты [17], приблизительное постоянство значения, отвечающего потере частицей агрегативной устойчивости, должно сохраняться не для потенциала фц а для произведения его критической величины на валентность коагулирующего иона. [c.109]

Определены экспериментальные значения положительной и отрицательной адсорбции ионов в системе керамическая диафрагма (удельная поверхность so 10 мЧг) — раствор KG1. Вычисленные на основании этих данных ф,-потенциалы в плоскости наибольшего приближения ионов изменяются в пределах —195 мв (5 10- N р-ра) -i--170 ме (5-10 Ю- [c.186]

Строение плотного слоя зависит от того, сохраняется ли гидратная оболочка иона при его адсорбции или ион при его адсорбции частично дегидрирован. Толщину плотного слоя й определяют как расстояние от поверхности до плоскости, проходящей через центры ближайших к поверхности противоионов. Эту плоскость называют плоскостью наибольшего приближения. [c.175]

Двойной электрический слой ионов можно охарактеризовать значениями потенциала на поверхности раздела фаз фо и плоскости наибольшего приближения ф (рис. 78). Однако не существует возможности измерения этих величин непосредственно, прямыми методами. Поэтому для количественного описания пользуются другой, близкой к величиной — электрокинетическим потен- [c.175]

Концентрации <Г и С2, а также значения потенциалов должны рассматриваться в плоскостях наибольшего приближения ионов к поверхности раздела фаз, то есть на внутренних границах диффузных частей ДЭС с обеих сторон межфазной границы [29-32]. Обычно при моделировании электрохимических процессов значения С] и С2 берутся в плоскостях наибольшего приближения электронейтрального раствора к межфазной границе, т.е. на внешних границах ДЭС. Аф в этом случае представляет собой скачок потенциала на всем ДЭС. При этом неявно предполагается, что диффузная часть ДЭС остается квазиравновесной, т.е. концентрации в ней распределены по Больцману. По-видимому, такое упрощение не приводит к заметным ошибкам при расчете характеристик интегрального переноса, если только плотность тока не превосходит своего предельного значения после достижения /1, область пространственного заряда (ОПЗ) выходит за рамки ДЭС в растворе, причем распределение концентраций в ОПЗ имеет совсем не больцмановский вид [33-35]. Это упрощение является также неприменимым при анализе таких [c.150]

Указанное противоречие (т)1 -ф О при Ф = 0) преодолено в современной теории Грэма (1947 г.), который ввел представление о двух различных плоскостях наибольшего приближения. Ионы, адсорбированные специфически, образуют внутреннюю плоскость Гельмгольца ( ф = ф(), подходя к поверхности раздела ближе, вследствие частичной десольватацни, и уравнение (XII. 16) записывается для них в функции от Эти ионы находятся в потенциальной яме глубиной Фг// . Внешняя плоскость Гельмгольца ( i 3 = ipi) является собственно не слоем ионов, а границей, до которой могут подходить электрические центры ионов, участвующих в тепловом движении под действием электростатических сил она эквивалентна границе плотного слоя в модифицированной теории Гуи и (XII. Па) по-прежнему выражается в функции от 11)1. [c.187]

Исследование устойчивости дисперсных систем, в силу обратной связи, способствует развитию теории ДЭС. Принципиальное значение имеет работа Ликлема где на основании измерений Ск непосредственно вычислены [поХП . 17)] значения v и 1)1 для гидрозоля Agi и показано, что, задавая разумные значения адсорбционного потенциала противоиона (Фг = —2kT для К+), можно совместить расчетную (по теории Штерна — Грэма) кривую i )j—с с экспериментальной (из Es) кривой ксь Это согласие свидетельствует в пользу совпадения границы скольжения жидкости с плоскостью наибольшего приближения ионов для гидрофобных коллоидов. [c.246]

Для сильно гидрофилизированных систем следует, по-видимому, анализируя изменения концентрации (Дс), учитывать наряду с рассмотренной электростатической эксклюзией (gg) вклад полного вытеснения электролита прочно связанной водой (g ), находящейся в основном между плоскостью"наибольшего приближения ионов и твердой поверхностью (объемом W). Тогда [c.90]

Полный скачок потенциала фо между твердой частицей и точкой в глубине раствора называют поверхностным или термодинамическим потенциалом (рис. 1.9). В плотном слое, толш ина d которого может быть определена как расстояние от центра тяжести зарядов внутренней обкладки поверхности до плоскости, про-ходяш ей через центры ближайших к поверхности противоионов (так называемой плоскости наибольшего приближения [8, стр. 197]), падение потенциала имеет линейный характер, а в диффузном слое из-за суш,ествования объемного заряда эта линейность нарушается. [c.29]

В первоначальной модели двойного слоя по Штерну специфическую адсорбцию ионов рассматривали способом, который теперь принято считать эквивалентным лэнгмюровской изотерме адсорбции (см. разд. IV). Штерн, однако, не делал различия между плоскостью наибольшего приближения ионов диффузного слоя и плоскостью, занятой специфически адсорбированными ионами. Грэм [7] существенно улучшил модель Штерна, проюдя различие между геометричео КИМ местом центров специфически адсорбированных ионов, названным [c.78]

Градиент потенциала вблизи поверхности раздела между твердым веществом и раствором схематически представлен на рис. 14 в свете всех трех концепций двойного слоя, имеющих важное историческое значение. В настоящее время наиболее достоверной считается теория Штерна. Однако Грехем находит более правильным различать внешнюю плоскость Гельмгольца , которая представляет собой плоскость наибольшего приближения неадсорбированных ионов, и внутреннюю плоскость Гельмгольца , под которой подразумевает плоскость наибольшего приближения адсорбированных ионов. По Грехему 2, во внутренней области находится строго ориентированный слой молекул растворителя, прочно притянутых к поверхности. Этот льдообразный , но не содержащий водородных связей слой обладает свойством обеспечивать отсутствие анионов на положительно заряженной поверхности. При повышении температуры анионы малого размера, например фториды, могут проникнуть через постепенно тающий слой. [c.172]

Для объяснения свойств кривых дифференциальной емкости границы раздела ртуть — водный раствор было введено представление [9] о слое молекул воды с низким значением эффективной диэлектрической проницаемости и толщиной, соизмеримой с молекулярными размерами,— слое, находящемся между поверхностью металлической фазы и объемом водного раствора. Предположение о том, что ориентация постоянных диполей молекул, находящихся у поверхности раздела, не является произвольной и поэтому не вносит вклада в реакцию диэлектрической среды на приложенное поле, в значительной степени подтверждается большой величиной измеренной теплоты адсорбции воды на ртути [10]. Мотт, Парсонс и Уоттс-Тобин [9] указали на то, что наблюдаемую нечувствительность дифференциальной емкости (при катодных поляризациях) к природе присутствующих катионов можно объяснить следующим образом. А именно, необходимо предположить, что примыкающая к раствору граница приэлектродного слоя, вблизи которой диэлектрическая проницаемость резко возрастает до значения, приблизительно равного значению для воды в объеме, отстоит от поверхности ртути не далее чем плоскость наибольшего приближения неадсорби-рованных и, следовательно, полностью гидратированных ионов. [c.144]

Представляет практический интерес вычисление электрострикцион-ного давления, действующего по нормали к плоскости, перпендикулярной оси X (например, к плоскости наибольшего приближения л- = б неадсорбированных ионов к границе раздела в модели Грзма). По Брауну [16], модуль нормального давления действующего в равновесном состоянии на поверхность, перпендикулярную оси л, определяется следующим соотношением (с учетом тангенциальных сил) [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология