Разность потенциалов межфазная

В этом дополнении к монографии рассматриваются только такие случаи, когда между стеклом и раствором распределяются лишь однозарядные ионы. В литературе обсуждаются и более сложные случаи распределения между рассматриваемыми фазами ионов разного по величине заряда. Недавно получены новые выражения для потенциала ионообменного электрода, в которых учитываются как межфазные разности потенциала, так и диффузионный потенциал внутри мембраны электрода для такого случая, когда между ионообменной мембраной и раствором распределяются одно- и двухзарядные ионы. Это уравнение можно записать следующим образом [c.307]

Представления, развитые Гуи и Чэпменом, позволяют объяснить некоторые электрокинетические явления. Так, поскольку плоскость скольжения АВ при перемещении твердой и жидкой фаз относительно друг друга лежит в жидкости на некотором малом расстоянии А от межфазной границы, где потенциал еще не снижается до потенциала жидкой фазы (см. рис. VII, 9), то разность между ним и потенциалом внутри жидкой фазы в этом месте соответствует заряду этой части диффузного слоя. Этот потенциал и будет определять перемещение фаз при наложении электрического поля, т. е. обусловливать явления электрофореза или электроосмоса. Ясно, что электрокинетический потенциал, как его часто называют 1,-потенциал, является частью общего скачка потенциала фо. Таким образом, становится понятным, почему электро- [c.178]

Исходя из этих положений, выведем уравнение, связывающее -потенциал со скоростью электрофореза или электроосмотического переноса. Для этого представим себе у твердой поверхности двойной электрический слой, находящийся под действием разности электрических потенциалов, приложенной тангенциально к межфазной границе. Такой слой изображен на рис. VH, 19а. Находящиеся в жидкости ионы (противоионы) под влиянием внешнего электрического поля стремятся передвинуться вправо к полюсу, несущему противоположный заряд (в данном случае к катоду). Понятно, что вблизи твердой поверхности вместе с ионами стремится передвинуться вся жидкость, в которой находятся эти ионы. Наоборот, под влиянием этого же поля твердая поверхность с закрепленными на ней ионами (потенциалопределяющими ио- [c.198]

Электрохимическая цепь находится в равновесии, если на всех межфазных границах достигнуто равновесие и исключен диффузионный потенциал. В этом случае разность потенциалов между концами проводников первого рода, присоединенных к электродам, называется электродвижущей силой (ЭДС) гальванического элемента. [c.218]

При относительном перемещении фаз ионы диффузной части двойного слоя участвуют в движении жидкой фазы, в, то время как ионы плотного слоя остаются вместе с твердой фазой. Поэтому участие ионов диффузного слоя в относительном движении жидкости характеризуется не всем межфазным потенциалом е, а лишь той частью его, которая представляет собой падение потенциала в области диффузного слоя. Эта часть падения потенциала, точнее разность потенциалов между границей скольжения жидкости и глубиной раствора, т. е. областью, где объемный заряд равен нулю, называется электрокинетическим или -потенциалом. [c.178]

Электродные потенциалы. Уравнение Нернста. Способов измерения или расчета абсолютных значений электродных скачков потенциала (AiJ) или All)") пока не найдено. Однако ЭДС цепи, состоящей из двух или большего числа электродов, доступна прямому определению и равна алгебраической сумме всех межфазных скачков потенциала (см. I этой главы). В простейшем случае она равна разности двух электродных скачков потенциала, т. е. является мерой их относительных значений. Величина каждого из электродных скачков потенциала может быть принята за нулевую точку условной шкалы электродных потенциалов. Международным соглашением установлена шкала потенциалов, по которой скачок потенциала стандартного водородного электрода при всех температурах равен нулю. [c.286]

До сих пор были рассмотрены электрические явления на границе разнородных фаз, в частности металла и раствора его соли, и показано, что образование двойного электрического слоя на этой границе приводит к возникновению скачка потенциала (или межфазной разности потенциалов). [c.49]

Если фазовая граница между двумя электролитами проницаема не для всех ионов, то на такой границе устанавливается некоторая разность потенциалов, получившая название потенциала Доннана (по имени ученого, который исследовал закономерности возникновения таких потенциалов). Избирательная проницаемость межфазной границы возникает в случае, когда некоторые ионы настолько прочно связаны с одной из фаз, что покинуть ее не могут. То же происходит на пористых полупроницаемых мембранах, когда какие-либо ионы превышают определенный размер и не могут проникнуть через малые поры диафрагмы. [c.186]

В общем случае двойной электрический слой на межфазной поверхности состоит из ионов, достаточ-( но прочно связанных с твердой фазой, — потенциал< определяющих ионов — и эквивалентного количества противоположно заряженных ионов, которые находятся в жидкой фазе, — противоионов. Между твердой фазой и жидкостью возникает разность потен- циалов — поверхностный потенциал, определяемый плотностью зарядов потенциалопределяющих ионов на единице поверхности. [c.197]

Общей причиной возникновения межфазной разности потенциалов (или скачка потенциала на границе двух фаз) служит упорядоченное распределение электрических зарядов, образующих на границе фаз двойной электрический слой. Такое распределение не нарушает электронейтральности всей системы в целом. Однако,Смотря по обстоятельствам, та или иная фаза может содержать избыток положительных или отрицательных зарядов. Скачок потенциала, обусловленный образованием двойного слоя, аналогичен разности потенциалов между обкладками обычного конденсатора (рис. 1). [c.6]

МЕЖФАЗНЫЕ СКАЧКИ ПОТЕНЦИАЛА, разности электрич. потенциалов на границе раздела фаз электрод - электролит, обусловленные пространств, разделением зарядов и определяемые работой переноса через эту границу единичного воображаемого заряда. При переносе из бесконечно удаленной точки С, расположенной в вакууме, в точку А, находящуюся внутри нек-рой фазы а (напр, металла или р-ра электролита), М.с.п. наз. внутренним потенциалом фазы а и обозначается ф (рис. 1). Он обусловлен своб. электростатич. зарядом самой фазы а, к-рый создает скачок потенциала наз. внешним потенциалом фазы, и пространств, разделением связанных зарядов на границе вакуума и фазы а, в результате к-рого возникает поверхностный потенциал X . Следовательно, ф = = 4 + X . [c.15]

Это уравнение баланса импульса не включает никаких внешних сил. В рассматриваемой здесь системе все интересующие нас заряды системы распределены в межфазной области и создают разность электрического потенциала между двумя объемными фазами. Электрические эффекты, обусловленные разностью потенциалов на поверхности, включены в поверхностное натяжение [24]. Уравнение баланса избыточной поверхностной кинетической энергии может быть выведено из уравнений баланса импульса и имеет вид [c.310]

Соприкосновение фаз неизбежно приводит к обмену между ними веществом и энергией с установлением фазового равновесия. В случае электрохимических процессов из фазы в фазу переходят не нейтральные молекулы, а электрически заряженные частицы, например, обмен катионами металла между электродом и раствором. При этом в поверхностных слоях каждой из фаз возникают электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку. Образуется так называемый двойной электрический слой, разность потенциалов между обкладками которого вызывает скачок потенциала на границе между фазами. Скачок потенциала и двойной электрический слой могут возникнуть и на поверхности неметаллического твердого тела, даже на поверхности коллоидной частицы, например, за счет избирательной адсорбции из раствора ионов одного знака. В отличие от не имеющей толщины межфаз-ной границы, межфазная область в электрохимических системах имеет некоторую протяженность. Существуют две межфазные области - одна протянувшаяся от электрода в сторону электролита и отличающаяся от основной массы раствора, и другая, протянувшаяся от поверхности электрода внутрь него, отличающаяся от основной массы электрода. [c.103]

Анализ подобных кривых позволяет определить характеристики не только диффузии, но и межфазного переноса зарядов, а именно, коэффициенты переноса катодной а и анодной /9 реакций и константу скорости к . (Модельный способ компьютерной обработки поляризационных кривых алмазных электродов для определения их кинетических характеристик продемонстрирован в работе [148]). Качественно, чем менее обратима электродная реакция, тем больше разность потенциалов катодного и анодного максимумов тока АЕ . Согласно теории [142, 143], для обратимой одноэлектронной реакций АЕ = 56 мВ, независимо от концентрации реагента и скорости развертки потенциала. Для трех первых реакций (рис. 25) эта величина составила, соответственно, 88, 72 и 65 мВ [144, 149] следовательно, на относительно сильно легированном поликристаллическом электроде они протекают в режиме квазиобратимой [c.47]

В общем случае работу адсорбции определяют как разность стандартных химических потенциалов ПАВ ( х ) на поверхности и в объеме фазы. Выразив концентрации ПАВ в фазах через мольные доли N и приравнивая поочередно потенциал вещества в межфазном слое и в каждой из фаз, получим [c.426]

При введении трех- или двухкальциевого силиката в концентрированные растворы жидкого стекла, порядка нескольких молей 5102 на литр, дзета-потенциал если- и возникает, то незначительный, только за счет разности концентраций силикат-ионов в тон и другой фазе. Кроме того, pH жидкого стекла почти на порядок ниже, чем необходимо для создания блокировки гидроксильными ионами межфазного перехода, и жидкое стекло обладает "огромным буферным действием. Поэтому скорость перехода в раствор ионов кальция велика и индукционный период практически не возникает. [c.120]

В технологических процессах чаще всего наиболее существенным является перенос массы целевого компонента или теплоты из одной фазы в другую. Поэтому при расчетах интенсивности процессов межфазного переноса важное значение имеет так называемая движущая сила процесса, представляющая собой абсолютное значение разности между действительным значением потенциала переноса в одной из фаз и его значением, которое должно было бы быть, если бы значение потенциала в этой фазе соответствовало состоянию равновесия со значением потенциала в другой фазе (отклонение от состояния равновесия). Для процессов межфазного массообмена целевым компонентом такая движущая сила обозначается Ау [c.25]

Существует ряд электрокинетических явлений, для которых характерно движение раствора относительно заряженной поверхности или наоборот. В электрпческом поле наличие заряженной поверхности проявляется в действии на раствор некоторой силы, и, наоборот, при движении заряженной поверхности относительно раствора индуцируется электрическое поле. В обоих случаях между двойным слоем и средой имеется плоскость скольжения, и результаты измерений можно интерпретировать как изменение плотности заряда до этой плоскости. Строго говоря, 1 -потенциал не является потенциалом межфазной границы, поскольку он развивается целиком внутри жидкой фазы его можно рассматривать как разность потенциалов в практически однородной среде между точкой на некотором расстоянии от поверхности и точкой а плоскости сдвига. [c.172]

Хотя некоторые типы потенциалов, как, например, разность галь-вани-потенциалов между двумя фазами, не поддаются непосредственному экспериментальному определению, их изменения иногда можно связать с некоторыми экспериментальными величинами. Так, при исследовании электрокапиллярных явлений принимают, что наложение потенциала Е на межфазную границу приводит к соответствующему изменению Дф, т. е. dE=d(Дф). Следует также отметить, что практикуемое разделение электрохимического потенциала заряженного компонента на химическую и электрохимическую составляющие нельзя считать безупречным и в термодинамических расчетах его использовать, строго говоря, не обязательно. Так, Бренстед [52] и Гуггенгейм [53] в качестве общей характеристики заряженных компонентов используют зависимость их свободной энергии от величины электрического поля. Более подробное рассмотрение различных потенциалов можно найти в работах Батлера [54], Адама [55], де Бура [56]. В статье Кейса [57] приведены некоторые экспериментальные значения реальных потенциалов и дана оценка х- [c.191]

Препаративные реакции можно проводить при контролируемом токе или напряжении на ячейке или же при контролируемом потенциале относительно электрода сравнения. Эксперименты при контролируемом токе или напряжении на ячейке требуют менее сложного оборудования, чем опыты с контролируемым потенциалом. Однако при контроле тока или напряжения обычно трудно точно определить или проконтролировать действительные условия, при которых происходит реакция. В любом случае, чтобы вызвать реакцию, напряжение подается на два рабочих электрода, как показано на рис. 1.4. Это напряжение можно поддерживать постоянным или же, варьируя напряжение, поддерживать постоянным ток. Если исследуется изменение потенциала во всей системе во время протекания реакции, то приложенное напряжение V является суммой нескольких разностей потенциалов, возникающих в различных точках системы (рис. 1.5). На межфазных границах катода и анода будет иметь место резко выраженное изменение потенциалов, которые обозначены Ец и Е . Падение напряжения в растворе, равное произведению силы тока на сопротивле- [c.21]

В обоих случаях самопроизвольное изменение разности потенциалов металл — раствор прекратится в тот момент, когда она достигнет значения, при котором плотности прямого и обратного токов будут равны друг другу. Установится некоторая характерная для данной системы разность потенциалов. В сумме с остальными межфазными разностями потенциалов, которые существуют в гальванической цепи, образованной данным электродом и электродом сравнения, эта разность и составляет так называемый окислительно-восстановительный потенциал. Описанные процессы будут рассматриваться еще в 49. [c.59]

В электронных моделях Френкеля и Райса равновесие устанавливается по электрону, а межфазный потенциал определяется разностью химических потенциалов электрона в сопряженных фазах [c.287]

Разность потенциалов, возникающую при контакте двух металлов в вакууме, называют вольта-потенциал ом или контактной разностью потенциалов (крп). Ответ на вопрос В какой мере контактный потенциал определяет электродвижущую силу гальванического элемента, в котором те же металлы используются в качестве электродов составляет суть проблемы Вольта. В течение XIX столетия мнения физиков и химиков по этому вопросу расходились. Физики склонялись к контактной теории возникновения скачка потенциалов, химики утверждали, что возникновение разности потенциалов между двумя металлами возможно лишь при наличии химической реакции на межфазной границе металл-раствор. И те и другие находили тому экспериментальное подтверждение. Так, группа металлов, контакт между которыми (ртуть - висмут, ртуть - серебро и др. (см. табл. 13.1)) в растворах, расплавах электролитов подтверждает контактную теорию Вольта. Однако такие пары металлов, как галлий-ртуть или индий-ртуть этой теории не следуют. Существующие объяснения этого явления наличием такого расплывчатого понятия как лиофильность-лиофобность теоретически не обоснованы и не всегда оправданы. [c.287]

Более подробный анализ- этих четырех величин показал, что их физическая сущность не так проста, как считал Квинке. Электрическое поле во всякой материальной среде, которая всегда состоит из положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов, имеет очень сложное строение, обусловленное пространственным распределением и величиной этих зарядов. Поэтому средний потенциал фазы ф, вообще говоря, различается для разных фаз. Вследствие этого между двумя фазами должен существовать скачок потенциала фо, равный разности потенциалов внутри фаз. Согласно представлениям Квинке, этот скачок происходит на межфазной границе, где сосредоточены все свободные заряды. [c.143]

На каждой межфазной границе существует скачок электрического потенциала. Кроме упоминавшихся ранее абсолютных электродных потенциалов 1 5си и ргп, относящихся к границам металл — раствор, существуют контактная разность потенциалов г1зк в месте соприкосновения металлов и так называемый диффузионный потенциал г зд представляющий собой скачок потенциала возле поверхности, разделяющей растворы. [c.233]

Дальнейшее развитие теории ДЭС идет в основном по линии построения еще более сложных моделей, включающих диффузное распределение заряда и потенциала не только в жидкой, но и в приповерхностном слое твердой фазы (внутренней обкладке). Для ионных кристаллов это связано с изменением энергии образования дефектов (иоНов внедрения и вакансий) вблизи поверхности, для оксидов и гидроксидов — с адсорбцией ионов в пористом слое ( гелеобразном слое), характерном, например, для стекол для высокополимерных ионитов — с адсорбцией ионов в матрице, постепенно уменьшающейся в глубь фазы ионита. Несмотря на видимое различие причин, для всех этих представлений характерна замечательная общность следствий, а именно некоторая часть скачка потенциала приходится на твердую фазу, и поверхностный потенциал г зона границе раздела (а тем более — потенциал ilJi) оказывается меньшим, чем межфазная разность потенциалов Д<р. [c.207]

Изображенный на рис. 39 контур из проводников первого класса — двух металлов и раствора электролита, т. е. проводника второго класса, в простейшем виде представляет гальваническую цепь, которая может служить источником электрического тока. Разность потенциалов, 113меренная между двумя кусками одного и того же металла и оп-ределяюш,аяся выражением (3.8), представляет электродвижущую силу (э. д. с.) правильно разомкнутой гальванической цепи. Уравнение (18) показывает, что э. д. с. правильно разомкнутой гальванической цепи равна алгебраической сумме скачков потенциала на всех межфазных границах. [c.54]

Химический потепцпал чистого элемента равен нулю, т. с. i(M) = u. Нерастворимая соль — это чистая твердая фаза, и поэтому она находится в своем стандартном состоянии, где ее химический потенциал равен, u. ix- Химический потенциал иоиа Х можно выразить через его активность обычным путем. Следовательно, межфазная разность потенциалов между металлом и рас-творо.м равна [c.372]

ПОТЕНЦИАЛА СКАЧКИ МЕЖФАЗНЫЕ, электрические разпости потенциала на границах раздела фаз, определяемые работой переноса единичного воображаемого заряда. Работа переноса единицы воображаемого заряда из оеско-печно удаленной точки в вакууме уточку А, находящуюся также в вакууме на расстоянии 10 м от пов-сти фазы а, иаз. внеш. потенциалом этой фазы и обозначается ф . Работа переноса единицы воображаемого заряда из точки А в точку А внутри фазы а Е1аз. поверхностным потенциалом фазы а н обозначается х - Сумма ф х = ф определяет внутр. потенциал фазы. Если фаза а контактирует с фазой 3, а точки В и В находятся соотв. в вакууме на расстоянии 10 м от пов-сти фазы 0 и внутри нее, разность потенциалов между точками В и А наз. вольта-потенциалом и обозначается а разность потенциалов между точ- [c.475]

В больщинстве случаев И. э. представляет собой устройство, осн. элементом к-рого является мембрана, проницаемая только для определенного иона. Между р-рами электролитов, разделенных мембраной, устанавливается стабильная разность потенциалов, к-рая алгебраически складывается из двух межфазных скачков потенциала и диффузионного потенциала, возникающего внутри мембраны (см. Мембранный потенциал). Измерение концентрации определяемого иона в принципе возможно по значению эдс гальванич. элемента, составленного из находящихся в контакте исследуемого и стандартного р-ров, в каждый из к-рых погружены идентичные И. э., избирательно чувствительные к определяемому иону концентрация этого иона в стандартном р-ре СдТочно известна. Для практич. измерений гальванич. элемент составляют из И, э. и электрода сравнения (напр., хлоросеребряного), к-рые сначала погружают в стандартный, а затем в исследуемый р-р разность соответствующих эдс равна Е. Состав стандартного р-ра должен быть по возможности близок к составу измеряемого. Искомую концентрацию с вычисляют по ур-нию [c.265]

ОЩЕСЛЙТЕЛЬНО-ВОССТАНОВЙТБЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ, равновесная разность гальванИ Потещщалов (см. Межфазные скачки потенциала) между электролитом (р-ром, расплавом, твердым электролитом) и металлом (или др. электронным проводником), при к-рой с равной скоростью протекают р-ции окисления и восстановления. [c.338]

Е. Измерения показывают, что зависимость 6 от проходит через максимум при потенциале нулевого заряда Е , как и электрокапиллярная кривая. Изучение зависимости твердости электрода от потенциала Е показывает, что максимум твердости также приходится на потенциал елевого заряда, а сама твердость зависит от величин адсорбции ионов или орг. молекул на фанице электрод-р-р. В т. наз. методе эстанса электрод из исследуемого металла 1 образной формы касается пов-сти р-ра при надожении на электроды постоянной и переменной (малой амплитуды) разности потенциалов колебания потенциала Е около заданного значения Ед вызывают колебания межфазного натяжения Ау и обусловливают мех. колебания электрода, к-рые при помощи пьезоэлемента превращаются в электрич. сигнал, пропорциональный Ду/ДЙ. Согласно теории метода (А. Я. Гохштейн, 1965), [c.427]

