Двойной электрический слой кислорода

Указано, что при образовании двойного электрического слоя на поверхности частиц кварцевого песка проявляется действие положительно заряженных атомов кремния и отрицательно заряженных атомов кислорода, причем первые взаимодействуют с ОН, вторые с Н+, находящимися в жидкой фазе [211], В кислых средах (при избытке Н+) происходит отделение ОН и поверхность частиц получает положительный заряд в щелочных средах Н+ переходит в раствор и поверхность частиц заряжается отрицательно. Заряженные поверхности притягивают ионы противоположного знака, вследствие чего образуется двойной электрический слой, толщина которого составляет 10—100 нм. Наличие одноименных электрических зарядов на поверхности частиц обусловливает их взаимное отталкивание однако между частицами возникают силы сцепления, вызванные жидкостной пленкой и определяемые приближенным уравнением =Ас1/( 21), где Л — постоянная, ( — диаметр частиц. I — расстояние между ними. [c.192]

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

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. 212. Схема строения двойного электрического слоя в присутствии адсорбированного кислорода

Разряд обычно сопровождается заметной поляризацией, обусловленной задержкой процессов ионизации топлива и кислорода и переходом зарядов через двойной электрический слой на границе электрод — электролит. Отношение рабочего напряжения элемента к его э. д. с. (г/и) всегда меньше единицы. [c.50]

Поверхность твердого вещества всегда заряжена, хотя часто по совершенно разным причинам благодаря тому, что она образована ионами, входящими в состав твердого вещества, вследствие ориентированной адсорбции дипольных молекул или ионов, или же, наоборот, вследствие, ухода с нее ионов одного знака в окружающую среду (раствор), или, наконец, в результате эмиссии или присоединения электронов под влиянием тех или иных условий, включая все виды воздействий, вызывающих появление статического электричества. Чистая поверхность слюды, например, заряжена положительно, так как она образована ионами К+, а поверхность каолинита, построенная из ионов кислорода или гидроксила — отрицательно. Адсорбция противоположно заряженных ионов может нейтрализовать заряд поверхности или изменить его знак. При адсорбции кислорода на металлах образуется полярная связь М — О, причем кислородная поверхность приобретает отрицательный заряд, а примыкающий слой атомов металла — положительный. Адсорбция воды на металлах вызывает противоположный эффект на поверхности образуется двойной электрический слой, обращенный к окружающей среде слоем не отрицательных, а положительных зарядов. [c.113]

Так, следует отметить, что современные теории двойного электрического слоя носят феноменологический и полуэмпирический характер. Вместе с тем уже накопился значительный экспериментальный материал, объяснение которого требует рассмотрения структуры поверхности на молекулярном уровне. Такой подход необходим для более детального описания адсорбции органических веществ на электродах, а также для объяснения ряда особенностей структуры поверхностного слоя и в отсутствие органических веществ. Попытки создания молекулярных теорий двойного слоя уже предпринимались. Однако эти теории еще далеки от совершенства. Другой важной проблемой является построение количественной теории поверхностного слоя при хемосорбции ионов, сопровождающейся переносом заряда. Явления переноса заряда при адсорбции широко распространены и играют существенную роль в кинетике электродных процессов. Часто на поверхности электрода находится хемосорбированный кислород (или кислород в другой форме), который сильно влияет на строение поверхностного слоя и скорость электрохимических процессов. Поэтому количественное исследование строения двойного электрического слоя и электрохимической кинетики на окисленных поверхностях представляет собой одну из важнейших проблем кинетики электродных процессов. [c.389]

Часто на поверхности электрода находится хемосорбированный кислород (или кислород в другой форме), который сильно влияет на строение поверхностного слоя и скорость электрохимических процессов. Поэтому количественное исследование строения двойного электрического слоя и электрохимической кинетики на окисленных поверхностях представляет собой одну из важнейших проблем кинетики электродных процессов. [c.403]

Область потенциалов адсорбции водорода называется водородной областью, а область потенциалов адсорбции кислорода — кислородной областью. Эти области потенциалов можно установить, измеряя кривые заряжения платиновых металлов, т. е, зависимости между количеством электричества, сообщенным электроду, и потенциалом электрода. Типичная кривая заряжения приведена на рис, 68, Водородная и кислородная области разделены так называемой двойнослойной областью, в которой подводимое к электроду электричество тратится в основном на изменение заряда двойного электрического слоя. [c.167]

