Потенциал поверхности раздела

В результате выхода электронов в вакуум у поверхности раздела возникает двойной слой, в котором сосредоточен поверхностный потенциал (рис. 3, б) потенциальная энергия электронов на дне потенциального ящика изменяется при этом от и до и, а уровень Ферми, от которого отсчитывается работа выхода электрона и к которому относится реальный потенциал электрона [c.25]

Строение двойного электрического слоя в условиях специфической адсорбции. Адсорбция — концентрирование вещества из объема фаз на поверхности раздела между ними — может быть вызвана как электростатическими силами, так и силами межмолекулярного взаимодействия и химическими. Адсорбцию, вызванную силами неэлектростатического происхождения, принято называть специфической. Вещества, способные адсорбироваться на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными (ПАВ). К ним относятся большинство анионов, некоторые катионы и многие молекулярные соединения. Специфическая адсорбция ПАВ, содержащегося в электролите, влияет на структуру двойного слоя и величину ф1 потенциала (рис. 172). Кривая 1 на рис. 172 соответствует распределению потенциала в двойном электрическом слое в отсутствие ПАВ в растворе. Если раствор содержит вещества, дающие при диссоциации поверхностно-активные катионы, то за счет специфической адсорбции поверхностью металла катионы будут входить в плотную часть двойного слоя, увеличивая ее положительный заряд (кривая 2). В условиях, способствующих усилению адсорбции (например, увеличение концентрации адсорбата), в плотной части может оказаться избыточное количество положительных зарядов по сравнению с отрицательным зарядом металла (кривая 3). По кривым распределения по- [c.474]

Электрическое поле, создаваемое зарядом металла в окружающем его растворе, вызывает неравномерное распределение ионов в растворе вблизи металла. Если металл заряжен отрицательно (рис. 146), то катионы, находящиеся в растворе вблизи него, притягиваясь металлом, концентрируются около него, в особенности в слое, непосредственно прилегающем к поверхности металла. Анионы же отталкиваются металлом, и их концентрация в растворе вблизи металла будет понижена, в особенности в слое, непосредственно прилегающем к поверхности металла. В результате раствор вблизи металла приобретает заряд, противоположный по знаку заряду металла. Образуется двойной электрический слой. Этот слой характеризуется различным распределением ионов разного знака в поверхностном слое раствора и неодинаковым распределением зарядов в поверхностном слое металла. Он связан с определенной разностью потенциалов (скачком потенциала) на поверхности раздела металл/раствор . [c.416]

Под влиянием электролита происходит изменение не только заряда и -потенциала латексных частиц [28], но и уменьшение степени гидратации их [39] и превращение гидрофильной поверхности раздела фаз в гидрофобную, что имеет место в момент разделения фаз в начале коагуляции. Роли дегидратации поверхности раздела фаз при коагуляции водных дисперсий придается большое значение [40]. [c.256]

Э. д. с. гальванического элемента, т. е. наибольшая разность потенциалов между электродами его, равна алгебраической сумме отдельных разностей (скачков) потенциала, суи ествующих на поверхностях раздела между различными фазами, образуюш,ими элемент. [c.420]

Таким образом, подобно адсорбционному потенциалу, капиллярный потенциал характеризует дополнительное энергетическое взаимодействие в пористом теле. Однако если величина соответствует силам межмолекулярного взаимодействия структурных элементов матрицы мембран и компонентов газовой смеси, то капиллярный потенциал отражает влияние межмолекулярного взаимодействия между жидкостью и паром при искривленной поверхности раздела. Роль матрицы мембран сводится к формированию участков поверхности определенной кривизны за счет поровой структуры. [c.52]

Де-Леви [16] считает, что вихри возникают из-за нецентрического роста капли ртути, в результате которого происходит усиленное движение поверхности ртути в низу капли при относительно незначительном движении поверхности капли у ее шейки. Это в свою очередь приводит к неравномерному распределению потенциала поверхности раздела электрод — раствор со стороны раствора. [c.494]

Работу, затрачиваемую на изотермическое и обратимое образование единицы новой поверхности раздела фаз и равную изменению изобарного потенциала в соответствующем процессе (см. 67), называют удельной свободной поверхностной энергией (а). В случае границы двух конденсированных фаз эту величину называют пограничным, а для границы жидкости с ее парами — поверхностным натяжением. [c.310]

Рис. 6 11. Потенциал слоя Штерна 4 5 и 5-потенциал поверхности раздела при адсорбции поверхностно-активных веществ.

Внутренний потенциал фазы ф определяется уравнением (72) как сумма внешнего и поверхностного потенциалов. Это определение, как и определение других электрических потенциалов, относится к фазе в вакууме. Если одна фаза граничит с другой, то для характеристики этой границы необходимо ввести некоторые новые понятия и несколько модифицировать прежние, поскольку вследствие взаимного влияния фаз поверхность раздела мел<ду ними может отличаться по строению и свойствам от свободных поверхностей исходных фаз. [c.25]

Поверхностная проводимость xs является одной из характеристик поверхности раздела, которую надо учитывать при расчете электрокинетического потенциала С, и при выборе оптимального режима ряда технологических процессов, например при проведении электродиализа, определении пористости грунтов и т. д. [c.92]

Состав смеси меняется по степенному или экспоненциальному закону в диффузионных пограничных слоях напорного и дренажного каналов, примерно линейно — в мембране и пористой подложке и скачкообразно — на поверхности раздела. Каждую из областей можно рассматривать как открытую неравновесную подсистему, а мембранный элемент в целом — как открытую систему, состоящую из четырех подсистем, разграниченных поверхностями раздела. На основе представлений о локальном термодинамическом равновесии концентрации компонентов на границах раздела подсистем находят из условия равенства химических потенциалов этих компонентов в каждой из сопрягающихся подсистем. Газовые смеси в напорном и дренажном каналах представляют однородные объемные фазы, поэтому химический потенциал каждого из п компонентов газовой смеси зависит только от давления, температуры и состава смеси [c.11]

При контакте твердого тела с жидкостью между ними, как правило, наблюдается неэквивалентный обмен зарядами, что приводит к потере электронейтральности твердых тел, они заряжаются. Такого рода процессы происходят не только в пластах, на поверхности раздела твердой и жидкой фаз, но и между скважинным оборудованием и пластовой жидкостью. Например, при соприкосновении труб с водой металл, незначительно растворяясь, отдает положительно заряженные ионы Ре + или А1 +. В металле остается избыток электронов, и он заряжается отрицательно. Величина возникающего при этом потенциала зависит от химического состава металла и жидкости. [c.111]

Пористые мембраны представляют гетерогенные системы с весьма развитой поверхностью раздела твердое тело (матрица)— газ. Известно, что состояние газа или жидкости вблизи поверхности раздела фаз отличается от свойств той же среды в большом объеме. Особенности поведения веществ в этой области принято называть поверхностными явлениями. Термодинамически поверхностные явления трактуются как проявление особого вида взаимодействия системы, которое характеризуется уменьшением свободной энергии Гиббса при переходе вещества из объемной в поверхностную фазу. Убыль свободной энергии Гиббса пропорциональна площади поверхности и количественно определяется работой, которую необходимо затратить на образование поверхности или перемещения массы из объема в поверхностный слой в изотермическом процессе. Следовательно, речь идет о существовании потенциала поверхностных сил. [c.42]

Ориентированная адсорбция незаряженных полярных или поляризуемых частиц на границе раздела фаз с образованием двойного электрического слоя в пределах одной фазы адсорбция молекул воды (рис. 106, э) на металле ориентация дипольных молекул у поверхности раздела жидкость —газ (рис. 106, и) — адсорбционный потенциал. [c.150]

На поверхности, образующейся между двумя жидкостями, не смешивающимися между собой или обладающими ограниченной взаимной растворимостью, существуют соотношения, аналогичные рассмотренным. Поверхностное натяжение на поверхности раздела между двумя жидкостями обычно значительно меньше, чем на поверхности раздела между жидкостью и газом. Но и в этом случае действуют силы, стремящиеся уменьшить изобарный потенциал как путем уменьшения поверхности, так и путем понижения поверхностного натяжения, что происходит в результате адсорбции соответствующих компонентов в поверхностном слое. Это имеет место и в системе из двух компонентов, и при растворении в них третьего вещества (рис. 131). Все эти явления приобретают большое значение в случае тонкого диспергирования одной жидкости в другой, в особенности в коллоидных системах, в связи с огромным увеличением поверхности. [c.365]

Таким образом, при погружении металла в воду или в раствор, содержащий ионы, данного металла, на поверхности раздела металл раствор образуется двойной электрический слой и возникает разность потенциалов скачок потенциала) между металлом и раствором. Величина этой разности потенциалов зависит от свойств металла и раствора, в особенности от концентрации ионов данного металла в растворе и от характера взаимодействия между частицами в двойном электрическом слое. [c.417]

Диффузионным потенциалом называется разность потенциалов, возникающая на поверхности раздела между двумя растворами, различающимися или по виду растворенного вещества, или по его концентрации. Эти скачки потенциала невелики они обычно не превышают 0,03 в и могут уменьшаться до нуля. Причиной их служит различие в подвижностях и, следовательно, в скоростях диффузии ионов различного вида. Рассмотрим только простейший случай, когда соприкасающиеся растворы содержат один и тот же электролит и различаются только по его концентрации. Обратимся к цепи (ХП1, 26). [c.438]

Дайте характеристику строения двойного электрического слоя на поверхности раздела фаз. Как изменяется потенциал с расстоянием от поверхности [c.102]

Прибор, используемый в исследованиях, которые проводят с помощью первого метода, состоит из стеклянной и-образной трубки, в открытые концы которой помещены платиновые электроды. Трубку заполняют эмульсией М/В ниже края каждого электрода, а затем вводят достаточное количество дистиллированной воды с тем, чтобы покрыть их. К электродам подводят постоянный ток и измеряют скорость, с которой поверхность раздела вода — эмульсия движется в верхнюю часть одного из лимбов и-образной трубки. Поток можно направить в противоположную сторону и изучать скорость движения в другом лимбе. Измерения проводят при различных напряжениях, подтверждая, что скорость не зависит от подаваемого потенциала. [c.160]

Стеклянный электрод относится к мембранным электродам. На поверхности раздела между тонкой мембраной из стекла специального состава и раствором возникает разность потенциала, величина которой является функцией в растворе (хотя в [c.38]

Выполнение работы. В кювете горизонтальных весов с поплавком приспосабливают прибор для измерения поверхностного потенциала (см. рис. 25), Наливают в кювету до краев 0,01-молярную соляную кислоту. Измеряют поверхностный потенциал, возникающий между воздушным электродом и поверхностью раздела раствор электролита — воздух. [c.71]

Граница этого смещения, называемая плоскостью скольжения, располагается в диффузном слое на расстоянии л = Л от поверхности раздела фаз (см. рис. 111.2). Потенциал ДЭС в точке с координатой л ==А обозначается и называется электрокинетическим или потенциалом. [c.61]

М растворе НС1 ф2 — потенциал у поверхности раздела 0,1 М раствора H I — стекло фз — то же у поверхности стекло — раствор, содержащий ионы водорода произвольной активности — диффузионный потенциал на границе этого раствора и раствора КС1 ф5 — потенциал каломелевого электрода. Потенциалы фь фа, и ф5 — постоянны потенциалом ф4, ввиду его малого значения, можно пренебречь, а потенциал фз зависит от активности ионов водорода в растворе. [c.160]

Движущей силой массопереноса того или иного реагента яв ляется градиент химического потенциала, нормальный к поверхности раздела фаз [c.277]

Следовательно, химический потенциал конденсированного вещества в капле выше, чем в системе с плоской поверхностью раздела фаз. Таким образом, равновесное давление насыщенных паров над жидкой каплей (Р) также выше, чем над плоской поверхностью (Р°). Иными словами, равновесный пар нал каплей пересыщен по сравнению с равновесным паром над плоской поверхностью той же жидкости. [c.272]

Влияние потенциала двойного слоя. На поверхности частиц или капель дисперсной фазы могут адсорбироваться ионы, которые в свою очередь притягивают противоположно заряженные ионы и т. д. Этот эффект уменьшается по мере удаления от поверхности частиц. Исследование таких частиц лод ультрамикроскопом при воздействии приложенной электродвижушей силы показывает, что направление их движения к электродам соответствует знаку приобретенного ими заряда (явление электрофореза). Слой адсорбированных и противоположно заряженных ионоз называется двойным электрическим слоем. Он может быть разделен на две зоны. Первая образована ионами, адсорбированными на поверхности раздела фаз и настолько мало подвижными, что их можно рассматривать как фиксированные. Вторая состоит из ионов, находящихся дальше от ловерхности раздела фаз, причем подвижность этих ионов возрастает с увеличением расстояния. Поэтому различают два потенциала потенциал двойного слоя, представляющий собой потенциал поверхности раздела по отношению к дисперсионной среде, и -потенциал, являющийся разностью потенциалов между фиксированными и свободными ионами. Знак заряда ловерхности может быть положительным или отрицательным в зависимости от природы адсорбированных ионов. При добавлении индефферентных солей значения потенциалов уменьшаются. [c.350]

ОТ данной фазы. Выражение в непосредственной близости нельзя считать достаточно строгим под ним обычно подразумевают то минимальное расстояние от поверхности данной фазы, иа котором уже проявляются силы зеркального отображения это расстояние имеет порядок 10- м. Знак -потенциала совпадает со знаком заряда конца диполя, лежащего ближе к поверхности раздела фазы, т. е. с зарядом его внешнего конца, внешний потенциал г соответствует работе переноса элементарного отрицательного заряда из бесконечности в вакууме в точку, также находящуюся в вакууме, но расположенную в непосредственной близости от поверхности данной фазы потенциал г ) является результатом нескомпенсиро-ванного свободного заряда фазы а. [c.25]

При помощи этого, а также ряда других методов удалось не только подтвердить сам факт обмена ионами, но и количественно оценить его. Поскольку в обмене участвуют заряженные частицы, то его интенсивность можно выразить в токовых единицах и охарактеризовать токами обмена / . Токи обмена относят к I см2 (I и ) поверхности раздела электрод — раствор они служат кинетической характеристикой равновесия между электродом и раствором при равновесном значении электродного потенциала и обозначаются / . Одни из первых работ по определению токов обмена были выголнены В. А. Ройтером с сотр. (1939). Значения токов обмена для ряда электродов приведены в табл. 10.2. Интенсивность обмена зависит от материала электрода, природы реакции и изменяется в широких пределах. По третьему принципу осмотической теории Нернста токи обмена возникают в результате существования сил осмотического давления раствора и электролитической упругости растворения металла. [c.218]

Поверхностная концентрацн5[ частнц Са здесь будет совпадать с объемной концентрацией с, - В уравнение (17.137) в отл[1чие от аналогичных уравнений для металлических электродов входит концентрация электронов вблизи поверхности раздела, так как их число в зоне проводимости полупроводника ограничено. Величина зависит от потенциала в зоне объемного заряда полупроводника [c.378]

Симический потенциал окислителя в районе микропустот возрастает (рис. 44), а в самой микрополости давление окислителя достигает значения, отвечающего равновесному давлению окислителя в тройной системе Ме—МеХ—Х2- Происходит диссоциация наружного компактного слоя окалины на поверхности раздела окалина—трещина. Образующиеся при этом ионы металла и электроны диффундируют к внещней поверхности окалины, где они взаимодействуют с окислителем, а окислитель диффундирует через газовую фазу в микрополости к металлу и образует с ним внутренний слой окалины (рис. 45), фазовый состав которого соответствует фазовому составу первоначально образовавшегося слоя окисла. [c.75]

Твердые тела всегда обладают способностью в той или другой степени поглощать (адсорбировать) из окружающей среды на своей. поверхности молекулы, атомы или ионы, Явление Рис. 131. Ориеита-поглощения углем растворенных веществ из раствора впервые было открыто и изучено Т. Е. Ловицем (1785). Для понимания явлений, происходящих на поверхности раздела между твердым телом и газом или между твердым телом и жидкостью, в принципе применимы многие из рассуждений, приведенных в предыдущих параграфах. Адсорбция газа или растворенного вещества на поверхности твердого тела (адсорбента) является процессом, протекающим самопроизвольно, когда адсорбция уменьшает изобарный потенциал поверхности. Иначе го-воря, на поверхности адсорбента адсообиоиются. вещества. по-нижающие поверхностное натяжение его относительно окружающей среды. [c.365]

В этих условиях разность потенциалов между электродами элемента максимальна. Наибольшая разность потенциалов данного элемента (т. е. разность потенциалов при обратимых условиях его работы) называется его электродвижуш,ей. силой и обозначается э. д. с. Гальванической цепью мы будем называть последовательную совокупность всех скачков потенциала на различных поверхностях раздела, отвечающих данному гальваническому элементу. [c.419]

Установлено [15], что агрегативная устойчивость эмульсий является кинетическим понятием, так как удельная свободная межфазная энергия системы определяется средней кинетической энергией теплового движения, а не минимумом термодинамического потенциала. Самопроизвольные процессы в таких системах являются необратимыми и устойчивое состояние соответствует полной коалесценции тобуп и расслоению системы на две объемные фазы с минимальной поверхностью раздела. [c.17]

Если пропиточный и покровный битумы хорошо совмещаются (т. е. если между ними не происходит эксудатпвных реакций), то тогда кровельное покрытие может быть пригодно после храпения в течение ряда лет без заметного ухудшения качества, не считая обычного старения. Если же оба битума судативно несовместимы направление реакции станет зависимым от того, будет ли эксуда-тивный потенциал выше у верхнего (видимого) слоя или у в н трен-него (невидимого) слоя битума. В первом случае некоторую часть легких фракций выделяет верхний, покровный слой битума. Легкий масляный эксудат будет собираться у поверхности раздела между покровным битумом и листом асбеста, чаетггчца гтронтгкая в асбест на небольшую глубину и размягчая находящийся в его порах пропиточный битум. Часть масляного эксудата проходит за счет капиллярных сил через мельчайшие капилляры покровного слоя битума, оставшиеся в процессе приготовления кровельного материала. [c.91]

Современные взгляды на эмульсии вообще, и на битумные эмульсии - в частности, базируются на теории адсорбционной оболочки, выдвинутой в 1913 году Банкрофтом. Подробно эта теория рассмотрена в упоминавшемся раннее труде Клейтона , мы же лишь кратко остановимся на-основных ее положениях.Учение об эмульсиях, созданное Банкрофтом, основано на более ранней теории поверхностного натяжения Доннана - в той ее части, где утверждается, что изменения поверхностного натяжения на поверхности раздела масло - вода протекает параллельно с изменением электрического потенциала... и возможно здесь играет роль избирательная адсорбция ионов . В понимании Доннана и его последователей эмульгированные шарики масла окружены очень вязкой или даже желатинообразной оболочкой , которая препятствует их слиянию. Эти оболочки появляются благодаря адсорбции, которая происходит при понижении поверхностного натяжения на границе масло - вода, т.е. эмульгирование тесно связано с низким поверхностным натяжением между маслом и эмульгатором . Льюис, Эллис и другие исследователи расширили теорию поверхностного натяжения, связав ее с адсорбцией, электрическим зарядом и коагуляцией. Пикеринг в 1910 году важнейшим фактором эмульгирования (помимо высокой вязкости и низкого поверхностного натяжения) назвал присутствие тонко раздробленных, нерастворимых в дисперсионной среде частиц, которые обволаки- [c.14]

Измерить потенциал изолированного электрода ( равн) практически невозможно. Поэтому необходимо составить электрохимическую ячейку из двух полуэлементов, между которыми при определенных условиях возникает разность потенциалов (не следует путать разность потенциалов между двумя полуэлемен-тами с разностью потенциала на поверхности раздела электрод раствор). Электрохимической ячейкой называется элемент, в котором либо химическая энергия превращается в электричес- ую, либо электрическая в химическую. Для превращения хими- [c.124]

Примечание. Вертикальные линии в схематически изображенных электрохимических ячейках представляют собой поверхность раздела двух фаз, где имеет место возникновение скачка потенциала. Если при расчетах э.д.с. элемента учитываются разности потенциала на этих границах, то они обозначаются одними вертикальными линиями. Если же ставятся двойные линии, то разность потенциала на этой границе в общей э.д.с. элемента не принимается в расчет. Обычно это может быть на поверхности раздела двух жидких фаз (диффузионный потенциал), где, однако, можно создать гакие условия, чтобы скачок потенциала был пренебрежительно мал по сравнению с общей величиной э.д.с. элемента, вызванной в основном скачками по- тенциала на поверхности раздела жидкой и твердой фаз. Для этой цели чаще всего применяются электролитические ключи (мостики из стеклянной трубки, заполненные раствором электролита, ионы которого имеют практически одинаковую подвижность, например хлорид калия), с помощью которых контактируют две жидкие фазы. [c.133]

В данном случае pH раствора определяют, составляя ячейку из стеклянного индикаторного электрода и электрода сравнения, погруженнь1х в один и тот же испытуемый раствор. Э.д.с. такой цепи состоит из алгебраической суммы потенциалов, возникающих на отдельных поверхностях разделов фаз испытуемый раствор - внешняя поверхность стекла ( j), внутренняя поверхность стекла - стандартный раствор ( 2 ) > стандартный раствор -индикаторный электрод Е )< и потенциала электрода сравнения, погруженного в испытуемый раствор ( Е )-, э.д.с. = Ej + 2 + [c.163]

Количественно термодинамические особенности систем с развитой поверхностью раздела учитывают с помощью специальной величины а, носящей название поверхностного натяжения (иногда эту величину называют также избьггочной поверхностной энергией). Величина а описывает изменение потенциала Гиббса системы вследствие наличия в ней межфазной фаницы с общей площадью, 5 [c.265]

Конденсационный путь образования дисперсных систем связан с выделением новой фазы из гомогенной системы, находящейся в метастабильиом состоянии, например кристаллизация из пересыщенного раствора, конденсация пересыщенного пара и т. п. Этот процесс протекает в том случае, если химический потенциал вещества в новой (стабильной) фазе меньше, чем в старой, мета-стабильной ((12< 11). Однако этот выгодный в конечном счете процесс проходит через стадию, требующую затраты работы, — стадию образования зародышей новой фазы, отделенных от старой фазы поверхностью раздела. Условия для возникновения зародышей новой фазы возникают в метастабильной системе в местах, где образуются местные пересыщения — флуктуации плотности (концентрации) достаточной величины. Радиус равновесного зародыша новой фазы связан со степенью пересыщения известной зависимостью (для жидкой капельки, образующейся в пересыщенном 76 [c.76]