Ha каждой межфазной границе существует скачок электриче ского потенциала Кроме упоминавшихся ранее абсолютных элек тродных потенциалов г )ги и pzn относящихся к границам ме талл — раствор, существуют контактная разность потенциалов грк в месте соприкосновения металлов и так называемый диффу-зионныи потенциал г 3л представляющий собой скачок потенциала возле поверхности раздетяющеи растворы [c.233]

Двойной электрический слой образуется на электроде, еще не подключенном к внешнему источнику, при погружении в раствор, как следствие нескомпенсированности связей поверхностных атомов, На границе двух фаз твердое тело — жидкость возникает межфазная разность потенциалов (скачок потенциала на границе раздела). В результате образуется упорядоченное распределение зарядов противоположного знака друг против друга. Электропейтраль-ность системы в целом не нарушается, но каждая из фаз получает заряд. Возникает динамическое равновесие зарядов на грапрще металл— раствор, т. е. двойной электрический слой. [c.99]

В частности, заключая рассмотрение обобщенной теории, следует отметить, что, как и в случае простой теории, ее уравнения для межфазной разности потенциалов необходимо дополнить соответствующими выражениями для градиента диффузионного потенциала внутри мембраны электрода. Только в этом случае м ржет быть получено достаточно полное уравнение для потенциала стеклянного электрода. Однако в настоящее время это сделать трудно, так как при выводе выражения для диффузионного потенциала следует учесть предпо-држения, которые принимаются в обобщенной теории (неполная диссоциация ионогенных групп, различная прочность связи ионов в разных группах и т. д.). Здесь мы имеем в виду, что требуется соответствующая детализация механизма переноса ионов в стекле с учетом отмеченных положений. Формальное же объединение уравнений обобщенной теории с выражением для диффузионного потенциала (18), полученным без учета этих положений, как несложно показать, приводит опять лишь к уравнениям вида (9) или (22). Следовательно, на Йути дальнейшего развития теории имеются вполне определенные трудности, но Их не следует и переоценивать, Эйзенманом [1, стр, 172], в частности, показано, что в общем изменении потенциала стеклянного электрода вклад, вносимый изменением диффузионного потенциала, заметно меньше вклада, связанного с изменением межфазной разности потенциалов. [c.318]

Соответственно описанному распределению зарядов различают поверхностный (г[ п), штерновский ( 5 ) и электрокинетический ( ) потенциалы двойного слоя. Потенциал определяется величиной скачка потенциала между поверхностью и точкой вдали от нее (в глубине раствора). Он не идентичен межфазному скачку потенциала, соответствующему разности потенциалов между точками в глубине твердой фазы и в объеме раствора. Электрокинетический потенциал соответствует потенциалу плоскости скольжения фаз при их относительном перемещении в результате действия внешних сил. Для большинства дисперсн4 1х систем величина -потенциала меньше значений или г 51-потенциалов, что связывается с наличием на поверхности поли-молекулярного слоя жидкости с пониженной гидродинамической подвижностью или шероховатостью поверхности реальных тел. Схематически строение плоского ДЭС по Гуи — Штерну с распределением в нем зарядов и потенциалов показано на рис. 1.1. [c.11]

Причина неоднозначности результатов взаимодействия, в частности, состоит в том, что в гетерогенных системах а границе раздела металл — электролит или сплав — электролит могут протекать окислительно-восстановигельные превращения (электрохимические реакции), со,провождающиеся обяза тельным переносом заряда через границу фaз. Термодинамическая -возможность протекания электрохимических реакции, как известно, зависит 0т специфической переменной — величины межфазной разности потенциалов (скачка потенциала) или электродного потенциала [32]. Последний отличается от межфазной разности на некоторую постоянную величину, не подлежащую экспериментальному измерению. Ничего подобного нет в гетерогенных, а тем более в гомогенных системах, рассмотренных в разд. 1.2. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология