Двойной электрический слой радиуса ионов влияние

Очень сильное влияние на упорядочивающее воздействие поверхности глинистых минералов на воду оказывает состав обменных катионов. Это объясняется прежде всего прочностью связи катионов с поверхностью глинистой частицы, т. е. способностью их к диссоциации и участию в катионообменных реакциях. Степень поверхностной диссоциации (т. е. поверхностного растворения) глинистых минералов, замещенных одновалентными катионами, на один-два порядка выше степени диссоциации глин, обменный комплекс которых насыщен двухвалентными катионами. При прочих равных обстоятельствах степень поверхностной диссоциации зависит не только от плотности заряда обменного катиона, но и от взаимного влияния силовых полей поверхности частицы и катиона друг на друга при взаимодействии с водой. По мере увлажнения поверхности глин вокруг обменных катионов развиваются области с упорядоченными молекулами воды. Часть слабо связанных с поверхностью катионов удаляется от нее и может участвовать в трансляционном движении вместе с молекулами воды и растворенными в ней органическими и неорганическими веществами. Если в дисперсионной среде находятся крупные гидратированные катионы (Ма+, Mg2+), то они, вытеснив с поверхности глинистого минерала менее гидратированные катионы (К+, Са ), могут привести к увеличению гидратной оболочки глинистых частиц. В натриевом бентоните по мере возрастания содержания воды и уменьшения концентрацни суспензии отдельные слои глинистых частичек полностью диссоциируют. В бентоните, обменный комплекс которого насыщен магнием или кальцием, этого не произойдет, хотя ионный радиус этих катионов в гидратированном состоянии почти в два раза превышает радиус гидратированного натрия. Это, видимо, является следствием как изменения структуры воды и размеров гидратированных катионов вблизи поверхности в зависимости от их химического сродства, так и сжатия диффузной части двойного электрического слоя. [c.70]

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]

Влияние ионного состава фона связано, в первую очередь,, с изменением строения двойного электрического слоя, которое зависит как от природы, так и от концентрации ионов фонового электролита (см., например, [6]). Так, при увеличении размера ионов (катионов) фонового электролита, особенно в случае специфической адсорбции катионов с большим радиусом, происходит уменьшение абсолютного значения отрицательного г15 Потен-циала, что, в свою очередь, облегчает поступление анионов к поверхности электрода (катода). Это оказывает влияние на характер волн восстановления анионов — на них устраняются спады, а для электрохимически неактивных анионов (например, хлорат- или хлорид-ионов и др.) наблюдается подъем кинетической волны. При восстановлении катионов увеличение радиуса катионов фона приводит к замедлению процесса. Такой же характер влияния катионов фона наблюдается и при восстановлении органических веществ с предшествующей приэлектродной протонизацией незаряженных частиц. [c.14]

Согласно А. Н. Фрумкину, при установлении механизма выделения водорода необходимо учитывать реальную структуру двойного электрического слоя на границе металл — раствор. Влияние структуры двойного слоя на кинетику выделения водорода сводится к учету изменения энергии активации и различий в концентрации разряжающихся ионов гидроксония вблизи поверхности металла и в объеме [20, 21]. Так как ионы НаО+ вступают в реакцию будучи на расстоянии ионного радиуса от поверхности металла, то энергия активации этой реакции определяется не полным падением потенциала ф, а значением, равным ф—11)1, [c.13]

Исследованиями Б. В. Дерягина и С. С. Духина [18, 23] показано, что ионно-электростатическое поле частиц возникает не только за счет избыточных поверхностных дискретных зарядов и ненарушенного двойного электрического слоя, но и благодаря деформации его под влиянием внешнего поля или конвективного движения жидкости при этом возникает электрическое поле, радиус действия которого на несколько порядков выше, чем при термодинамическом равновесии системы. При разноименных потенциалах твердой поверхности или одноименных, но различ ных по величине возникают электроповерхностные силы притяжения между молекулами и частицами. Благодаря суммарному действию всех сил электрической природы толщина аномальных водных слоев в дисперсных системах может достигать сотен и даже тысяч ангстрем. [c.15]

В центральной части капилляра, вне пределов двойного электрического слоя, числа переноса будут такие же, как и в свободном растворе без мембраны, так как подвижности и концентрации ионов раствора, наполняющего капилляр в центральной части и в свободном растворе, одинаковы. В цилиндрической оболочке, входящей в двойной слой, вследствие влияния электростатических сил поверхности, подвижности и концентрации находящихся там ионов будут отличаться от свободного раствора и поэтому числа переноса в этом слое будут иные, чем в свободном растворе. Очевидно, что при больших радиусах капилляра объем центральной его части, вне пределов двойного слоя, будет составлять подавляющую часть общего объема капилляра, и поэтому то изменение, которое вносится ионами диффузного слоя, ничтожно, и суммарное значение числа переноса по всему сечению капилляра не изменяется по сравнению со свободным раствором. [c.205]

В теории устойчивости и коагуляции коллоидов система взаимодействующих двойных ионных слоев с известным приближением рассматривается в состоянии равновесия. Однако под влиянием поля внешних сил двойной слой отклоняется от состояния равновесия и создает электрическое поле, радиус действия которого часто на несколько порядков превышает радиус действия недеформированного слоя в тех же условиях [34, 351. [c.131]

Э. и. Адирович [107] рассмотрел поведение электронов в области дефектов структуры ионного кристалла, представляющих собой вакантные анионные узлы (модель Р-центра). В этой модели дефекта Э. И. Адирович заменяет ближайшие к пустому узлу положительные и отрицательные ионы сферическим электрическим двойным слоем, способным осциллировать вблизи некоторого равновесного радиуса. На основе такой модели были рассмотрены энергетические состояния электрона в области дефекта, влияние движения соседних с дефектом структуры ионов на эти состояния, безызлучательные переходы электрона в области дефекта. Модель позволяет качественно выяснить ряд важных вопросов взаимодействия электрона с решеткой. [c.46]

Влияние радиуса катионов на процессы электровосстановления можно объяснить различием в распределении потенциала в электрическом поле двойного слоя в присутствии катионов неодинакового радиуса. Рассматриваемые процессы протекают на границе раздела между раствором и металлом, который несет отрицательный заряд. В присутствии слабее гидратированных катионов, например, двойной слой должен иметь менее диффузное строение, чем в присутствии других ионов щелочных металлов той же концентрации. Из теории замедленного разряда согласно опыту следует, что уменьшение диффузности должно привести к увеличению скорости разряда отрицательно заряженных ионов. Различие в распределении нотенциала в двойном слое нри наличии катионов неодинакового радиуса проявляется и в значениях дифференциальной емкости. [c.152]

Штерн попытался учесть влияние специфической адсорбции на электрический потенциал, обусловленной действием ковалентных сил дополнительно к электростатическим силам. Так как радиус действия сил такой адсорбции соизмерим с размером ионов, это дает основание учитывать их только для иоиов, входящих в плотный слой Гельмгольца. Как видно из рис. И. 13, плотность поверхностного заряда противоионов можно разделить на две части плотность заряда обусловленного монопонным слоем, представляющим собой слой Гельмгольца, и плотность заряда диффузного слоя Гуи. Общая поверхностная плотность заряда двойного электрического слоя равна сумме поверхностиых плотностей зарядов плотного и диффузного слоев [c.60]

Влиянние степени сольватации и поляризуемости коагулирующих ионов. Чем меньше радиус иона, тем больше напряженность его электрического поля, тем больше полярных молекул растворителя связывается с этим ионом, образуя громоздкий сольват. Ионы, одетые в толстые сольватные шубы , становятся малоподвижными и с большим трудом проникают в двойной электрический слой коллоидных частиц, в результате чего они имеют низкую коагулирующую способность. Так, в ряду катионов Li Na , [c.346]

Если поверхность электрода несет некоторый заряд, то со стороны раствора вблизи ее создастся избыток иоиов нротивопололшого знака. Помимо электростатических сил притяжения, на эти ионы оказывает влияние и общее тепловое движение молекул и ионов растворителя и рас-тваренного вещества. В связи с этим обстоятельством распределение ионов в двойном электрическом слое можно сравнить с распределением молекул газов в земной атмосфере чем ближе они к поверхиости электрода, тем больше силы электростатического притяжения и тем выше плотность ионов, несущих знак заряда, противоположный заряду электрода и наоборот, чем дальше от поверхности электрода находятся ионы, тем их плотность меньше. Однако ионы имеют вполне определенный радиус и, следовательно, их электрические центры не могут подойти к П оверхности электр.ода вплотную. Поэтому у самой поверхности электрода образуется слой, толщина которого равна ионному радиусу. Потенциал внутри слоя изме- [c.79]

Явление капиллярного поднятия до сих пор остается предметом многочисленных исследований. В настоящее время исследованы самые разнообразные стороны этого явления. Изучено капиллярное поднятие в единичных капиллярах не только круглого сечения (опыты, подтвердившие основные закономерности), но и сечений самой разнообразной формы [1]. Проведены исследования процессов капи.ллярного поднятия в разнообразных пористых системах (с жестким скелетом и насыпных), показавшие применимость для этих систем закономерностей капиллярного поднятия, выведенных для единичного капилляра круглого сечения. Исследовано влияние радиуса пор и угла наклона капилляров па высоту капиллярного поднятия, вязкости поднимающейся жидкости и угла смачивания ею стенок капилляров [2, 3]. Довольно подробно исследовано явление капиллярного гистерезиса [4], обусловленное гетеропористостью реальных пористых систем, и даже капиллярный гистерезис, вызванный градиентом температуры по высоте пористого тела [5]. Однако до сих пор нам не встречалось исследований, обращающих внимание на тот факт, что в процессе капиллярного поднятия наблюдается взаимодействие жидкости с твердым телом, приводящее к образованию на его поверхности двойного электрического слоя ионов и способное изменить концентрацию и состав взаимодействующего раствора [c.103]

Существует три возможных механизма возникновения междуфазного потенциала. Первый из них связан с различиями в стремлении положительно и отрицательно заряженных частиц переходить из одной фазы в другую. Примером этого является термоэлектронная эмиссия с поверхности нагретого металла в закрытом пространстве, в результате чего создается разность потенциалов между металлом и окружающей средой. Сюда же относится случай возникновения электродного потенциала при погружении металла в водный раствор, или потенциала мембраны, разделяющей два раствора, содержащих ионы, из которых одни более легко проходят через мембрану в сравнении с другими. Во всех этих случаях междуфазная граница разделяет противоположно заряженные части двойного электрического слоя. Электростатические силы, действующие Л1ежду ними, имеют по сравнению с силами притяжения Ван-дер-Ваальса, обусловливающими сцепление, прилипание и растворение, больший радиус действия, поэтому двойные электрические слои имеют диффузное строение и их влияние проявляется во многих случах на расстояниях, больншх по порядку величины, чем средний молекулярный диаметр. [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология