Натяжение поверхностное, влияние заряда

Цель работы определение зависимости поверхностного натяжения на границе ртуть — раствор и краевого угла от электрического потенциала исследование влияния природы электролита на точку нулевого заряда. [c.27]

Рис. 79. Влияние заряда поверхности электрода на адсорбцию органических соединений в процессе их электровосстановления при заданном значении катодного потенциала 8 = —0,8 в а — поверхностное натяжение ф — потенциал в приведенной или ф-шкале

Влияние заряда на поверхностное натяжение. [c.456]

Аналогичный пример можно привести н из теории электрокапиллярных явлений, когда рассматривается влияние заряжения поверхности на ее поверхностное натяжение. Пусть е — заряд поверхности, ф — разность потенциалов, о — поверхностное натяжение, а i2 — величина поверхности. [c.57]

Совместное влияние формы молекулы и ее полярности помогает объяснить многие из свойств воды, рассмотренные выше. Например, поскольку разноименные заряды притягиваются, противоположные концы соседних молекул слипаются друг с другом. Это приводит к высокой температуре кипения воды. (Для разделения молекул жидкости и образования пара необходимо затратить много тепловой энергии.) Высокое поверхностное натяжение и понижение плотности при кристаллизации льда также может быть объяснено формой молекул воды и их электрической полярностью. В добавление к этому из-за своей полярности молекула воды притягивается к молекулам других полярных веществ. Следовательно, вода способна растворять соединения самой разнообразной структуры. [c.44]

Эмульсии [1—5]. Эмульсии — системы из двух жидких фаз, одна из которых дисперсная, или прерывная, а другая фаза не- прерывная, называемая дисперсионной средой. Эмульсии распадаются на два класса. Первый класс — весьма разреженные эмульсии в виде мельчайших капелек одной жидкости, например масла, взвешенных в другой, например в воде. В стабилизации этих эмульсий главную роль играют электрические заряды на поверхности эмульгированной жидкости состояние и свойства поверхностных пленок оказывают меньшее влияние. Эмульсии этого класса приближаются к лиофобным коллоидным системам. Эмульсии второго класса более распространены. В них устойчивость определяется главным образом природой межфазной поверхностной пленки, отделяющей дисперсную фазу от дисперсионной среды. Эту пленку обычно образует третье вещество, отличающееся от обеих объемных фаз и легко растворимое в одной из них. Одна из главных функций этой пленки — понижение межфазного натяжения за счет увеличения адгезии между обеими фазами и, следовательно, уменьшение работы образования поверхности раздела при диспергировании. [c.78]

В него адсорбирующихся молекул и отчасти уменьшением диэлектрической постоянной. Однако по достижении некоторых значений потенциала в положительной и отрицательной сторонах от потенциала нулевого зарядами влияние поверхностноактивного вещества на емкость прекращается. Такое явление можно наблюдать и с помощью электрокапиллярного метода. Так, на рис. 3 г ривая 4 показывает, что понижение поверхностного натяжения ртути, происходящее в результате адсорбции бутилового спирта, ограничивается определенной областью потенциалов. [c.735]

Атомы на поверхности капли ртути, как и у всякой жидкости, имеют ненасыщенные силы сцепления, что является источником избыточной поверхностной энергии. При образовании двойного электрического слоя на поверхности ртути эти силы сцепления в ка-кой-то мере оказываются насыщенными за счет адсорбированных потенциалопределяющих ионов. Таким образом, поверхностное натяжение ртути"становится тем меньше, чем больше ионов адсорбируется на ее поверхности. Этот принцип зависимости поверхностного натяжения ртути от величины заряда ее поверхности и лежит в основе данного опыта. Изменение формы капли ртути в растворе нитрата натрия под влиянием электрического поля происходит по- [c.187]

Исследование влияния приложенной разности потенциалов на поверхностное натяжение границы раздела фаз удобнее всего проводить на идеально поляризующейся поверхности жидкого металла (обычно ртути) в водном растворе электролита. Очень важно, что при этом одновременно измеряются разность потенциалов фаз (по сравнению с каким-либо стандартным электродом) и поверхностное натяжение межфазной а поверхности (обычно по максимальной высоте столба ртути, удерживаемой силой поверхностного натяжения в капилляре) вместе с тем возможно определе- ние и плотности заряда двойного слоя по току, переносимому вытекающей по каплям ртутью, при известной их по-верхности. [c.215]

На процесс конденсационного образования аэрозолей существенное влияние оказывает электрический заряд. Как указывалось выше, возникновение заряда на частицах аэрозоля, связанное с затратой работы (работы заряжения), может привести к значительному снижению поверхностного натяжения на границе частица — среда, что особенно существенно для зародышевых частиц (см. гл. IV). Величину снижения поверхностного натяжения частицы с радиусом г, несущей заряд д, можно определить, проинтегрировав уравнение Липпмана (VII—56) [c.273]

Характер изменения поверхностного натяжения ртути под влиянием поляризации можно объяснить на основании следующих представлений. На незаряженной поверхности ртутного мениска вследствие наличия поверхностного натяжения создается давление, перпендикулярное к поверхности и направленное внутрь мениска. Если поверхность ртути заряжена (положительно или отрицательно), то к ней притягиваются из раствора противоположно заряженные ионы, в результате чего образуется вышеупомянутый двойной электрический слой. Электростатические силы между противоположными зарядами действуют против силы, направленной внутрь мениска вследствие этого на заряженной поверхности поверхностное натяжение всегда меньше, чем на незаряженной. [c.13]

Падение тока максимума при изменении потенциала по обе стороны от потенциала нулевого заряда обусловлено возрастанием торможения дви-жения поверхности электрода под влиянием электрического заряда двойного слоя. Заряженные частицы в результате движения поверхности накапливаются около шейки капли, вследствие чего в верхней части капли снижается поверхностное натяжение и тем самым тормозится движение поверхности ртути. Этот эффект торможения в уравнениях (26) и (27) [так же как и в [c.428]

Эмульсия представляет собой двухфазную систему, состоящую из маленьких капелек одной жидкости, диспергированных в другой, не смешивающейся с ней жидкости. Если капельки велики, то они подымаются или надают, в зависимости от разницы их плотности от плотности среды, и концентрируются в виде отдельного слоя. Если же капельки малы, то они находятся под влиянием броуновского движения, которое вызывает их столкновения. При каждом соприкосновении капелек эмульсии поверхностное натяжение вызывает их слияние, вследствие чего эмульсии вообще менее устойчивы, чем суспензии равных по величине и плотности частичек. Ясно поэтому, что для придания эмульсии устойчивости необходимо наличие какого-то фактора, предохраняющего частички от взаимного контакта. Наиболее важными способами предохранения частиц от столкновений являются во-первых, придание частице заряда, во-вторых, создание вокруг нее прочной, но не липкой защитной пленки. [c.259]

Введение неорганических солей в растворы ионогенных коллоидных ПАВ не меняет форму кривых а = /(С). Но сами кривые идут круче, и при ККМ достигается большее понижение поверхностного натяжения. Таким образом, в присутствии солей поверхностная активность ионизированных ПАВ повышается. Такое действие солей вызывается главным образом противоионами — ионами электролита, которые имеют заряд, противоположный по знаку заряду поверхностно-активного иона. Так, влияние солей щелочных металлов на поверхностную активность анионных ПАВ определяется природой и концентрацией катионов и почти не зависит от природы анионов. По эффективности действия ионы одинаковой валентности располагаются в лиотропные ряды. В случае одновалентных катионов эффективность действия убывает в ряду [c.106]

Форма электрокапиллярной кривой и потенциал нулевого заряда в значительной степени определяются составом раствора, в который погружена ртуть, особенно наличием в нем ионов или нейтральных молекул органических веществ, способных адсорбироваться поверхностью электрода. При этом адсорбированные частицы вызывают изменение структуры двойного электрического слоя, что оказывает влияние на величину поверхностного натяжения на границе ртуть—раствор и потенциал нулевого заряда. [c.327]

Исключив а из выражений (40) и (41), можно вычислить сжимаемость через наблюдаемое поверхностное натяжение ст. Вычисленные значения [63] хорошо согласуются с экспериментальными. Действительно, пока не предложено лучшей модели, существующая модель твердых сфер в рамках теории, учитывающей конечный размер частиц, остается вполне приемлемой для интерпретации сжимаемости и других данных для расплавов солей. Успех этого подхода подтверждает предположение, что кулоновские взаимодействия, связанные с ионным зарядом, имеют относительно слабое влияние на взаимодействия ближайших соседей, исключая связывание противоположно заряженных ионов с образованием наиболее вероятной конфигурации. Для таких сравнительно простых жидкостей первейшей задачей при разработке теоретических уравнений состояния, а следовательно, и теоретических уравнений сжимаемости является описание геометрии упаковок, с чем теория, учитывающая конечный размер частиц, справляется достаточно хорошо. [c.455]

Чем больще работа адсорбции, тем в более широком интервале потенциалов сказывается влияние поверхностно-активных веществ. В точке нулевого заряда, при отсутствии ионного двойного слоя, адсорбция происходит беспрепятственно и межфазовое натяжение понижается. [c.341]

Сведения о строении двойного электрического слоя и природе ряда коллоидно-химических процессов, происходящих при взаимодействии ионов с границей раздела фаз, дает изучение электрокапиллярных явлений, т. е. влияния заряда межфазной поверхности на поверхностное натяжение. Эти явления наиболее подробно рассматриваются в курсах электрохимии здесь же будут приведены только те основные закономерности электрокапиллярных явлений, которые существенно необходимы при рассмотрении коллоидно-химических явлений специфики адсорбции анионных и катионных ПАВ, особенностей зародыше-обра13ова1Н1Ия. новой фазы (с. 273) (И проявления эфф>екта Ребиндер а в условиях. 3 а,ряженной поверхности (см. 342). [c.214]

Адсорбция-концеятрироваяке в поверхностном слое или на пов-сти жидкостей и твердых тел в-в, понижающих их поверхностное натяжение (уд. своб. поверхностную энергию) (см. Поверхностно-активные вещества). 8) Электроповерхностные явления, обусловленные двойшш электрич. слоем иоиов и межфазными скачками потенциала на пов-сти раздела фаз. К ним относятся электрокапиллярные явления, связанные с влиянием заряда пов-сти иа величину поверхностного натяжения электрокинетич. явления-электрофорез, электроосмос, возникновение потенциала течения при протекании жидкости через пористую диафрагму и потенциала оседания при перемещении частиц в жидкости. [c.591]

Такой взгляд на влияние заряда на поверхностное натяжение был развит Нернстом (1889) на основе клас-сическихисследований Л ип-мана (1875) и Гельм-гольца (1881). Он непо-средственно вытекает из осмотической теории гальванических цепей. В подтверждение его правильности Нернст иПальмер (1907) показали, что аналогичные катодной поляризации изменения поверхностного натяжения могут быть достигнуты изменением концентрации ртути в растворе. Например понижая ее постепенным прибавлением K N, который связывает ионы ртути в комплекс, можно было получить увеличение поверхностного натяжения до максимума и дальнейшее уменьшение его в полном соответствии с теорией. [c.457]

В одной из более поздиих работ Антропов обратил внимание на значение потенциала пулевого заряда прн электролитическом восстановлении [2 Понятие об этом потенциале связывалось вначале с поверхностным натяжением жидких электродов. Для определения потенциала нулевого заряда другах эчектродов используется влияние потенциала на нх адсорбционные свой- [c.373]

В основе механизма пластификации и уменьшения водосодержания при применении П. лежит адсорбция его молекул на пов-сти высокодисперсных твердых частнц (напр., зерен цемента). Это сопровождается изменением величины и знака поверхностного заряда последних (электрокинетич. потенциала), их дезагрегацией и выделением воды, удерживаемой в агрегатах, состоящих из частиц твердой фазы. Могут иметь значение также снижение поверхностного натяжения воды, увеличение смачиваемости твердой фазы и возрастание воздухововлечения (т. е. повышается содержание пузырьков диспергир. воздуха, к-рые оказывают пластифицирующее влияние). [c.563]

В развитии теории поверхностных слоев значительное место принадлежит работам Л. Н. Фрумкина, исследовавшего влияние различных веществ на форму так называемой электрокапиллярной кривой, характеризующей изменение поверхностного натяжения ртути (в капиллярном электрометре) под влиянием сообщаемого ртути заряда. Фрумкин показал И928), что эти изменения можно приписать ориентации молекул в поверхностном слое. Дальнейшие исследования Фрумкина привели к созданию новой области науки — электрохимии капиллярных явлений. В частности исследования краевых углов смачивания, измеряемых на пузырьках водорода, прилипающих к поверхности ртути в водных растворах, при разных величинах скачка потенциала показали, что смачиваемость и адсорбционная способность металлических поверхностей могут тонко регулироваться их электрической поляризацией и адсорбцией ионов, что привело к теории катодного обезжиривания металлических поверхностей. —Прим. ред. [c.67]

Плоскость расположения зарядов определяет внутреннюю плоскость Гельмгольца (1НР). "Поверхностью раздела" будем называть монослой с диэлектрической проницаемостью т— с мв те с компактным СУ1О0М. Ширина 6 компактного слоя мала по сравнению с расстоянием <х мевду соседними элементами в решетке точечных заряженных участков липидов. Внеганяя плоскость Гельмгольца (ОНР) соответствует внешней границе диф<1 узионного слоя и определяет плоскость, на которой вводится поверхностное натяжение. Действительно, поскольку диэлектрическая проницаемость раствора велика ( жг=80), на внешней плоскости Гельмгольца имеется разрыв диэлектрической проницаемости. Влияние этого разрыва можно описать, вводя фиктивш1е заряды-изображения. Деформация внешней плоскости Гельмгольца описывается соотношением [c.68]

Многие органические вещества хорошо адсорбируются на границе раздела ртуть-вода. Парис. 44-47 показаны некоторые типичные электрокапиллярные кривые, отражающие влияние адсорбции на поверхностное натяжение. Обычно наибольшее уменьшение поверхностного натяжения, соответствующее максимуму адсорбции, происходит вблизи электрокапиллярного максимума. Однако если адсорбирующаяся молекула обладает значительным дйпольным моментом и имеет предпочтительную ориентацию на электроде, эта область может сдвигаться в ту или иную сторону. Молекулы, содержащие сильно взаимодействующие со ртутью группы (например, атом серы в тиомоче-вине), могут адсорбироваться специфически" в полной аналогии с адсорбцией ионоа К примеру, адсорбция тиомочевины прогрессирующе возрастает по мере роста положительного заряда электрода, как это следует из рис. 37. Однако такие особенности адсорбции нетипичны. Большинство органических молекул десорбируется при достаточно больших положительных или отрицательных (относительно пнз) потенциалах, где более полярные молекулы растворителя стремятся заместить менее полярные органические молекулы. При этом поверх- [c.126]

Другие авторы вносили в формулу растворимости различные поправки. Поправки, учитывавшие электролитическую диссоциацию растворенного вещества, не имеют принципиального значения. Особого рассмотрения заслуживает поправка, вносимая в формулу растворимости Кнаппом так как если бы она оказалась правильной, она существенно изменила бы наши представления о процессе физического созревания. Кнапп рассматривал вопрос о влиянии электрического заряда двойного слоя на растворимость малых частиц. Основываясь на поверхностно описанных наблюдениях, автор считает, что при физическом созревании фотографическая эмульсин стремится стать монодисперсной. Причину этого автор видит во взаимнопротивоположном влиянии поверхностного натяжения и заряда частицы. Развивая это предположение, Кнапп указывает, что минимум растворимости для определенного размера частиц может наблюдаться в том случае, если заряд будет пропорционален третьей степени радиуса частицы. Основываясь на качественных опытах, из которых были сделаны неправильные выводы, Кнапп считает, что именно такая зависимость заряда от радиуса и имеет место в фотографической эмульсии. [c.180]

Влияние потенциала е на поверхностное натяжение о сводится к отталкиванию зарядов двойного электрического слоя ( 40, 41). Силы поверхностного натяжения на незаряженной поверхности металла стремятся максимально сократить поверхность. Напротив, отталкивание положительных или отрицательных зарядов на поверхности приводит к ее растяжению. Это влияние противо-лоложно поверхностному натяжению, не зависит от знака заряда [c.106]

Было высказано предположение, что саморазмеш ивание тонких слоев обусловлено изменением поверхностного натяжения пленки от точки к точке. Это изменение может быть вызвано температурными перепадами, которые возникают из-за неодинаковой скорости испарения, разной величиной электрического заряда в различных точках поверхности, возникновением джоу-лева тепла при работе микроэлементов и т. п. Переменное поверхностное натяжение должно вызывать движение электролита, под влиянием которого и усиливается доставка кислорода к металлу. [c.43]

В действительности такую форму электрокапиллярная кривая сохраняет только для небольшого числа электролитов (Н2504, МааЗО , КМОз, КОН и т. п.). Максимум элект-рокапиллярной кривой при этом располагается при значениях электродного потенциала от —0,19 до —0,21 В. В большинстве растворов (особенно в присутствии органических соединений) максимум электрокапиллярной кривой смещается в сторону электроположительных или электроотрицательных значений, а сама кривая теряет правильную форму и симметричность. Ионы и вещества молекулярного типа, способные оказывать влияние на форму электрокапиллярной кривой, получили название поверхностно-активных (ПАВ). Ход электрокапиллярной кривой, т. е. возрастание, прохождение через максимум и затем снижение поверхностного натяжения при последовательном смещении потенциала ртутного электрода в электроотрицательную сторону, объясняется изменением заряда ртути и природы адсорбирующихся на ее поверхности ионов. На восходящей ветви электрокапиллярной кривой поверхность ртути заряжена положительно, и действие электростатических сил вызывает притяжение анионов. Изменяя потенциал электрода, мы тем самым изменяем соотношение сил притяжения, действующих между положительно заряженной поверхностью и анионами в растворе, с силами отталкивания, возникающими при взаимодействии положительно заряженных ионов [c.99]

Адсорбция на поверхноети электрода зависит от его потенциала, или, точнее, от его заряда, что должно накладывать свой отпечаток и на кинетику реакций электровосстановления, если они совершаются при участии адсорбированных частиц. Чтобы выяснить роль заряда поверхности в реакциях электровосстановителя, следует вспомнить, как изменяется характер электрокапиллярных кривых под влиянием поверхностноактивных веществ. Рассмотрим случай, когда в раствор добавлено органическое молекулярное соединение. Наибольшая адсорбнруемость органических молекулярных веществ наблюдается вблизи нулевой точки ртути (см. рис. 32). При большом отклонении от нее органические соединения вытесняются с поверхности металла и перестают влиять на форму электрокапиллярной кривой. Пусть потенциал, при котором данное соединение способно восстанавливаться, отвечает некоторой величине ед, обозначенной на рис. 32 пунктирной линией. При таком значении потенциала поверхностная концентрация органического соединения достаточно велика, о чем можно судить по величине декремента поверхностного натяжения Аст. Повышение катодного потенциала, т. е. увеличение перенапряжения, уменьшает декремент Аст, а следовательно, и снижает вызывающую его поверхностную концентрацию органического соединения. Это соответственно снижает скорость реакции электровосстановления. При большом смещении [c.410]

Адсорбция на поверхности электрода зависит от его потенциала, или, точнее, от его заряда, что должно накладывать свой отпечаток и на кинетику реакций электровосстановления, если они совершаются при участии адсорбированных частиц. Чтобы выяснить роль заряда поверхности в реакциях электровосстановителя, следует вспомнить, как изменяется характер электрокапиллярных кривых под влиянием поверхностно-активных веществ. Рассмотрим случай, когда в раствор добавлено органическое молекулярное соединение. Наибольшая адсорбнруемость органических молекулярных веществ наблюдается вблизи нулевой точки ртути (см. рис. 32). При большом отклонении от нее органические соединения вытесняются с поверхности металла и перестают влиять на форму электрокапиллярной кривой. Пусть потенциал, при котором данное соединение способно восстанавливаться, отвечает некоторой величине 8н, обозначенной на рис. 32 пунктирной линией. При таком значении потенциала поверхностная концентрация органического соединения достаточно велика, о чем можно судить по величине декремента поверхностного натяжения Аа. Повышение катодного потенциала, т. е. увеличение перенапряжения, уменьшает декремент Аа, а следовательно, и снижает вызывающую его поверхностную концентрацию органического соединения. Это соответственно снижает скорость реакции электровосстановления. При еще большем смещении потенциала в отрицательную сторону, когда декремент поверхностного натяжения Аа будет равен нулю, поверхностная концентрация органического соединения станет столь малой, что на поверхности электрода не останется молекул деполяризатора, без которых реакция электровосстановления, естественно, невозможна. Таким образом, для процесса электровосстановления важны величины не только катодного потенциала и водородного перенапряжения (отклонение потенциала от равновесного значения), но и потенциала в приведенной шкале, характеризующей величину и знак заряда поверхности металла. [c.410]

Следует отметить интересные случаи диспергирования под влиянием электрического заряда поверхности. В этом случае электрический заряд, располагаясь по поверхности и производя растягивание ее, уменьшает поверхностное натяжение. Этот заряд поверхности струи жидкости сильно способствует диспергированию. Ауэрбах 2 показал, что в это время происходит сильное диопергирование жидкости — получаются аэроволи. На основе этого Ауэрбах разработал метод диспергирования жидкого топлива (1926). [c.287]

Чтобы устранить влияние межфазового потенциала (измерения проводились против водного нас. к. э.), кривые дифференциальной емкости пересчитывались в координаты С—е, причем заряд электрода е находился численным интегрированием С — ф-кривых. Полученные таким образом С — е-кривые для ФА, МФА и ДМФ представлены на рис. 1—3. На рис. 4 приведена зависимость повышения пограничного натяжения в максимуме ст — ф-кривой (Аонг), также повышение поверхностного натяжения на границе раствор/воздух (Ао) от концентрации ЫЫОз (со). Значения фе=о [c.47]

Позднее вопросом повышения пластичности бетонной смеси с помощью добавления химических веществ детально занимались Я. Ямбор и Я. Копечни [62]. Пря этом они обратили внимание, что применение поверхностно-активных веществ понижает поверхностное натяжение своим диспергирующим влиянием. Это влияние оановано на том, что применяемые вещества из-за различных электростатических зарядов отталкивают друг от друга отдельные частицы цемента, создавая вокруг них водную оболочку, исключающую их непосредственное соприкосновение, и лучше распределяя их между кусками заполнителя. Этим достигается большая подвижность частиц (смеси) и при меньшем содержании воды в растворе. [c.29]

Аналогично можно р-ассмотреть влияние заряжения поверхности на ее поверхностное натяжение на примере электрометра Линмана, в котором о наличии заряда судят по изменению положения ртути в капилляре, происходящее за счет изменения а при заряжении оверхности. [c.38]

Влияние образования ионных мицелл внутри растворов этих солей на их поверхностное натяжение представляет большой интерес. Хотя ионные мицеллы значительно более растворимы и, вероятногораздо менее поверхностно-активны чем отдельные ионы, их присутствие внутри раствора обусловливает гораздо более быстрое понижение поверхностного натяжения до минимума. Причина этого явления неясна, но возможно, что накопление неассоциированных ионов на поверхности облегчается их электростатическим взаимодействием с крупными зарядами мицелл. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология