Двойной электрический слой адсорбция

Рассмотренные разнообразные электрохимические методы применяются не только при проведении качественного и количественного анализа, но и для исследования строения двойного электрического слоя, адсорбции водорода, кислорода, органических и неорганических веществ на электродах, кинетики и механизма электродных процессов. [c.235]

Явления коагуляции и пептизации связаны с разрушением и образованием двойного электрического слоя. Адсорбция того или иного иона может привести к перемене знака заряда коллоидной частицы. Это состояние системы называют изоэлектрической точкой. Изоэлектрическая точка может быть охарактеризована концентрацией иона, pH раствора, ионной силой раствора. [c.421]

Адсорбция уксусной кислоты на поверхности железного электрода была подтверждена нами путем измерения емкости двойного электрического слоя. Адсорбция уксусной кислоты на железе (использовалось железо зонной плавки) имеет место и в области положительного, и в области отрицательного зарядов поверхности железа, как и в переходной между ними. Однако адсорбция на отрицательно заряженной поверхности железа в. случае уксусной кислоты выражена менее сильно, чем в случае ацетона (рис. 5.5). [c.185]

Из данной формулы видно, что при постоянной концентрации вещества адсорбция убывает с ростом потенциала. Другими словами, повышение потенциала металла в системе масло — ПАВ — вода — металл увеличивает энергию связи воды с металлом ( 3) в значительно большей степени, чем энергии связи ПАВ с металлом ( 5) или нефтепродукта с металлом ( 2) в результате вода вытесняет органические ПАВ и масло с поверхности металла. Увеличение смачиваемости металла водой при поляризации током широко используют в процессах обезжиривания и обезмасливания в металлообрабатывающей промышленности. Адсорбция ПАВ на металле, проникновение их в двойной электрический слой связаны со значительным понижением емкости двойного электрического слоя. Адсорбция ПАВ из полярных сред протекает изотермически, в частности по изотерме А. Н. Фрумкина [52] [c.34]

Электрическая теория адгезии является по существу очень логичным продолжением того, что и силы, обусловливающие сцепление атомов, и силы, определяющие соединение атомов в молекулы, имеют электрическую природу. Эта теория, в отличие от других теорий адгезии, обоснована математически и правильность ее выводов подкрепляется рядом электрических явлений, происходящих при разрушении склеек. Если объяснить возникновение двойного электрического слоя адсорбцией и ориентацией молекул на межфазной границе, то обе эти теории (электрическая и адсорбционная) как бы дополняют друг друга. Следует отметить, что электрические явления, сопровождающие разрушение склеек и служащие доказательством правильности электрической теории адгезии, имеют место только при выполнении специальных условий — предварительного тщательного высушивания образцов и при высокой скорости отрыва (отслаивания). [c.165]

Рис, 12,6. Совмещение двух крайних структур двойного электрического слоя и результате кристаллографической неоднородности поверхности металла и адсорбции поверхностно-активных ионов [c.274]

Если в адсорбции участвует электроотрицательное вещество, то под воздействием двойного электрического слоя (за счет электростатического отталкивания) уменьшается плотность электронов вблизи металлической поверхности. Это уменьшение, в свою очередь, снижает скорость дальнейшего процесса адсорбции и энергию адсорбционных связей. [c.185]

Адсорбция молекул моюще-диспергирующих присадок на металлической поверхности определяет проявление собственно моющего действия вследствие образования двойного электрического слоя. Из числа моюще-диспергирующих присадок наибольшей адсорбционной способностью на металле обладают сукцинимиды (рис. 4.8). [c.213]

В процессе адсорбции на металле заряженных или склонных к поляризации молекул моюще-диспергирующих присадок образуется двойной электрический слой, обладающий экранирующим действием и препятствующий образованию отложений. Алкилсалицилаты кальция образуют наименьшие мицеллы, несущие наибольший электрический заряд [227]. Такие мицеллы обладают наиболее высоким собственно моющим действием за счет создания на поверхности металла двойного электрического слоя из жестких диполей. Сульфонатные присадки обладают несколько меньшей полярностью, но большей поляризуемостью и гибкостью. Они мало чувствительны к природе катиона и значительно легче (по сравнению с алкилсалицилатными присадками) перестраивают свои мицеллы. Собственно моющее действие сульфонатных присадок ниже, чем у алкилсалицилатных. Сукцинимиды, отличаясь высокой поверхностной активностью, не обладают собственно моющим действием, поскольку не способны образовывать двойной электрический слой на поверхности металла. [c.214]

Стабилизирующее действие является одним из наиболее сложных и наименее изученных процессов. Как полагают, оно может быть связано с образованием (вследствие адсорбции) молекулярных (в частности, двойных электрических) слоев между дисперсной фазой и дисперсионной средой. [c.216]

Рис. 20. Схема образования двойного электрического слоя на поверхности металла и его изменение под влиянием адсорбции кислорода

Ориентированная адсорбция незаряженных полярных или поляризуемых частиц на границе раздела фаз с образованием двойного электрического слоя в пределах одной фазы адсорбция молекул воды (рис. 106, э) на металле ориентация дипольных молекул у поверхности раздела жидкость —газ (рис. 106, и) — адсорбционный потенциал. [c.150]

Возможно также образование двойного электрического слоя, обусловленного одновременно несколькими причинами, например ионно-адсорбционного слоя при адсорбции поляризуемых атомов кислорода на поверхности металла в условиях перехода катионов из металла в электролит (рис. 106, к) — ионно-адсорбционный потенциал. [c.150]

Рис. 112. Строение двойного электрического , слоя при специфической адсорбции анионов

Из уравнения (535) следует, что г] уменьшается с уменьшением pH среды и что оно зависит от tpi, т. е. строения двойного электрического слоя. Последнее обстоятельство объясняет влияние адсорбции различных веществ на величину перенапряжения водорода на катоде. [c.254]

Строение двойного электрического слоя в условиях специфической адсорбции. Адсорбция — концентрирование вещества из объема фаз на поверхности раздела между ними — может быть вызвана как электростатическими силами, так и силами межмолекулярного взаимодействия и химическими. Адсорбцию, вызванную силами неэлектростатического происхождения, принято называть специфической. Вещества, способные адсорбироваться на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными (ПАВ). К ним относятся большинство анионов, некоторые катионы и многие молекулярные соединения. Специфическая адсорбция ПАВ, содержащегося в электролите, влияет на структуру двойного слоя и величину ф1 потенциала (рис. 172). Кривая 1 на рис. 172 соответствует распределению потенциала в двойном электрическом слое в отсутствие ПАВ в растворе. Если раствор содержит вещества, дающие при диссоциации поверхностно-активные катионы, то за счет специфической адсорбции поверхностью металла катионы будут входить в плотную часть двойного слоя, увеличивая ее положительный заряд (кривая 2). В условиях, способствующих усилению адсорбции (например, увеличение концентрации адсорбата), в плотной части может оказаться избыточное количество положительных зарядов по сравнению с отрицательным зарядом металла (кривая 3). По кривым распределения по- [c.474]

Эффект специфической адсорбции наблюдается и на незаряженной поверхности металла, т. е. в тех условиях, когда обмен ионами между металлом и раствором отсутствует. Адсорбированные ионы и соответствующие противоионы образуют двойной электрический слой, расположенный в непосредственной близости к металлу со стороны раствора. Ориентированные около поверхности металла адсорбированные полярные молекулы (ПАВ, растворителя) также создают двойной электрический слой. Скачок потенциала, отвечающий двойному электрическому слою при незаряженной поверхности металла, называется потенциалом нулевого заряда (п. н. 3.). Его значение принято выражать по водородной шкале (табл. 26). [c.475]

Потенциал нулевого заряда является важной электрохимической характеристикой электродов. При потенциалах, близких к п. н. з., некоторые свойства металлов достигают предельных значений велика адсорбция ПАВ, максимальна твердость, минимальна смачиваемость растворами электролитов и др. Исследования двойного электрического слоя позволили более широко рассмотреть вопрос о природе скачков потенциала на границе раздела фаз. Скачок потенциала на границе металл — раствор обусловлен в основном переходом заряженных частиц из одной фазы в другую. Однако существенную роль здесь играет также адсорбция ионов и полярных молекул. Гальвани-по-тенциал между фазами L и М можно рассматривать как сумму трех разнородных потенциалов [c.475]

На поверхности диспергированных частиц коллоидных растворов и эмульсий в присутствии электролитов происходит избирательная адсорбция одного из ионов, образующих двойной электрический слой. [c.31]

В результате избирательной адсорбции ионов и образования двойного электрического слоя на поверхности капелек эмульсии возникает электрический заряд. [c.31]

Двойной электрический слой может возникнуть также в результате адсорбции поверхностно-активных веществ. При специфической адсорбции полярные молекулы определенным образом ориентируются на поверхности металла и возникает адсорбционный двойной электрический слой и соответствующий скачок потенциала. В водных растворах электролитов на поверхности металлов всегда имеется двойной электрический слой в результате адсорбции дипольных молекул воды. [c.300]

Электрокапиллярная кривая при адсорбции на поверхности ртути поверхностно-активных молекул приведена на рис. 84 (кривая 2). При этом на электрокапиллярной кривой наблюдаются два потенциала десорбции точки а и е. Десорбция органических молекул с поверхности ртути при достаточно большом ее положительном или отрицательном заряде объясняется тем, что диэлектрическая проницаемость воды (около 80) больше, чем диэлектрическая проницаемость многих органических веществ (10—30). Диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью втягивается в электрическое поле конденсатора, причем тем сильнее, чем больше напряженность этого поля (чем больше заряд на обкладках конденсатора). Поэтому при увеличении положительного или отрицательного электрического заряда в двойном электрическом слое на поверхности ртути молекулы воды из раствора втягиваются в это поле и вытесняют молекулы органического вещества, обладающего меньшей диэлектрической проницаемостью. Таким образом максимальная адсорбция органических молекул должна достигаться вблизи потен циала нулевого заряда, где заряд поверхности металла равен нулю. [c.305]

Процесс пептизации скоагулированного вещества также протекает самопроизвольно. Основными движущими силами пептизации являются образование двойного электрического слоя,, адсорбция ионов на частицах и сольватация частиц. Вещества, способствующие переходу осадка в золь — пептизатдры — изменяют структуру двойного слоя, увеличивают толщину диффузного слоя, повышают -потенциал, увеличивают степень сольватации частиц и защищают их от слипания. Пептизация протекает с выделением энергии (ДЯ<0) и связана как с увеличением порядка в системе в результате сольватации, так и с его уменьшением вследствие раздробления вещества. [c.150]

Наибольший интерес представляют главы, в которых обсуждается влияние строения двойного электрического слоя, адсорбции ионов и нейтральных молекул, адсорбции и хемосорбцпи реагирующих веществ и продуктов реакции на кинетику электродных процессов. [c.4]

Органические вещества, прочно адсорбирующиеся на новерхности и тем самым мешающие протеканию на ней электрохимических процессов, как говорят, отравляющие поверхность, могут влиять на процессы электроосаждения тремя путями. Если заполнение поверхности большое и скорость адсорбции или поверхностная подвижность молекул органического вещества велика по сравнению со скоростью обновления поверхности из-за осаждения металла, то ионам приходится разряжаться только на поверхностп, уже отравленной, т. е. покрытой адсорбированным слоем. Нри этом можно ожидать значительного повышения перенапряжения процесса электроосаждения. Бывают случаи, когда нри разряде металлических катионов (например, цинка) присутствие адсорбирующихся соединений, наиример алифатических спиртов или четырехзамещенных аммониев [62, 63, 245], вызывает уменьшение плотности тока в сотни и тысячи раз. Действие поверхностно-активных веществ, описанное в разделе 5, можно формально охарактеризовать тем, что они создают дополнительный потенциальный барьер внутри двойного электрического слоя. Адсорбция в этом случае существенно не меняет механизм разряда катионов. [c.121]

В заключение отметим, что основное отличие эмульсионных водных пленок от пенных состоит в зависимости различных параметров такой пленки (потенциала диффузной части двойного электрического слоя, адсорбции ПАВ, поверхностной вязкости и т. д.) от полярности органической фазы, во можности эмульгатора распределяться между водной н органической средами и сравнительно низким по сравнению с поверхностью ра дела вода — воздух межфазным иатял<е1П1ем. [c.152]

Теория Штерна дает качественно правильную картину двойного электрического слоя. Она широко используется при рассмотрении тех электрохимических явлений, в которых структура двойного слоя играет существенную роль. Но теория Штерна, как это отмечал сам автор, не свободна от мсдостатков. К их числу относятся невозможность количественного описания емкостных кривых — экспериментальные и расчетные кривые отклоняются друг от друга, особенно при удалении от потенциала нулевого заряда, несовместимость некоторых из ее основтых положений, например сохранение заряда в плотном слое при отсутствии специфической адсорбции, и т. д. [c.270]

При наличии сильной специфической адсорбции ионов, происходящей под действием химических сил или сил Ван-дер-Ваальса, например адсорбции аниона на поверхности ртутного электрода, общий заряд ионов в плотном слое может оказаться больше заряда поверхности электрода. Такое явление называется перезарядкой поверхности. В этом случае потенциал на расстоянии ионного радуса от поверхности электрода (-ф -потенциал) имеет знак, противоположный знаку разности потенциалов между электродом и раствором. Распределение потенциала в двойном электрическом слое в этом случае схематически представлено на рис. XX, 6. [c.538]

На границе соприкосновения различных фаз (например, металл -электролит) возникает пространственное распределение электрических зарядов в виде так называемого двойного электрического рлоя. Разделение зарядов может вызываться различными причинами переходом ионов из электрода в раствор (или наоборот) - ионный двойной электрический слой специфической адсорбцией ионов на поверхности электрода - адсорбционный слой ориентацией полярных молекул растворителя и поверхности электрода - ориентационный слой. Во всех случаях двойной слой электронейтрален. [c.36]

Двойной слой на границе раствор —металл создается электрическими зарядами, находящимися на металле, и ионами противоположного знака (противоионами), ориентированными у поверхности электрода. В формировании ионной обкладки двойного слоя принимают участие как электростатические силы, под влиянием которых противоионы подходят к поверхности электрода, так и силы теплового (молекулярного) движения, в результате действия которых двойной слой приобретает размытое, дис узное строение. Кроме того, в создании двойного электрического слоя на границе металл — раствор существенную роль играет эффект специфической адсорбции поверхностно-активных ионов и молекул, которые могут содержаться в электролите. Теория двойного электрического слоя сложилась на основе работ Гельмгольца, Штерна, А. Н. Фрумкина и др. [c.473]

Строение двойного электрического слоя в отсутствие специфической адсорбции. Под строением двойного слоя понимают распределение зарядов в его ионной обкладке. Упрощенно ионную обкладку можно условно разделить на две части 1) плотную, или гельмголь-цевскую, образованную ионами, практически вплотную подошедшими к металлу 2) диффузную, созданную ионами, находящимися на расстояниях от металла, превышающих радиус сольватированного иона (рис. 171, /). Толщина плотной части.порядка 10 см, диффузной — 10 —10 см. Согласно закону электронейтральности [c.473]

Если предположить, что поверхность металла незаряжена и су-ш,ествует специфическая адсорбция анионов, то на расстоянии радиуса аниона от поверхности появится адсорбционный слой анионов. Анионы притянут к себе электростатически катионы из раствора и на поверхности металла появится адсорбционный двойной электрический слой, расположенный на одно атомное расстояние дальше от границы металл — раствор в сторону раствора, по сравнению с обменным. [c.299]

В жидкой фазе формируется двойной электрический слой. Двойной электрический слой может образоваться на поверхностях раздела жидкой и твердой фаз несколькими путями в зависимости от химического состава твердой фазы. Первый путь обусловлен адсорбцией ионов из раствора и наблюдается в том случае, когда на поверхности твердого тела имеется их избыток. При этом создается электростатическое поле, и ионы, находящиеся в жидкой фазе на расстоянии радиуса сферы молекулярного притяжения, адсорбируются твердым телом. При этом адсорбируются прежде всего ионы, способные достраивать кристаллическую решетку. Если таковых нет, то наблюдается избиральная адсорбция ионов большей валентности и меньшего радиуса. Эти ионы образуют на поверхности твердой фазы неподвижный адсорбционный слой. Так, например, в различных цеолитах, [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология