Слой противоионов адсорбционный

Современная теория строения двойного электрического слоя основана на представлениях Штерна. Она объединяет две предыдущие теории. Согласно современной теории слой противо ионо состоит из двух частей (рис. П. 13). Одна часть находится в непосредственной близости к межфазной поверхности и образует слои Гельмгольца (адсорбционный слой) толщиной б не более диаметра гидратированных иоиов, его составляющих. Другая часть противоионов находится за слоем Гельмгольца, в диффузной части (диффузный слой Гуи с потенциалом ф ), толщина I которой может быть значительной и зависит от свойств и состава системы. Потенциал в диффузной части двойного электрического слоя не может зависеть линейно от расстояния, так как ионы в нем распределены неравномерно. В соответствии с принятыми представлениями иотенциал в слое Гельмгольца при увеличении расстояния от слоя потенциалопределяющих ионов сни- [c.54]

Поверхность агрегата может заряжаться благодаря избирательной адсорбции ионов из дисперсионной среды или диссоциации молекул в поверхностном слое агрегата. В соответствии с правилом Пескова — Фаянса адсорбируются преимущественно ионы, входящие в состав агрегата, либо специфически взаимодействующие с ним. Ионы, сообщающие агрегату поверхностный заряд, называются потенциалопределяющими. Заряженный агрегат составляет ядро мицеллы. При данном методе получения золя гидроксида железа ядро [Ре(ОН)з] -тРе + имеет положительный поверхностный заряд за счет адсорбции иоиов Ре + из среды (т — число адсорбированных ионов). Заряд ядра компенсируется эквивалентным зарядом противоположно заряженных ионов— противоионов, расположенных в объеме среды. Противоионы, находящиеся непосредственно у поверхности ядра (на расстояниях, близких к диаметрам ионов), помимо электростатических сил испытывают силы адсорбционного притяжения поверхности. Поэтому они особо прочно связаны с ядром мицеллы и носят название противоионов адсорбционного слоя (их число т — х). Остальные противоионы составляют диффузно построенную ионную оболочку и называются противоионами диффузного слоя (их число соответствует. г). [c.163]

Ядро вместе с противоионами адсорбционного слоя составляет коллоидную частицу, или гранулу. Коллоидная частица [c.145]

Электрические свойства дисперсных систем объясняют особенностью их строения, заключающейся в образовании мицелл (рис. VI.8). В центре мицеллы находится кристаллическое тело /, названное по предложению Пескова агрегатом. На нем, согласно правилу Панета—Фаянса (см. разд. 11.42), адсорбируются ноны 2, способные достраивать его кристаллическую решетку. Эти ионы сообщают агрегату электрический заряд и называются потен-циалопределяющими. В результате образуется ядро мицеллы, несущее электрический заряд, равный сумме электрических зарядов адсорбировавшихся на агрегате потенциалопределяющих ионов. Ядро создает вокруг себя электрическое поле, под действием которого к нему из раствора притягиваются противоионы, образующие вокруг ядра диффузионный слой 4 и частично входящие в состав адсорбционного слоя 3. Ядро совместно с адсорбционным слоем противоионов называется коллоидной частицей. Электрический заряд последней равен алгебраической сумме электрических зарядов потенциалопределяющих ионов и ионов адсорбционного слоя. Так возникает на частице заряд, определяющий -потенциал (дзета-потенциал) системы. Знак его соответствует знаку электрических зарядов потенциалопределяющих ионов. Противоионы диффузионного слоя мицеллы, относительно свободно [c.278]

Дайте определения терминов потенциалопределяющие ионы, противоионы, адсорбционный слой, диффузный слой, коллоидная частица, мицелла. [c.61]

Помимо сжатия диффузного слоя и адсорбции ионов, при коагуляции золей электролитами происходит процесс ионообменной адсорбции, при котором противоионы адсорбционного слоя обмениваются на одноименно заряженные ионы добавленного электролита. Если заряд последних выше, чем у противоионов, то такая замена приводит к значительному понижению -потенциала. [c.159]

Иониты имеют структуру в виде каркаса, сшитого обычно ковалентными связями. Каркас (матрица) обладает положительным или отрицательным зарядом, который скомпенсирован противоположным зарядом подвижных нонов—противоионов, находящихся в адсорбционной и диффузной частях электрического слоя. Противоионы могут заменяться на другие ноны с зарядом того же знака. Каркас выступает в роли полииона и обусловливает нерастворимость ионита в растворителях. [c.164]

В современной теории строения ДЭС Штерна используются следующие предпосылки а) формирование слоя противоионов происходит не только вследствие электростатического взаимодействия их с заряженной поверхностью, но зависит и от адсорбционных сил поверхпости твердой частицы, которые действуют на коротких расстояниях и являются ответственными за формирование первого слоя противоионов в молекулярном конденсаторе б) как бы ни были малы противоионы, они имеют конечные размеры. [c.55]

Наличие в адсорбционном слое противоионов снижает воли т -ну потенциала, поэтому электрокинетический потенциал составляет часть термодинамического потенциала. [c.25]

Согласно Штерну, первый слой или даже несколько первых слоев противоионов притягиваются к стенке под влиянием как электростатических, так и адсорбционных сил. В результате этого часть противоионов удерживается поверхностью на очень близком расстоянии, порядка 1—2 молекул, образуя плоский конденсатор толщиной б, предусмотренный теорией Гельмгольца — Перрена. Этот слой, в котором, естественно, наблюдается резкое падение электрического потенциала, одни авторы называют гельмгольцевским, другие — штерновским, третьи — адсорбционным слоем. Остальные противоионы, нужные для компенсации потенциалопределяющих ионов, в результате теплового разбрасывания образуют диффузную часть двойного слоя, в которой они распределены согласно тем же законам, что и в диффузном слое Гуи — Чэпмена. Эту часть двойного слоя, в которой потенциал падает относительно постепенно, иногда называют сло мХм.и. Схема двойного электрического слоя по Штерну и падение в нем электрического потенциала показаны на рис. vn, 11. [c.185]

Ядро с адсорбированными ионами притягивает из окружающего раствора ионы противоположного заряда (те, которые имеются в растворе в значительном количестве, в данном случае ионы NOJ") и возникает адсорбционный слой противоионов. Количество противоионов в адсорбционном слое недостаточно для нейтрализации зарядов ионов, адсорбированных ядром, поэтому образование из ядра с ионами и противоионами адсорбционного слоя будет нести некоторый заряд, одноименный с зарядом ионов, адсорбированных ядром. Такая система, состоящая из ядра с адсорбированными ионами и противоионами, называется коллоидной частицей, или гранулой. Вокруг гранулы располагается диффузный слой противоионов, концентрация ионов в котором убывает по мере удаления от гранулы. Образование, состоящее из гранулы с противоионами диффузного слоя, называется мицеллой. [c.167]

Электрические свойства коллоидных систем. При наложении электрического поля наблюдается движение частиц твердой фазы золя относительно жидкости. Ядро мицеллы вместе с адсорбционным слоем противоионов движется к одному электроду а противоионы диффузного слоя — к другому. Перемещение заряженных частиц дисперсной фазы в неподвижной среде к одному из полюсов под действием внешнего электрического поля называется электрофорезом. Разность потенциалов между частицей и глубиной раствора (плоскость скольжения) называется электрокинетическим илн -потенциалом. Скорость электрофореза зависит от -потенциала и определяется по уравнению Гельмгольца — Смолуховского [c.266]

Концентрационная коагуляция наблюдается е золях с высоким ф-потенциалом частиц при увеличении концентрации электролита, т. е. ионной силы раствора. Этот механизм коагуляции осуществляется при действии индифферентных электролитов, не способных к специфической адсорбции. Добавление таких электролитов не изменяет величину ф-потенциала во внутренней обкладке двойного слоя. В этом случае коагуляцию вызывают электростатический эффект сжатия двойного электрического слоя и связанное с ним умень-щение -потенциала (см, рис. 25.3 27,5). Сжатие диффузного слоя является следствием двух причин I) перемещения части противоионов из диффузного слоя в адсорбционный слой, что ведет к дополнительной компенсации -потенциала 2) подавления диффузии противоионов и уменьшения размытости диффузного слоя за счет увеличения ионной силы дисперсионной среды. Этот фактор является преобладающим для систем с сильно заряженными частицами. [c.433]

Ядро вместе с противоионами адсорбционного слоя составляет коллоидную частицу, или гранулу. На границе раздела коллоидной частицы и диффузного слоя противоионов образуется двойной электрический слой. [c.419]

Ядро, включающее адсорбционный слой ионов и слой противоионов, называют коллоидной частицей, или просто частицей. Число ионов адсорбционного слоя всегда больше числа непосредственно примыкающих противоионов, поэтому частица имеет заряд, знак которого определяется зарядом потенциалопределяющих ионов. [c.229]

В непосредственной близости к поверхности ядра, положительно заряженной потенциалопределяющими адсорбированными ионами /гAg+, на расстоянии, равном среднему ионному радиусу, расположен первый слой противоионов (и—х) N0,7. Эти ионы входят в состав адсорбционного слоя толщиной 6 (рис. 35). В обычных условиях они неподвижны и перемещаются вместе с ядром частицы. [c.87]

Строение мицеллы и заряд гранулы зависят от способа получения коллоидного раствора. Если приливать раствор нитрата серебра к раствору хлорида натрия, взятому в избытке, то на поверхности агрегата (Ag l) будут адсорбироваться хлорид-ионы, имеющиеся в избытке в растворе, а в качестве противоионов адсорбционного и диффузионного слоев будут выступать ионы натрия. Состав мицеллы полученного гидрозоля записывается формулой [c.419]

Здесь т — число молекул в ядре, п — число ионов, адсорбированных на ядре. 2(п—х) — число противоионов адсорбционного слоя, 2х — число противоионов диффузного слоя. [c.145]

Коагуляцию коллоидного раствора можно вызвать прибавлением к нему электролита, другого коллоидного раствора с частицами противоположного заряда и нагреванием. г Коагуляция при прибавлении электролита вызвана тем, что при увеличении концентрации анионов и катионов в растворе они проникают в оболочку противоионов адсорбционного слоя и понижают (или даже нейтрализуют) заряд гранул. [c.168]

Заряд гранулы равен алгебраической разности зарядов по-тенциалообразующих ионов и противоионов адсорбционного слоя и соответствует общему заряду противоионов диффузнм о слоя. Поэтому мицелла в целом алектронейтральнн. [c.22]

Рис. 8.Схема строения двойного электрического слоя (А) и изменения валичин и J- потенциалов (Б) а - потенциалоопрэделящие иони б- адсорбционный слой противоионов в- диффузный слой

При диффузном и кинетическом (броуновском) движении коллоидных частиц или при наложении алектрического поля происходит скольжение гранулы относительно диффузного слоя. На грани -це скольжения 1-2, которая лежит межцу адсорбционным и диффуз-ншаи слоят противоионов возникает разность потенциалов, называемая электрокинетическим или дзота-потенциало м( ). [c.25]

Однако прочно к поверхности ионы К+ не присоединяются (они образуют с поверхностью растворимые соединения), а так как их концентрация около поверхности больше, чем в растворе, то они диффундируют в сторону меньшей концентрации, т. е. от поверхности в раствор. На поверхности кристалла Ag l возник двойной электрический слой (рис. 36), состоящий из внутренней обладки, или адсорбционного слоя (ионы 1 ), и наружной обкладки, или слоя противоионов (ионы К+). Часть противоионов связана с поверхностью относительно прочно и входит в плотный слой остальные противоионы, со-вершаюшие тепловое движение около поверхности, составляют диффузную часть ДЭС (диффузный слой). Распределение противоионов между плотной и диффузной частями ДЭС определяется соотношением между электростатически.м притяжением ионов к поверхности и их диффузией в раствор последняя определяется тепловым движением ионов и зависит от разности концентраций в ДЭС и объеме раствора. [c.65]

При коагуляции золей электролитами имеет место также процесс ионообменной ядсорбции. При этом ионы добавляемого электролита обмениваются на одноименно заряженные противоионы адсорбционного слоя. Если ионы добавляемого электролита имеют большую зарядность по сравнению с одноименно заряженными противоионами, такая замена приводит к довольно значительному понижению дзета-потенциала. [c.371]

В растворах средних концентраций часть противоионов соприкасается с потенциалопределяющими ионами, образуя гельмголь-цевский двойной слой. Эти противоионы прочно связаны с ядром мицеллы за счет адсорбционных и электростатических СИЛ И образуют адсорбционный слой противоионов. Они расположены на расстоянии O с потенциалом Другая часть противоионов образует диффузный слой противоионов с потенциалом , удерживаемых около ядра только электростатическими силами. Ядро мицеллы вместе с адсорбционным слоем противоионов называется коллоидной частицей. При разбавлении золя структура двойного электрического слоя приближается к структуре слоя Гуи, а при повышении концентрации — к структуре слоя Гельмгольца. [c.264]

Agl) ( - л )К+Г-л К+, где (Agl)m — агрегат [(Agl), /il ] — ядро п1 — потенциалопреде- ляющие ионы (п—л ) К+— адсорбционный слой противоионов — диффузный слой противоионов. [c.264]

Введение в коллоидные растворы индифферентных солей сопровождается двумя явлениями 1) ионным обменом между противоионами ДЭС и ионами добавленного электролита 2) сжатием диффузной атмосферы вокруг поверхности частиц. В качестве примера рассмотрим процессы, происходящие при добавлении раствора NaNOa к золю Agi с отрицательно заряженными частицами. В таком золе противоионами могут служить, например, катионы К . Между введенными ионами Na+ и противоионами ДЭС — катионами К" — происходит ионный обмен. Взаимодействие ионов и Na+ с ионами 1 , являющимися потенциалобразующими, примерно одинаково, поэтому их взаимный обмен подчиняется в основном закону действующих масс. Диффузный слой содержит смесь тех и других ионов. Однако здесь проявляется и другая сторона действия электролита. Добавка электролита приводит к повышению ионной силы раствора. Согласно теории Дебая—Хюккеля, с повышением ионной силы раствора уменьщается толщина ионной атмосферы и происходит сжатие диффузной части ДЭС. При этом некоторое число противоионов переходит из диффузного слоя в адсорбционный. Следствием такого распределения противоионов является снижение величины -потенциала (рис. 25.3, /), в то время как величина и знак ф-потенциала поверхности частиц остаются практически постоянными. Влияние электролитов усиливается, если в их составе имеются многозарядные ионы ( u" +, Са" +, АГ +, Th + ). Многозарядные катионы более активно взаимодействуют с отрицательными зарядами (в данном случае с ионами 1 ). Вследствие этого такие ионы вытесняют ионы К" " из Диффузного и адсорбционного слоев в раствор, становясь на их место. При этом падение -потенциала происходит быстрее, чем при действии однозарядных ионов (рис. 25.3,2). При добавлении электролитов с ионами, имеющими заряд 3, 4 и более, может происходить не только снижение -потенциала до нулевого значения, но и перемена знака заряда (рис. 25.3, [c.401]

Кристаллический агрегат (Ag l)n вместе с потенциалопре-деляющими ионами Ag+ составляют ядро. К заряженному ядру притягиваются ионы противоположного заряда — противоионы. Для рассматриваемой системы водный раствор AgNOs — кри-стал Ag l противоионами будут нитрат-ионы NO3 . Противоионы, непосредственно примыкающие к ядру, образуют адсорбционный слой противоионов. За этим слоем следует диф- [c.418]

Кристаллический агрегат (Ag I),, вместе с потенциалопределяющими ионами Ag+ составляет ядро. К заряженному ядру притягиваются ионы противоположного заряда — противоионы.. Для рассматриваемой системы водный раствор AgNOa — кристалл Ag l противоионами будут нитрат-ионы NO3 . Противоионы, непосредственно примыкающие к ядру, образуют адсорбционный слой противоионов. За этим слоем следует диффузный слой тех же противоионов. Концентрация противоионов диффузного слоя постепенно понижается по мере удаления от ядра. Между противоионами адсорбционного и диффузионного слоев устанавливается подвижное равновесие. [c.145]

В результате диффузного строения слоя противоионов толщина гидродинамического слоя становится больше б">б (рис. 106) и, таким образом, скачком потенциала на границе фаз, находящихся в движении одна относительно другой, будет не полный скачок потенциала ф (термодинамический потенциал), а только некоторая часть его = ф — е. Величина I носит название электрокинети-ческого или дзета-потенциала, а е — называется адсорбционным потенциалом. Как видно из рис. 106, величина -потенциала тесно связана с толщиной диффузного слоя ионов, и обычно чем больше размыт слой, тем больше величина -потенциала. Если слой предельно сжат, т. е. ф = е, то = 0. [c.324]

Следующий за потенциалобразующими ионами слой создается из ионов противоположного знака, которые называются противоионами. В данном случае противо-ио,нами будут ионы калия К+. Часть противоионов находится в непосредственной близости от ядра и входит в состав плотного адсорбционного слоя. Все другие про-тивоио ны располагаются дальше от ядра и образуют диффузный (размытый, рыхлый) слой противоионов. Диффузный слой подвижен и способен перемещаться относительно твердой частицы с адсорбционным слоем. Толщина диффузного слоя изменяется с изменением концентрации и зарядов ионов, имеющих противоположный знак по отношению к ядру. Противоионы этих двух слоев находятся в состоянии подвижного равновесия. [c.229]

Заряд коллоидной частицы равен алгебраической разности зарядов HOHO B и противоионов адсорбционного слоя и соответствует общему заряду противоионов диффузного слоя. [c.229]

Представления о строении двойного электрического слоя, существовавшие в разное время, подробно рассматриваются в учебниках по коллоидной химии. Эти представления отличаются друг от друга, в основном, объяснением расположения противоионов у межфазной границы. Согласно современным взглядам, некоторое число противоионов прочно связано с ядром мицеллы в результате действия как электростатических, так и а Д сорбп ионных сил и образует так называемый адсорбционный слой противоионов. Остальные противоионы, благодаря тепловому движению и взаимному отталкиванию, уходят на некоторое расстояние от межфазной границы, [c.98]

Концентрационная коагуляция связана с увеличением концентрации электролита, не вступающего в химическое взаимодействие с компонентами коллоидного раствора. Такие электролиты называют индифферентными они не имеют ионов, способных достраивать ядро мицеллы и вступать в реакцию с потенциалопределяющими ионами. При увеличении концентрации индифферентного электролита диффузный слой противоионов мицеллы сжимается, переходя в адсорбционный слой. В результате уменьщается электрокинетический потенциал и он может стать равным нулю. Такое состояние коллоидной системы называется изоэлектрически м. С уменьшением электро-кинетического потенциала агрегативная устойчивость коллоидного раствора снижается и при критическом значении дзета-потен-циала начинается коагуляция. Термодинамический потенциал при этом не изменяется. [c.331]