Присутствие на поверхности адсорбированных атомов водорода или кислорода, связь которых с поверхностью металла оказывается к тому же полярной, усложняет распределение потенциала в двойном электрическом слое, а также зависимость заряда двойного слоя от потенциала (см. рис, [c.167]

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]

Строение двойного электрического слоя для металлов группы платины в водных растворах электролитов отличается тремя главными особенностями 1) участием в образовании двойного слоя наряду с ионами раствора н молекулами растворителя адсорбирующихся на поверхности электрода атомов водорода и кислорода 2) ярко выраженным образованием прочных хемосорбционных связей между поверхностью металла и адсорбирующимися ионами, в результате чего многие, ионы при адсорбции частично или даже полностью теряют свой заряд (это явление получило название хемосорбции с переносом заряда) 3) диссоциативным необратимым характером адсорбции органических соединений. [c.182]

В двойнослойной области основная часть подводимого электричества затрачивается на изменение заряда двойного электрического слоя. Измерения изоэлектрических сдвигов потенциала (см. 3.1) однозначно доказывают, что в сернокислых растворах в двойнослойной области потенциалов происходит постепенное уменьшение количества адсорбированного водо-лО. рода и возрастание количества адсорбированного кислорода, т. е. перекрывание областей адсорбции водорода и кислорода. Степень этого перекрывания зависит от pH раствора и концентрации ионов 50 " и уменьшается с уменьшением pH и с ростом концентрации 80 . В целом, однако, количество адсорбированных водорода и кислорода в сернокислых растворах на платине в двойнослойной области невелико. Степень перекрывания областей адсорбции водорода и кислорода зависит также от природы металла. Так, она наименьшая в сернокислых растворах на палладии и возрастает при переходе к платине, иридию, родию, рутению и осмию. [c.188]

Расчет показывает, что в водородной и кислородной областях значительно превышает емкость двойного электрического слоя. Такие значения обусловлены протеканием процессов посадки — ионизации водорода или кислорода при изменении потенциала электрода. Однако и в двойнослойной области емкость платинового электрода оказывается выше по сравнению с емкостью ртутного электрода при положительном заряде поверхности в растворах сульфатов, от факт подтверждает представление о присутствии в двойнослойной области в сернокислых растворах адсорбированных водорода и кислорода. [c.189]

Таким образом, влияние потенциала электрода на адсорбцию органических веществ должно проявляться через зависимость кинетических параметров процессов накопления и удаления органических частиц на поверхности от адсорбции на ней водорода и кислорода и скачка потенциала в двойном электрическом слое. [c.109]

Так, типичные неполярные адсорбенты — уголь, графит, сажа, парафин, полиэтилен, тефлон — образуют поверхностные (хемосорбционные) соединения с кислородом воздуха или воды, либо адсорбируют ПИ (ОН , Н+ и др.) из раствора. Вопросы ионного обмена, составляющего лишь один из разделов учения о двойном электрическом слое, оказываются в некоторых отношениях более широкими и выходят за рамки представлений о существовании границы раздела фаз и ДЭС. Дело в том, что основные закономерности ионного обмена не изменяются с ростом дисперсности и сохраняются не только при частичном вырождении понятия поверхности раздела (активные угли, цеолиты), но и при переходе к студням ВМС (типично гомогенным системам), где представления о поверхности раздела и ДЭС теряют физический смысл. Здесь [c.172]

Механизм столь резкого пассивирующего действия электрохимически посаженного кислорода можно объяснить, предположив, что он, сохраняя некоторую связь с растворителем, располагается над наружным слоем атомов металла и образует двойной электрический слой с отрицательной внешней обкладкой. Скачок потенциала в таком слое, как в любом конденсаторе, должен быть пропорционален заряду, т. е. числу адсорбированных атомов кислорода. Если принять далее, что этот слой целиком принадлежит твердой фазе, то его можно рассматривать как включенный последовательно с ионным двойным слоем. [c.439]

В большинстве случаев лимитирующими стадиями являются или диффузия кислорода (неперемешиваемый электролит), или ионизация кислорода. Ионизация кислорода в двойном электрическом слое на границе металл — раствор проходит по схеме в нейтральных щелочных растворах [c.19]

Ультразвук также оказывает значительное влияние на коррозию металлов, вызывая перемешивание, изменение структуры двойного электрического слоя, десорбционное воздействие, местное повышение температуры, механические напряжения. Преобладание того или иного из перечисленных эффектов определяет конечный эффект воздействия ультразвука на коррозию. В одних случаях ультразвук затрудняет пассивацию металлов (при анодном растворении железа, меди, стали) в результате десорбции кислорода, в других — облегчает пассивацию из-за удаления с поверхности металла активаторов. [c.10]

Рис. 20. Строение двойного электрического слоя нри адсорбции на инертном электроде атомов кислорода

Двойной электрический слой (рис. 20) может возникнуть также на границе раздела между раствором и электродом, выполненным из инертного по отношению к раствору металла. Например, на поверхности электрода из платины могут в определенных условиях адсорбироваться атомы кислорода, образующие с поверхностными атомами платины диполи, обращенные отрицательным концом к раствору и притягивающие к электроду из раствора положительно заряженные ионы. [c.68]

Совокупность экспериментальных данных приводит к модельному представлению хемисорбции в виде монослоя диссоциированных атомов кислорода, каждый из которых забирает у поверхностных металлических атомов по два электрона, в результате чего образуется двойной электрический слой, отрицательная поверхность которого направлена в сторону атмосферы. [c.10]

Остаточные токи. Остаточные токи в области рабочих потенциалов определения плутония ( + 500- -+800 мв) составляют 20—30 мка. Исследование их в широкой области потенциалов показало, что они являются нисходящими ветвями токов катодного восстановления ионов водорода при низких потенциалах и анодного выделения кислорода при больших потенциалах. По ряду причин остаточные токи имеют минимальную величину при формальном потенциале пары Pu(IV)/Pu(III), вблизи которого они меняют полярность и проходят нулевое значение. Величина остаточных токов зависит от времени и постепенно уменьшается во время электролиза. Вклад остаточного тока в результаты определения растет при увеличении продолжительности электролиза вследствие его интегрирования. Кроме остаточных токов, связанных с участием ионов фона в электродном процессе, большую роль играют токи заряжения двойного электрического слоя на поверхности рабочего электрода. Эти токи существуют в начальный момент включения и дают свой вклад в измеряемое количество тока в зависимости от интервала между потенциалами восстановления и окисления. Величина токов заряжения определяется дифференциальной емкостью двойного электрического слоя, которая также имеет минимальное значение в области потенциалов определения плутония. [c.232]

Измерения следует проводить в области потенциалов, где фараде-евскне процессы (например, выделение газообразного водорода или кислорода, растворение материала электрода и т. п.) не протекают. Очевидно, что при измерении кривых заряжения в указанных условиях для идеально поляризуемого электрода должна получиться зависимость заряда двойного электрического слоя от потенциала. [c.183]

Как известно, на ртутном электроде и других ртутеподобных металлах строение двойного электрического слоя от pH практически не зависит. Это объясняется отсутствием адсорбции водорода и кислорода на поверхности этих металлов в той области потенциалов, в которой обычно изучают строение двойного электрического слоя. [c.193]

В соответствии с уравнением (4.37) предельный диффузионный ток реагирующего вещества прямо пропорционален его концентрации. Естественно, что для получения тока, отвечающего фарадеевско-му процессу на ртутной капле, экспериментально измеренный ток исправляют на остаточный ток, полученный в растворе фонового электролита без добавки реагирующего вещества. Остаточный ток представляет собой сумму тока заряжения, который обусловлен наличием на поверхности ртути двойного электрического слоя, и фарйдёевского тока, связанного с процессами восстановления или окисления примесей, которые всегда присутствуют в растворе. При тщательной очистке раствора фона от электрохимически-активных примесей (следов кислорода и других веществ) остаточный ток на капельном ртутном электроде практически равен току заряжения. При заданном потенциале , когда плотность заряда q = onst, ток заряжения равен [c.226]

Коагулирующее действие электролита на латексы, стабилизованные НПАВ, существенно отличается от их действия на системы с ионогенным стабилизатором. Согласно правилам коагуляции электролитами, астабилизующее действие на системы оказывает в основном ион, одноименный по знаку заряда с противоионом двойного электрического слоя. На латексы с неионогенпым стабилизатором наибольшее коагулирующее влияние оказывает анион электролита, поскольку анион сильнее дегидратирует неионогенное вещество в адсорбционном слое, разрушая водородные связи между молекулами воды и эфирным кислородом оксиэтиленовой цени. Степень дегидратации НПАВ электролитом определяется положением аниона в лиотропном ряду. [c.113]

Адсорбционная концепция исходит из представлений об энергетич. неоднородности пов-сти металла предполагается, что П.М. может обеспечиваться долями монослоя кислорода, к-рый образуется при диссоциативной хемосорбции воды на металле. Хемосорбированный кислород изменяет строение двойного электрического слоя или блокирует активные центры на пов-сти, образуя прочные хим. связи с металлом (частично ковалентного типа). Пассивация долями. монослоя экспериментально подтверждена для ряда систем, напр. Fe в щелочных р-рах, Pt и Ni в кислых. К тому же пассивирующие оксидные слои в нек-рых случаях настолько тонки, что их трудно считать фазовыми (Сг в к-та,к), В пользу адсорбц. концепции свидетельствует тот факт, что, напр.. Ni ведет себя как пассивный металл в серной к-те с добавлением ионов I или в диметилсульфоксидных р-рах в условиях, когда на его пов-сти образуются адсорбц. слой ионов I или молекул диметилсульфоксида (фазовые оксидные пленки отсутствуют). Кривая анодного растворения в области перехода к пассивному состоянию (участок AB D на рис.) м. б. рассчитана, на основе представлений о конкуренции анодного растворения (р-ции 2,3) и пассивирующей адсорбции кислорода (р-ции 2, 4, 5) [c.449]

Строение двойного электрического слоя оказьшает влияние на скорость электрохимических процессов, протекающих на электроде. Поэтому основной целью изучения двойного слоя является получение информации, которую можно использовать для рассмотрения этих процессов. Однако изучение двойного электрического слоя в условиях протекания электрохимических реакций, то есть на неиоляризуемых электродах, во многих случаях оказывается весьма затруднительным. В связи с этим на практике в большинстве случаев используют электроды, близкие к идеально поляризуемым электродам из ртути, платины, золота, помещенные в специально подобранные и подвергнутые специальной очистке (от растворенных газов и других примесей) растворы. Область значений потенциалов, в которых проводят исследования, выбирается с таким расчетом, чтобы на электродах не начали протекать электрохимические реакции, например в водных растворах - выделение на электроде водорода или кислорода. [c.72]

Согласно адсорбционной теории на поверхности метапла предполагается сушествование Jюeв хемисорбированного кислорода или других пассивирующих ионов. Эти слои изменяют строение двойного электрического слоя на границе металла с раствором, приводя тем са.мым к уменьшению коррозии. [c.51]

Образование супероксида серебра AgO, не является исключением, поскольку были обнаружены супероксиды и таких благородных металлов, как плагина, золото и палладий Все они образуются при температурах около 200 °С, имеют кубическую граиецентрированную решетку с одинаковой константой а = 5,55 i 0,05 А. Анализ этих соединений приводит к признанию дефектности их структуры, обусловленной существованием значительного числа вакансий в тех местах, где могут рас.гюлагаться катионы. Это подтверждает предложенный ранее механизм образования поверхностных перекисных соединений, по которому сначала проис.коднг адсорбция молекул кислорода, связанная с переходом электронов металла к молекулам кислорода, а затем образуется двойной электрический слой, под действием которого металл начинает постепенно проникать в кислородный слой, а кислород — в слой металла. В зависимости от степени проникания и происходит некоторая перестройка решетки супероксида, сказывающаяся па ориентировке кристаллов, но не влияющая заметным образом на величину константы а. [c.278]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология