Неоднородность ионита химическая

Биологическое значение мембранного потенциала. В тканях организма, даже внутри одной клетки, имеются мембранные и межфазовые потенциалы, обусловленные морфологической и химической неоднородностью внутреннего содержимого клеток. При работе сердца, сокращениях мышц и т. п. возникают так называемые токи действия. Существует теория, рассматривающая их появление как результат различной проницаемости клеточных мембран для разных ионов. Вследствие этого концентрация ионов по обеим сторонам мембран неодинакова. В момент возбуждения (сокращение мышц и т. п.) избирательность проницаемости мембран утрачивается и сквозь них устремляется поток ионов — возникает электрический ток. [c.52]

Доставка исходных веществ к поверхности электрода и отвод продуктов реакции могут осуществляться тремя путями миграцией, молекулярной диффузией и конвекцией. Миграция представляет собой передвижение ионов под действием градиента электрического поля, возникающего в электролите при прохождении тока. Молекулярная диффузия представляет собой перемещение частиц под действием градиента концентрации, возникающего в растворе при его качественной или количественной неоднородности. Конвекция представляет собой перенесение частиц растворенного вещества вместе с потоком движущейся жидкости, например при перемешивании. Отклонение потенциала под током от равновесного значения, вызванное замедленностью доставки и отвода участников реакции, называют концентрационной поляризацией. Концентрационная поляризация имеет важное значение для окислительно-восстановитель-ных процессов и меньшее значение — для разряда простых металлических ионов. Концентрационная поляризация не единственная причина отклонения потенциала электрода под током от его равновесного значения. Обычно изменение потенциала при наложении тока оказывается больше, чем концентрационная поляризация. Это является следствием торможения на стадии присоединения или отдачи электронов. Поляризация, вызванная замедленностью разряда или ионизации при протекании электрохимической реакции, называется химической поляризацией. Химическую поляризацию называют также перенапряжением. [c.204]

Вода — самое распространенное в природе химическое соединение. Она покрывает 70,8% земной поверхности и занимает примерно 1/800 объема Земли. Содержание воды в литосфере, по современным оценкам, превышает 10 км , т. е. сопоставимо с ее количеством в морях и океанах. Вода присутствует в горных породах в свободном или связанном виде. Принято выделять несколько разновидностей воды, различающихся по степени связанности от гравитационной воды, способной перемещаться под действием силы тяжести или напорного градиента, до химически связанной конституционной воды, входящей в кристаллическую решетку минералов, как правило, в виде гидроксильных групп. Содержание свободной воды может достигать десятков процентов в пористых и трещиноватых породах верхних горизонтов земной коры, резко уменьшаясь с глубиной, хотя не всегда монотонно. Распределение воды по горизонтали также весьма неоднородно на всех глубинах встречаются участки различной степени обводненности, которую, однако, нигде нельзя считать нулевой. Физическое состояние воды зависит от давления, увеличение которого составляет примерно 100 МПа на каждые 3 км глубины, и температуры, определяемой геотермическим градиентом (от 5—10 до 200 град/км). Зона жидкой воды (а также льда в высоких широтах на глубине до 1 км) сменяется областью надкритического флюида при температурах 400—450°С выше 1100°С молекулы воды диссоциированы. Многие другие свойства воды также заметно изменяются с глубиной. Так, ионное произведение воды в нижней части земной коры оказывается повышенным на шесть порядков. Возрастает при этом и способность воды образовывать гомогенные системы с компонентами вмещающих пород, находящихся в твердом или частично расплавленном состоянии. Таким образом, можно сказать, что все природные жидкие и надкритические фазы представляют собой многокомпонентные смеси, в кото- [c.83]

Характер анодных кривых для каждой структурной составляющей и каждого физически неоднородного участка зависит от химического состава этих составляющих, кристаллической структуры, концентрации ионов водорода, температуры, природы и концентрации активаторов, природы и концентрации анодных замедлителей, внутренних напряжений и приложенных внешних напряжений, В зависимости от ряда указанных факторов изменяется равновесный потенциал, потенциалы начала пассивации и полной пассивации, а также потенциал перепассивации и в ряде случаев потенциал пробоя (в присутствии активаторов, внутренних или приложенных внешних напряжений). Одновременно в зависимости от указанных факторов будет изменяться критический анодный ток пассивации и ток в пассивном состоянии. [c.35]

При выводе уравнения Ленгмюр исходил из молекулярно-кинетических представлений, физическая сущность которых заключается в следующем. Поверхность каждого адсорбента неоднородна. Адсорбция происходит не на всей поверхности, а лишь на активных центрах этой поверхности. Число активных центров определяется числом молекул, атомов или ионов с некомпенсированными межмолекулярными, межатомными или межионными силами, за счет которых и происходит адсорбция хаотически движущихся частиц адсорбтива. Ленгмюр считал, что ненасыщенные, или некомпенсированные, силы адсорбционных центров адсорбента являются либо типичными валентными силами (в случае твердых адсорбентов с ионными и атомными решетками), либо особыми межмолекулярными силами (в случае жидких и твердых адсорбентов молекулярного строения), которые он также отождествлял с химическими силами. [c.286]

Следует отметить, что локальные неоднородности распределения в полимерном каркасе сшивающего агента и активных групп могут приводить к проявлению энергетической неоднородности (полифункциональности) даже на химически монофункциональных ионитах, в предельном случае выражающейся в ступенчатом характере зависимости 1п Ка от степени замещения и появлению так называемых 5-образных изотерм обмена — зависимостей экв. доли одного из ионов (хв) в фазе ионита от экв. доли того же иона в растворе (лгв). Основные типы изотерм обмена приведены на рис. XI. 2. Энергетическая неоднородность проявляется также и в случае монофункциональных ионитов с идентичными позициями противоионов, но отличающихся высо- [c.680]

Возможность зарождения двумерного зародыша, состоящего из одного слоя атомов, на чужеродной подложке невелика. Это может быть либо на активной сильно взаимодействующей подложке либо при очень больших пересыщениях, т. е. когда диаметр критического зародыша не превышает нескольких атомных размеров. В том случае, когда подложка идеальная (плоская, однородная и изотропная), образование зародышей равновероятно в любой ее точке. Но в большинстве случаев она неоднородна геометрически (ступени, углы, изломы, выходы дислокаций и т. п.), химически (различный состав ионов, адсорбция примесей) и электрически. Все это усложняет процесс гетерогенного зарождения кристаллика и затрудняет выяснение его закономерностей. [c.238]

Химическая гетерогенность поверхности сплава оказывает влияние также на скорость процесса восстановления окислителя из раствора, сопряженного е процессом окисления (растворения) сплава. Поэтому на отдельных участках сплава скорость катодного процесса при одном и том же потенциале, строго говоря, будет различной. В случае физической неоднородности поверхности (выход на поверхность кристаллитов с разной ориентацией граней) скорость восстановления окислителя (например, НдО" -иона) может быть близка по величине. В присутствии ингибитора различие также может стать существенным из-за разной адсорбционной способности кристаллографических граней [25]. [c.35]

В первую очередь следует остановиться на реакциях ионного обмена. Почвоведы, особенно К. К. Гедройц, выявили основные закономерности ионного обмена в глинах, которые были существенно дополнены И. Н. Антиповым-Каратаевым [2]. Для ионного обмена установлены такие закономерности обычных химических реакций, как эквивалентность, обратимость, подчинение закону действия масс. Однако эти реакции протекают лишь на поверхности глинистых частиц и ограничены величиной обменной емкости. Продукты реакции имеют переменный состав, который не может быть выражен обычными стехиометрическими формулами. Специфичны и селективность обмена, зависимость его от кристаллохимических особенностей, неравноценности адсорбционных позиций, свойств обменных ионов и некоторых других факторов. Существенна при этом энергетика процесса. Чем больше разница энергий поглощения", тем резче проявляется неоднородность адсорбционных мест. С другой стороны, константы обменной реакции, характеризующие энергию поглощения, зависят от природы сорбента. По И. И. Антипову-Каратаеву [2], [c.60]

Следует отметить, что кроме воды известно огромное число самых различных растворителей. И так же, как при образовании водных растворов, центральную роль играют процессы сольватации—взаимодействие молекул растворителя с растворяемым объектом. Значение процессов гидратации при электролитической диссоциации в водных растворах отмечалось впервые в работах И. А. Каблукова (1891) и В. А. Кистяковского (1888—1890), положивших начало развитию теории электролитов, один из важнейших вопросов которой является изучение структуры растворов и характера распределения в них ионов. Установлено, что не только молекулы воды влияют на структуру раствора (поляризация, ионизация), но и растворяемое вещество в свою очередь влияет на структуру воды (растворителя). Как заряженные частицы, ионы обладают электрическим полем, напряжен юсть которого достигает величин порядка 10 В/см. Это поле определяет сильное электростатическое взаимодействие между ионом и полярными молекулами воды. Молекулы воды, находящиеся в непосредственной близости к иону, могут связываться с ним силами химической связи, образуя химическое соединение. Непосредственно присоединенные к иону молекулы воды строго ориентированы, их расположение напоминает структуру кристалла. Следовательно, при растворении электролита структура воды становится неоднородной. Часть молекул воды, которая далека от иона, остается в прежнем состоянии, это собственная структура воды HjO ,, другая часть—псевдокристаллическая структура, характерная для ионной зоны Н О , . В переходном слое между этими зонами вода имеет промежуточную [c.109]

Электрохимическая коррозия заключается в переходе в электролит ионов металла под действием разности потенциалов, обусловленной химической и структурной неоднородностью отдельных участков поверхности металла и градиента температуры. К частным ее случаям относятся некоторые виды влажной атмосферной и почвенной коррозии, протекающей под действием блуждающих токов, а также контактная коррозия (в зоне [c.7]

Химическая связь в сульфидах неоднородная. Чисто ионная связь характерна для сфалерита 2п8 и киновари Hg8. Эти минералы прозрачные и имеют алмазный блеск. Чистый сфалерит бесцветен. Ковалентная связь, особенно между атомами серы [8—8] = 82 и атомами серы и мышьяка [Аз—8] = Аз8, свойственна пириту, марказиту, арсенопириту и др. В сульфидах с металлическим блеском и повышенной электропроводностью доминирует связь металлическая. В подавляющей части минералов проявляются в различной мере все виды химической связи. [c.425]

Частично дегидроксилированные поверхности чистых окислов или поверхности окислов, содержащие примесные центры, например поверхность кремнезема с примесью алюминия, бора и других элементов, химически неоднородны [52, 54, 55]. Поверхность обработанной водородом графитированной термической сажи, состоящая из атомов одного сорта, химически однородна [46—48]. В случае кристаллов различных соединений можно говорить о химической однородности определенной грани. В пределах же участка грани, соответствующего элементарной ячейке или некоторой ее части, химический состав поверхности таких кристаллов может сильно различаться. Однако такие участки на всей поверхности грани повторяются строго периодически. Поэтому в целом грань идеального кристалла можно рассматривать как химически однородную поверхность. Следовательно, поверхность определенных граней чистых ионных и молекулярных кристаллов с этой точки зрения также химически однородна. [c.14]

Активным электродом называется электрод, состоящий из химического элемента в чистом виде, который при погружении в раствор входит в химическое равновесие с ионами того же элемента, находящим гея в растворе. Электрические свойства такого электрода, например его потенциал, зависят от концентрации соответствующих ионов в раствсре. Наиболее употребительными электродами этого типа являются серебро, ртуть и водород. Газовый электрод (как, например, водородный электрод) представляет собой платиновую проволоку или фольгу, прово.тя-щую электричество с пузырьками газа, проходящими по ее поверхности. Такой электрод ведет себя как чистый газ. Теоретически возможно создание электрода из любого элемента, способного существовать в форме простых ионов. Однако на практике встречается много ограничений. Электроды очень редко изготавливаются из активных элементов, то-скольку в этом случае трудно предотвратить непосредственное химическое взаимодействие электрода с раствором. Твердые металлы, такие, как хром и железо, образуют поверхности, обладающие неоднородными свойствами, что препятствует их использованию в качестве электродов. [c.138]

Заметим, одпако, что положение этих уровней зависит также от природы центров адсорбции, которые для одних и тех же молекул на одной и той же новерхности (на поверхности одной и той же химической природы) могут быть различных сортов (так называемая неоднородная поверхность). Такими центрами могут быть как регулярные атомы (ионы) кристаллической решетки, так и структурные микродефекты поверхности, имеющие биографическое или тепловое происхождение. Таким образом, молекулы одного и того же сорта, хемосорбированные на неоднородной поверхности, вносят в энергетический спектр локальные уровни не одного какого-либо вида, а, вообще говоря, целую систему уровней различных видов. [c.74]

В результате этого внутри реального твердого тела и па его поверхности одновременно присутствуют участки и зоны с различными, свойствами. Число и расположение нарушений связано с детальной биографией образца. Неоднородность поверхности мон ет доходить до отдельных атомных и ионных площадок, ее существование сказывается на подавляющем большинстве свойств твердого тела, в том числе на его адсорбционных, электрохимических и каталитических свойствах. Эти же факторы играют немалую роль в кинетике химических реакций в твердой фазе. [c.3]

Применяемые для изготовления топливного оборудования металлы (сталь, бронза и др.) всегда электрохимически гетерогенны, имеют неоднородную поверхность из-за разнородности химического (микровкпючения примесных металлов, оксиды) и фазового состава, наличия внутренних напряжений в металла. Жвдкая фаза также неоднородна по составу и концентрации растворенных веществ, по температуре и пр. Неоднородные участки всегда различаются по величине электродного потенциала, а, следовательно, по активности поверхностных катионов. Так, например, на поверхности стали с микропримесью меди с большей интенсивностью протекает гидратация ионов железа ( Ес > Ере ) Схема и состав элементарного объема системы, в которой может протекать электрохимическая коррозия, приведены ниже [c.55]

Для более полного истолкования особенностей адсорбции органических веществ в области анодных потенциалов необходимо дальнейшее накопление экспериментального материала с использованием комплекса физико-химических и физических методов. Исследования должны быть направлены на более глубокое выяснение кинетики хемосорбции и электроокнсления хемосорбированных частиц, природы неоднородности поверхности, установление структуры хемосорбционного комплекса и ее зависимости от по-тенциалл и адсорбции атомов и ионов на поверхности. [c.123]

Экспериментальные исследования показали, что механизмы твердофазных химических реакций весьма разнообразны, они зависят от свойств и структуры реагирующих тел. Зона твердофазной реакции находится у границы раздела фаз, т. е. на энергетически неоднородной поверхности, в активных точках которой и начинается взаимодействие. Чем мельче зерна порошкообразной смеси, тем интенсивнее диффузия атомов или ионов по их поверхности. Перенос вещества через границу раздела твердых фаз связан с преодолением сопротивления потоку массы — на границе имеется разность химических потенциалов компонентов. По мере накопления продукта реакции увеличивается толщина его слоя, покрывающего реагирующее зерно, и растет диффузиойное сопротивление этого слоя. Скачок же химического потенциала на границе уменьшается. [c.343]

В Горьковском водохранилище, состоящем из речной и озерной частей (площадь 1611 км , объем 10,3 км , заполнено в 1955—1957 гг.), общая минерализация воды за счет задержания части талых вод несколько снижается по сравнению с естественными условиями и находится в пределах 86,6—178,8 мг/л. Однако среднегодовая минерализация воды, сбрасываемой в его нижний бьеф, остается неизменной. Наблюдается неоднородность химического состава воды по ширине и длине Горьковского водохранилища в разные сезоны года, что связано с различием минерализации воды впадающих в него притоков. В паводковый период минерализация воды в верховьях за счет поступления талых вод ниже, чем у плотины. После прохождения паводка повышение минерализации воды у плотины происходит с запаздыванием здесь она всегда ниже, чем в верховьях. Доминирующим анионом, как и до сооружения водохранилища, является ион НСО3 (36—41% экв.), за ним следует ион 50 (6—15% экв.), затем — ион СГ (2—5% экв.). Среди катионов первое место занимает ион Са +(25—33% экз.). второе —ион Mg +(12—18% экв.), последнее — ионыКа+ + К+ (1—11%экв.)-В большинстве случаев соотношение между хлоридами и щелочными металлами эквивалентное. Это явление наблюдается по всей длине реки. Содержание НСОГ во все периоды года больше содержания Са +, но меньше суммы Са ++ (43—45% экв.). Вода относится к гидрокарбонатному классу, [c.239]

Отвлечемся на время от конкретного примера с тем, чтобы вернуться к нему после более подробного обсуждения вопроса о влиянии процессов сорбции на результаты химического анализа. Вспомним прежде всего, что стекло представляет собой особый, переохлажденный, очень вязкий расплав окислов кремния, алюминия, иатрия, кальция и некоторых других элементов. Внутренняя структура стекол неоднородна. Она характеризуется наличием участков с упорядоченной кристаллической решеткой силикатов и относительно разупорядочен-ных участков, похожих по структуре на растворы. Связь ионов щелочных металлов с анионной матрицей стекол носит преимущественно ионный — электростатический характер. Отсюда вытекает возможность обмена таких ионов, как N3+ и К+, находящихся на поверхности стекла, на катионы из раствора. Стекло является своеобразным нрнообменником, на чем основано, в частности, исполь-дрванне стеклянных электродов для измерения активностей и концентраций ионов водорода, щелочных и щелочноземельных металлов. [c.61]

Приведенные выше уравнения снраведливи для однородной поверхности. Наличие примесей посторонних веществ или ионов на поверхности обусловливает химическую неоднородность поверхности, а наличие нор, трещин, граней, изпилин и шероховатостей — геометрическую неоднородность. Для описания изотерм адсорбции на неоднородных поверхностях часто применяется эмпирическое уравнение Фрейндлиха [c.131]

Четвертая глава посвящена обсуждению кристаллохимической целесообразности рассмотрения группировок (Hg2) и (Hgз) в виде единого катиона с координатами его геометрического центра. Проанализировано около двадцати кристаллических структур природных и синтетических соединений, содержащих такие группировки. Рассчитанные размеры и формы координационных полиэдров во всех случаях делают (Hg2)2+- и (Hgз) + -группы кристаллохимическими аналогами крупных катионов. Разобраны примеры, показывающие преимущества предлагаемого описания структур с (Hg )-гpyп-пировками, особенно полезного при сопоставлении и классификации, при анализе структурообразующих факторов, поскольку оно распространяет классическую кристаллохимию на соединения с неоднородными химическими связями, в частности, с псевдокластерны-ми и кластерными группировками, включенными в ионную структуру- [c.8]

Адсорбция как физическая, так и химическая обусловливается избыточной свободной энергией поверхности. Если валентные связи между атомами и ионами, расположенными внутри объема твердого тела, взаимно скомпенсированы (насыщены), то таковой ком-пенсированности межмолекулярных сил на его поверхности (как и на поверхности жидкости) не происходит. Кроме того, поверхность твердого тела не является идеально гладкой, а имеет многочисленные ультрамикроскопические выступы и углубления различных форм в зависимости от геометрии кристаллической решетки. Сама кристаллическая решетка также не всегда идеальна и однородна, и на ней имеются различного рода дефекты и примеси. Естественно, степень компенсированности валентных сил на различных участках неоднородной поверхности твердого тела различна и, следовательно, неоднородна адсорбционная активность этой поверхности. Наиболее активные участки (центры) поверхности будут более энергично адсорбировать (хемосорбировать) молекулы реактантов. Отсюда следует вывод о том, что адсорбция (хемосопбиия ) неоднородна. [c.421]

Указанные выше причины неоднородности поверхности ионных и молекулярных кристаллов относятся также и к кри - ллическим окисным адсорбентам, таким, как окись магния, .яатаз, рутил, кварц и др. В этом случае часто возникают дополнительные осложнения из-за химической неоднородности поверхности, так как дегидроксилированные окислы легко хемосорбируют воду, в результате чего на поверхности образуются гидроксилированные участки, которые при дальнейшей откачке перед опытами по адсорбции частично снова дегидроксилируются. Очень большое значение в этих случаях имеют примеси. В частности, примеси алюминия или бора на поверхности кремнезема создают сильные кислотные центры, вызывающие хемосорбцию многих органических оснований (см. обзоры (333— 335]). [c.70]

Образование губчатых структур в пористых стеклах происходит либо в результате химического травления компонентов неоднородного силикатного стекла, либо в результате ионного обмена в однородных стеклах. Типичные пористые стекла, открытые в нашей стране И. В. Гребенщиковым, получаются путем обработки двухфазных натриевоборосиликатных стекол кислотами. При такой обработке неустойчивая к кислым растворам боратная фаза разрушается и ее растворимые компоненты В2О3 ж КэаО переходят из стекла в раствор, а устойчивая кремнеземная фаза в виде губчатого остова сохраняется в пористом стекле. Пространственная непрерывность каждой из фаз является обязательным условием возможности получения пористого стекла. [c.21]

Таким образом, при рассмотрении устойчивости и коагуляции латексов необходимо учитывать молекулярную неоднородность межфазной границы полимер — среда, модис )ицированной адсорбционным слоем эмульгатора, наличие дискретных гидрофобных и гидрофильных участков. Неоднородность поверхности определяется не только состоянием адсорбционного слоя эмульгатора, но и природой полимера — наличием в полимерных цепях латексных частиц поверхностных ионо-генных или полярных функциональных групп. Это приводит к представлению о своеобразном поверхностном гидрофобно-гидрофильном балансе, влияющем на коллоидно-химические свойства, устойчивость и коагуляцию латексов. [c.214]

Поверхность пигментов относится к высокоэнергетическим, имеющим поверхностное натяжение на границе с воздухом от 100 до 1000 мДж/м Эта энергия распределена на поверхности неравномерно благодаря физической и химической неоднородности частичек пигмента Так, (точечные дефекты кристаллической структуры приводят к иестехиометричиости соединения как в -объеме, так и иа поверхности Например, для диоксида титана содержание кислорода в решетке меньше, чем в соответствии с формулой TiOj Для цинковых белил, наоборот, кислород содержится в избытке по сравнению с формулой ZnO Присутствие посторонних иоиов в кристаллической решетке приводит к ее деформации Обычно такие дефекты концентрируются у по- верхности что и приводит к появлению участков с повышенной поверхностной энергией Даже в случае идеальной поверхности ионы, расположенные иа ребрах кристаллов и в его вершинах, являются координацнонно-ненасы-"Щенными и вызывают энергетическую неоднородность поверхности [c.256]

В дальнейшем было обращено вниманяе на постулированное в простой теории постоянство коэффициентов активности ионов в стекле. Можно отметить два основных направления развития теории, в которых пересматривается это положение. В одном из них, представленном работами Н. А. Измайлова и А. Г. Васильева 21, Ландквиста [22], Лендьеля с сотрудниками [23], Эйзенмана [1, 24] и Швабе 25], устанавливается эмпирически или на основе тех или иных теоретических соображений общий вид зависимости активностей ионов в стекле от их концентраций. Другое направление, развиваемое Б. П. Никольским с сотрудниками [26—29], также пересматривает положение о постоянстве коэффициентов активности ионов, но на основе представлений о неравноценности связи ионов в различных ионогенных группах стекла. В общем, оба эти направления не исключают друг друга, а скорее взаимно дополняют, так как ими учитываются разные стороны взаимодействия ионов в сложной структуре стекла. Первое рассматривает зависимость прочности связи каждого из ионов в стекле от положения ионообменного равновесия (в пределах однородной по предположению среды), что отражается в устанавливаемых авторами зависимостях коэффициентов активности ионов от концентрации. Второе направление обращает основное внимание на возможные проявления химической неоднородности структуры (на различие в прочности связи конов в разных структурных ионогенных группах стекла). [c.308]

Таким образом, полученные нами экспериментальпые данные не подтверждают предположения о неоднородности поверхности по кислотноосновным свойствам. Кислотно-основные свойства поверхности, по-видимому [15], в первую очередь определяются отношением е/г ионов поверхности, а следовательно, химическая связь при адсорбции не может иметь такой локализованности и направленности, как в случае ковалентной связи при адсорбции на металлических или нолунроводниковых катализаторах. Поэтому деформирующее действие кислотно-основной поверхности должно в известной мере усредняться. Неоднородность поверхности, напротив, специфична, по-видимому, для каталитической и адсорбционной поверхностей, обладающих электронными (окислительно-восстановительными) свойствами. [c.312]