Ионной оболочки толщина

Само по себе ядро мицеллы нерастворимо в данной среде и, следовательно, не сольватировано. Ионы, адсорбированные на поверхности ядра, и противоионы двойного электрического слоя сольватированы (рис. 126). Благодаря этому вокруг ядра создается ионно-сольватная оболочка. Толщина ее зависит от распределения ионов двойного слоя чем больше противоионов находится в диффузном слое, тем больше и толщина сольватной оболочки. Сжатие двойного слоя уменьшает степень сольватации ионов. В изоэлектрическом состоянии (дзета-потенциал равен нулю) сольватная оболочка вокруг ядра предельно тонка (порядка Ю м). Такие тонкие слои не защищают мицеллы от слипания при столкновении, в результате начинается агрегация частиц. Толщина сольватных слоев в устойчивых золях значительно больше и достигает 10 м. [c.327]

Кривая 3 является результирующей потенциальной кривой, по строенной на основании первых двух путем геометрического сложения их ординат. При больших расстояниях между частицами результирующая кривая лежит под осью абсцисс (вторичная неглубокая потенциальная яма или дальний потенциальный минимум ). Между частицами наблюдается некоторый перевес сил молекулярного притяжения, обусловленный тем, что эти силы убывают постепенному закону, а силы электростатического отталкивания — по экспоненциальному. При средних расстояниях, отвечающих толщине эффективных ионных оболочек (порядка 100 нм), кривая лежит над осью абсцисс, образуя энергетический барьер. Это значит, что на этом расстоянии превалируют силы электростатического отталкивания. Наконец, при более близких расстояниях опять начинают преобладать силы притяжения, и этот участок кривой снова лежит под осью абсцисс (первичная потенциальная яма или ближний потенциальный минимум). Для частиц, не обладающих способностью к коалесценции, первичный минимум обусловлен компенсацией молекулярных сил притяжения борцовскими силами отталкивания. [c.279]

Бьеррум предположил, что d равно такому расстоянию, при котором вероятность нахождения ионов / в сферической оболочке толщиной dr минимальна ([18], стр. 511). Тогда [c.258]

Характер изменения энергии -притяжения и отталкивания с увеличением расстояния между частицами показан на рис. 1.11. Результирующая потенциальная кривая построена путем геометрического сложения ординат потенциальных кривых притяжения и отталкивания и показывает, что на больших расстояниях должны преобладать силы молекулярного притяжения. Это обусловлено тем, что силы притяжения и силы отталкивания убывают по мере удаления от поверхности частицы по разным законам силы притяжения — обратно пропорционально расстоянию, а силы отталкивания — по экспоненциальному закону. По этой же причине на средних расстояниях, соответствующих толщине ионных оболочек частиц, могут превалировать силы отталкивания, на меньших расстояниях (порядка 10 А) — силы притяжения и, [c.32]

Как видно из рис. 35, на результирующей потенциальной кривой взаимодействия частиц при больших расстояниях между ними наблюдается неглубокий минимум (дальняя потенциальная яма), свидетельствующая о превалировании сил молекулярного притяжения (кривая /). Это объясняется тем, что силы молекулярного притяжения убывают по степенному закону, а силы электростатического отталкивания для больших расстояний — по экспоненциальному. На средних расстояниях (около 100 нм), отвечающих эффективной толщине ионных оболочек частиц, преобладают силы электростатического отталкивания, поэтому на суммарной кривой появляется энергетический барьер. При малых расстояниях между частицами силы отталкивания остаются конечными, а силы притяжения значительно возрастают, в результате чего приобретают перевес силы вандерваальсового притяжения, что характеризуется резким спадом энергетической кривой (ближняя потенциальная яма). [c.136]

Дополнительно к перечисленным выше терминам феноменологического характера введены и некоторые термины, необходимые для описания теоретических моделей. Первичная, химическая сольватация относится к жесткому связыванию поверхностью иона оболочки растворителя толщиной не более одной молекулы. Вторичная, физическая или диэлектрическая сольватация — частичное упорядочение более удаленных молекулярных диполей вне первичной сольватной оболочки. [c.218]

Для определения влияния сферической оболочки толщиной dr на расстоянии г от центрального иона на его движение необходимо учесть, что концентрация ионов в оболочке отличается от концентрации ионов в объеме раствора вне ионной сферы. Если потенциал, созданный другими ионами внутри сферической оболочки, обозначить через концентрация катионов и анионов внутри оболочки по теории Дебая— Хюккеля и функции распределения Больцмана выражается уравнениями [c.350]

Учитывая все приведенные выше соотношения для числа ионов внутри сферической оболочки толщиной йг на расстоянии г от изучаемого /-го иона, можно получить [c.501]

Теорию эффекта Вина можно построить, если учесть должным образом время релаксации ионной атмосферы. Эта оболочка толщиной порядка с см разрушается за время 10 о/с сек в результате дрейфа центрального иона. Время релаксации характеризуется временем, необходимым для формирования или разрушения ионной атмосферы. Согласно Дебаю — Фалькенгагену, эта величина играет существенную роль в дисперсии проводимости и в эффекте Вина, о котором идет речь. При больших скоростях ионов (при больших напряженностях [c.77]

В теории зонда Ленгмюра [35] содержится вся информация, необходимая для понимания простых процессов, происходящих па мишени, помещенной в плазму низкого давле тя. Условия в газоразрядной трубке и в высоковакуумной электронной лампе совершенно различны. Плазма имеет такую высокую электропроводность, что напряжение, приложенное к зонду (мишени), не приводит к изменению электрического поля во всей трубке, а изменяет его только в непосредственной близости от зонда. Так, например, когда к электроду прикладывается отрицательное напряжение относительно плазмы (или относительно анода, поскольку потенциал плазмы обычно близок к потенциалу анода), электроны плазмы, находящиеся вблизи электрода, отталкиваются от него и в приэлектродной области образуется оболочка из положительных ионов, сквозь которую ионы плазмы устремляются к электроду. Причем большая часть приложенного напряжения падает именно на этой ионной оболочке. После установления стационарного состояния толщина оболочки ё определяется уравнением Ленгмюра для области пространственного заряда [c.364]

В этой модели предполагается, что рыхлые ионные пары могут существовать только в таких растворителях, в которых хотя бы один из ионов имеет плотную сольватную оболочку или, по нашей терминологии, когда хотя бы один из ионов сольватиро-ван. Если же оба иона слабо взаимодействуют с растворителем, то оба иона обнажены и процесс ассоциации приводит только к образованию тесных ионных пар. В такой среде рыхлые пары не образуются. И наоборот, в растворе будут содержаться только рыхлые ионные пары, если ионы сильно взаимодействуют с растворителем, и особенно, если противоион достаточно велик [33]. Чтобы сделать более ясным последнее утверждение, рассмотрим ион радиусом гь окруженный сольватной оболочкой толщиной А г, и пусть этот ион рекомбинирует с противоионом радиусом гг. Переход от первоначально образующейся рыхлой пары к тесной ионной паре сопровождается изменением электростатической энергии, примерно равным [c.29]

Понятие ионных пар было введено Бьеррумом [12] по ряду соображений. Рассмотрим сферические ионы радиусом а/2, которые находятся в непрерывной среде с диэлектрической проницаемостью О. Вероятность г) нахождения двух разноименно заряженных ионов на расстоянии г друг от друга можно рассчитать это есть число катионов, находящихся в сферической оболочке толщиной йг и радиусом г, окружающей соответствующие анионы. Следовательно, [c.213]

Для молекул углеводородов, присутствующих в различных технических жидкостях, характерно сложное строение (нитевидная форма, дифильность и т. д.). Вследствие этого молекулярная оболочка иона может иметь большую толщину переплетение цепочечных молекул, вероятно, способствует удержанию иона, значительно уменьшается его подвижность. Последнее можно объяснить тем, что некоторые очищенные от дисперсных примесей нефтяные масла, имеющие сложный химический состав, отличаются меньшей электрической проводимостью и способностью к электризации при течении, чем бензины, молекулярный состав которых менее разнообразен и молекулы относительно просты. Вязкость, как правило, больше у жидкостей сложного состава, и она растет по мере образования различных молекулярных комплексов. [c.27]

Я — 3, где Я — радиус капилляра, 8 — толщина диффузного ионного слоя и объема цилиндрической оболочки -кЯН — [c.205]

В объеме раствора АВСО (рис. 90, а), в котором ионы сохраняют подвижность при наложении электрического поля, концентрация катионов больше, чем анионов, вследствие того, что в этот объем входят избыточные ионы одного знака диффузного слоя. Этот объем Всегда, можно рассматривать как сумму объемов центральной части капилляра вне пределов двойного слоя с радиусом Я—б, где Я — радиус капилляра и б—толщина двойного слоя и объема цилиндрической оболочки с площадью сечения —6)2 на единицу длины. [c.145]

Для ртутного катода, заряженного отрицательно при ионной обкладке, образованной катионами, емкость составляет 18 мкф/см . При анионной обкладке значение емкости приблизительно в два раза больше. Известно, что ионы в растворе сольватированы. Если гидратная оболочка ионов при приближении к поверхности электрода не подвергалась бы деформации, то расстояние между центром иона и поверхностью металла равнялось бы сумме толщины гидратной оболочки и радиуса иона. В действительности вблизи поверхности происходит деформация гидратной оболочки. Значительно легче и больше деформируется гидратная оболочка анионов, у которых энергия гидратации меньше, чем у катионов. Поэтому величина емкости при анионной обкладке двойного слоя больше, чем при катионной. [c.344]

На рис. III.1 показаны кривые изменения сил парного взаимодействия между дисперсными частицами. Кривая / имеет сложный характер и отражает изменение энергии Межмолекулярного притяжения между частицами, Кривая 2 имеет экспоненциальный характер и отражает изменение энергии электростатического отталкивания между одинаково заряженными двойными электрическими слоями частиц. Кривая 3 является результирующей потенциальной кривой, построенной на основании двух первых путем геометрического сложения их ординат. Анализ кривой 3 показывает, что на расстояниях, соответствующих эффективным толщинам ионных оболочек Гтах, наблюдается некоторый перевес сил отталкивания и над осью абсцисс образуется потенциальный барьер fmax, препятствующий дальнейшему сближению частиц и их слипанию. При всех прочих равных условиях величину потенциального барьера можно увеличить, уменьшая концентра-68 [c.68]

Мицеллы ионогенных ПАВ электрически заряжены вследствие диссоциации полярных групп. Благодаря сильному электростатическому притяжению значительное число противоионов (до 80 % и более) связано с поверхностью мицеллы и составляет с ней единое целое с кинетической точки зрения, образуя штерновскую часть двойного электрического слоя. Остальные противоионы образуют диффузную ионную оболочку (слой Гуи — Чепмена). По расчетам Стигтера, толщина слоя Штерна на поверхности ионных мицелл — это величина порядка 0,215—0,4 нм, что примерно соответствует размеру полярных групп. В целом мицеллы ионогенных ПАВ могут рассматриваться как своеобразные крупные многозарядные ионы (обычно они имеют 20—30 электрических зарядов). [c.41]

Как видно из таблицы, отношение Я — г, т. е. расстояния между двумя сферами гидратного комплекса к диаметру молекулы воды 2га, во многих случаях равно единице, или — г — 2гг, иными словами, в таких комплексах молекулы воды окружают центральный ион, будучи расположены вокруг оболочкой, толщиной в молекз лу, в один слой. В других случиях, однако, ве- [c.157]

Так как в оболочке нет электронов из плазмы, которые могли бы вызвать возбуждение атомов газа, эта область в основном темная и поэтому хорошо видна. Возбуждение атомов газа в оболочке могли бы вызвать только вторичные электроны, выбиваемые из мишени ионной бомбардировкой, по пути их следования из мишени в плазму. Однако число вторичных электронов мало и к тому же они довольно быстро достигают скоростей, превышающих скорость в максимуме такого возбуждения. Величина сечения для возбуждения ионами настолько мала, что ею можно пренебречь. Ионный ток для плоского электрода (с охранным кольцом) не зависит от прилогкенного напряжения. При увеличении приложенного напряжения будет возрастать только толщина ионной оболочки, причем так, чтобы положительный пространственный заряд ионов в оболочке компенсировал увеличивающийся отрицательный заряд на электроде. Плотность ионного тока /+ определяется выражением [c.364]

Для понимания процессов, происходящих вблизи анода или при высокочастотном ионном распылении, необходимо рассмотреть участок вольт-амперной характеристики зонда Ленгмюра, соответствующий коллектиро-ванию зондом электронов. По мере уменьшения отрицательного потенциала на зонде относительно плазмы толщина ионной оболочки уменьшается. При этом быстрые электроны плазмы смогут проникать сквозь оболочку и достигать зонда. В плазме низкого давления нет термического равновесия между электронами и газом (плохой обмен энергией вследствие большого различия в массах). Электроны имеют широкий спектр скоростей, соответствующий температуре п десятки тысяч градусов. По мере приближения потенциала зонда к потенциалу плазмы ток зонда, состоящий из тока собираемых электронов (и положительных ионов), будет экспоненциально увеличиваться. Наконец, электронная составляющая полного тока зонда более чем на два порядка превысит ионную составляющую, поскольку плотность электронного тока [c.365]

До сих пор мы имели дело с электродами, равными по площади. Включение разделительного конденсатора в цепь высокой частоты такой симметричной системы никак не повлияет на ее работу. Следовательно, на один или оба электрода можно нанести диэлектрик, который под действием ионной бомбардировки будет распыляться. Несколько таких систем с симметричными электродами имеется в продаже. Увеличи.м теперь площадь одного из электродов. Если во внешней цепи постоянная состая-ляющая напряжения выделиться не может, то при подаче на электроды отрицательной полуволны напряжения, максимальные толщины ионных оболочек на этих электродах останутся равными, если только плотное плазмы у обоих электродов будут одинаковыми. Однако при положительной полуволне напряжения на меньшем электроде в этот электрод в.хо-дит большее количество электронов, чем в электрод большей площади в следующий полупериод. Разделительный конденсатор, включенный в ВЧ цепь, заряжается теперь несимметричным током, в результате чего электрод меньшей площади оказывается под большим отрицательным потенциалом, чем электрод большей площади. Вследствие этого толщина ионной оболочки и энергия бомбардирующих ионов у электрода большей площади оказываются меньшими. Взяв большое отношение площадей электродов, энергию ионов, бомбардирующих электрод большей площади, можно уменьшить до величины, меньшей порога распыления. Более подробно этот вопрос будет обсуждаться в гл. 4. Устройство и действие системы с цилиндрической геометрией (провод, про.чодящий по осл цилиндрического электрода большей площади) такие же, как и в первых газоразрядных выпрямителях. Как отмечалось ранее, конденсатор можно [c.367]

Одной из причин повторного распыления материала с подложки является бомбардировка ее отрицательными ионами, выбрасываемыми из мишени под действием ионной бомбардировки и ускоряемыми до высоких скоростей в ионной оболочке. Число таких ионов, выбиваемых с чистой поверхности металла, пренебрежимо мало, однако в случае диэлектрических мншгней число таких ионов может достигать заметной величины. Эффекты повторного распыления материала с подложки быстрыми отрицательными ионами легко можно продемонстрировать, помещая на полпути между мишенью и подложкой небольшое препятствие. Отрицательные ионы, двигаясь перпендикулярно плоской поверхности мишени, отбрасывают на подложку четкую тень этого препятствия, отличающуюся по толщине осаждаемой пленки. С помощью слабого магнитного поля, параллельного поверхности мишени, можно разделить эффекты, вызываемые вторичными электронами и отрицательными ионами, бомбардирующими подложку. [c.369]

Если в разряд ввести дополнительшмй электрод и подать на него некоторое смещение относительно анода, то при отрицательном смещении вокруг этого второго катода возникает своя ионная оболочка. Но так как разряд уже поддерживается током вторичных электронов с основного ка тода, вспомогательный катод может работать при любых низких напряжениях, поскольку существование разряда никак не зависит от его потенциала. Темное пространство, которое образуется вокруг такого дополнительного катода (иногда называемого зондом), полностью аналогично катодному темному пространству и носит название ленгмюрова темного пространства, Толщина ионной оболочки определяется равновесием между силами притяжения, обусловленными отрицательным зарядом зонда и силами отталкивания из-за повышенной плотности положительных ионов. Таким образом толщина оболочки увеличивается с ростом напряжения, [c.411]

Прн наличии расплава-растворителя скорость диффузии в соответствии с первым законом Фпка будет определяться коэффициентом диффузии, активностью разряжающихся ионов и толщиной диффузионного слоя. Коэффициенты диффузии, например, для ионов Ag+, Си+, N 2+, Со +, Сг +, Мо в хлоридных расплавах при 450°С находятся в пределах 4-10 ° — 4-10- м /с, т. е. не сильно отличаются от коэффициентов диффузии в водных растворах. Изменение коэффициента диффузпп в зависимости от состава расплава связано с изменением сольватной оболочки иона. Поэтому увеличение заряда основного иона, усиление комилексообразо-вания или упрочнение связи с ионами расплава-растворителя приводит к уменьшению коэффициентов диффузии. [c.319]

При коагуляции частицы должны сблизиться на такое расстояние, при котором энергия взаимного притяжения, вызванного вандерваальсовыми силами, была бы больше энергии теплового (броуновского) движения, отдаляющего частицы друг от друга. Необходимому сближению препятствует электростатическое отталкивание, возникающее при соприкосновении ионных оболочек диффузного слоя. При введении в коллоидный раствор электролита происходят два независимых процесса. Первый —обменная адсорбция ионов во внешней диффузной оболочке обмен ионов диффузного слоя на доминирующие ионы введенного электролита этим объясняется их увлечение в коагулят. Второй процесс —сжатие этого диффузного слоя, в результате чего часть его ионов переходит во внутреннюю (гельмгольцевскую) часть двойного электрического слоя. Вследствие сокращения толщины диффузного слоя коллоидные частицы приобретают возможность более тесного сближения без того, чтобы между ними возникли силы отталкивания при каком-то достаточно малом расстоянии силы взаимного притяжения в состоянии вызвать слипание, коагуляцию частиц. [c.244]

Чтобы рассчитать электрофоретический эффект, напомним, во-первых, что величина положительного заряда оболочки толщиной dr на расстоянии / от центрального иона равна n4nr dr. Плотность заряда, согласно уравнениям (82) и (86), равна —(е /4лг)е . Таким образом, действующая на оболочку внешняя сила составит [c.273]

Выражение для константы равновесия включает неэкспоненциальный член вместо не имеющей четкого физического смысла величины Kdiss> которая присутствует в исправленной формуле Рамзи. Однако аргументы, приводящие к пропорциональности dZJdZx и ZtvI(V—Zv), вызывают закономерные вопросы. Сфера, образуемая полым расширенным анионом, является исключенным объемом для катиона. Следовательно, нельзя рассматривать ионную пару в виде катиона, локализованного внутри сферического расширенного аниона, и поэтому нет никаких оснований вводить объем ZiV в расчет вероятности образования ионной пары. По-видимому, правильнее рассматривать сферическую оболочку толщиной Дх, окружающую каждый расширенный анион, и принять, что точечный катион локализован внутри этой оболочки. Такое образование представляет ионную пару. Успех уравнения Фуосса, количественно описывающего многие экспериментальные данные, очевидно, следует объяснить случайны.м равенством величин [c.226]

Обычно при экспериментальных измерениях, как и в естественных условиях, клетки окружены хорошо проводящей средой сравнительно большого объема. Хотя эта среда может быть неоднородной, ее удельная электрическая проводимость везде равна или больше удельной проводимости внутриклеточного вещества и во много раз больше удельной проводимости мембраны. Поэтому неоднородность внешней среды мало влияет на свойства клетки как электрического генератора, и при описании последнего мы допустим, что клетка окружена однородным бесконечно протяженным проводником. Предположим также, что клетка имеет произвольную форму, ее мембрана представляет собой замкнутую оболочку, толщина которой конечна, но невелика по сравнению с размерами клетки, и заполнена однородным внутриклеточным веществом (рис. 3.9). Первичным генератором является поле плотности стороннего тока , обусловленного биохимическими силами (концентрационными градиентами ионов) и существующего только в области самой мембра- [c.231]

Мицеллы неионогенных ПАВ отличаются своеобразным строением в связи с полимерным характером гидрофильной части молекул. Гидратированные гибкие полиоксиэтиленовые цепи (—СН2СН2О—)п образуют вокруг мицелл относительно толстую (полимолекулярную) гидрофильную оболочку, I толщина которой значительно больше, чем в случае ионо-I генных ПАВ (рис. 9). [c.42]