Двойной электрический слой перезарядка поверхности

При наличии сильной специфической адсорбции ионов, происходящей под действием химических сил или сил Ван-дер-Ваальса, например адсорбции аниона на поверхности ртутного электрода, общий заряд ионов в плотном слое может оказаться больше заряда поверхности электрода. Такое явление называется перезарядкой поверхности. В этом случае потенциал на расстоянии ионного радиуса от поверхности электрода (11)1-потенциал) имеет знак, противоположный знаку разности потенциалов между электродом и раствором. Распределение потенциала в двойном электрическом слое схематически представлено на рис. XX, 6. [c.508]

Изменение структуры двойного электрического слоя возможно в нескольких направлениях. При очень малых концентрациях электролитов, по мере заполнения активных центров поверхности потенциалопределяющими ионами, будет происходить увеличение е-потенциала. Противоионы с высокой адсорбционной способностью (например, многозарядные ионы) могут проникнуть в адсорбционный слой в количествах, сверх-эквивалентных первоначальным потенциалопределяющим ионам, вызывая изменение знака заряда поверхности с соответствующей перестройкой всего двойного электрического слоя (перезарядка коллоидов). [c.307]

При дальнейшем повышении силы тока на поверхности капли, обращенной к аноду, происходит перезарядка двойного электрического слоя и, как результат этого, изменение направления потока [c.188]

При специфической и ориентированной адсорбции двойной электрический слой, в отличие от случая обмена ионами, целиком расположен внутри одной из фаз. Обмен ионами, специфическая и ориентированная адсорбции могут сопутствовать друг другу, что приводит к сложному строению двойного электрического слоя. Например, при одновременном обмене ионами и значительной специфической адсорбции возможна перезарядка поверхности с изменением знака г 3 -потенциала (рис. 12.3). Скачок потенциала между металлом и раствором называют абсолютным электродным потенциалом. [c.230]

АР+, Fe +, La +, Th +, такие анионы, как цитрат ион, а также сложные органические катионы основных красителей и ионы, образуемые алкалоидами, не только способны весьма сильно понизить величину -потенциала, но и вызвать даже при незначительной концентрации перемену его знака. Такое действие отдельных ионов объясняется тем, что они по отношению к поверхности обладают помимо электростатического еще и адсорбционным потенциалом е (рис. 106). Такая специфическая адсорбция связана с поляризуемостью данного иона или с поляризацией ионов или молекул, находящихся на поверхности. На рис. 107 приведена схема, поясняющая перемену знака электрокинетического потенциала. Граница скольжения между связанными и свободными противоионами обозначена АВ. Кривая падения термодинамического потенциала ab отсекает на линии А В некоторый отрезок, расположенный под осью абсцисс. Это отвечает отрицательному значению -потенциала. Последнее указывает на то, что в адсорбционной части двойного электрического слоя находится избыток анионов, что и даст S < О, и частицы с таким зарядом переносятся к аноду. Кривая ас на рис. 107 показывает изменение термодинамического потенциала до перезарядки. Здесь -потенциал имеет положительное значение. [c.326]

В растворе электролита могут присутствовать посторонние ионы, способные удерживаться на поверхности металла за счет сил взаимодействия, близких по природе к химическим силам. Такая специфическая адсорбция влияет на строение и свойства двойного электрического слоя. Степень сольватации специфически адсорбированных ионов меньше, чем в объеме раствора, их сольватные оболочки деформированы. Поэтому центры ионов расположены не в ллоскости максимального приближения, а ближе к поверхности металла (рис. 91, б). Если заряд, вносимый этими ионами, по абсолютной величине больше заряда поверхности, но противоположен по знаку, наблюдается перезарядка поверхности. При перезарядке меняется знак 1р1-потенциала. Ионы, преобладавшие в диффузионном слое заменяются на ионы другого знака, хотя заряд поверхноЛи металла остается прежним. В итоге характер распределения потенщйла в двойном электрическом слое также меняется (рис. 92, б). [c.284]

При быстром введении в исходный золь электролита в количестве, достаточном для перезарядки поверхности, коагуляция вообще не происходит. Это вызывает появление второй зоны устойчивости золя. Еще большее увеличение содержания электролита в дисперсионной среде приводит к сжатию диффузных частей двойных электрических слоев, что снова уменьшает значение электрокинетического потенциала и вместе с тем приводит к снижению устойчивости золя появляется второй порог коагуляции (точка Сз, рис. X—20) и вторая зона коагуляции золя, с четко выраженной областью быстрой [c.296]

Существование между твердым телом и раствором, наряду с общим скачком потенциала, также -потенциала следует учитывать при разработке теории строения двойного электрического слоя. Эта теория должна объяснить не только существование электрокинетического потенциала, но и характер его изменения с составом раствора и, в частности, явление перезарядки поверхности. На основании свойств дзета-потенциала можно заключить, что он представляет собой некоторую часть той доли общего скачка потенциала, которая расположена в жидкости. Падение потенциала, соответствующее -потенциалу, должно быть локализовано при этом целиком в жидкой фазе на границе между слоем жидкости, непосредственно примыкающим к поверхности твердого тела (и связанным с ним при относительном движении жидкой и твердой фаз), и более глубокими слоями жидкости, удаленными от поверхности раздела фаз. Поскольку -потенциал, в отличие от е-потенциала, лежит в одной и той же жидкой фазе, оказывается возможным прямое экспериментальное определение его абсолютной величины. [c.241]

Существование между твердым телом и раствором, наряду с общим скачком потенциала, также -потенциала следует учитывать при разработке теории строения двойного электрического слоя. Эта теория должна объяснить не только наличие электрокинетического потенциала, но и характер его изменения с составом раствора и, в частности, явление перезарядки поверхности. [c.232]

В случае баженовского [ асбеста адсорбция силикат-иона во внутренней обкладке двойного электрического слоя приводит сначала к нейтрализации положительного заряда волокна, а с повышением концентрации равновесного раствора — к перезарядке поверхности волокна и увеличению абсолютной величины отрицательного заряда поверхности. [c.27]

Резкое падение сорбции в сильно щелочной области (pH >11) обусловлено не только сжатием двойного электрического слоя за счет сорбции катионов щелочи и соответственно падением -потенциала и вытеснением катионов собирателя из сорбционного слоя, но также и возрастанием содержания малорастворимой молекулярной формы. При увеличении концентрации амина наблюдается не только уменьшение отрицательного значения -потенциала, но происходит и перезарядка поверхности кварца, [c.170]

Разность потенциалов между способной к передвижению жидкой фазой и тонкой пленкой жидкости, удерживаемой поверхностью раздела, называется электрокинетическим потенциалом или -потен-циалом. Образование двойного электрического слоя на поверхности капелек эмульсии прямого типа Н/В, стабилизированных маслами, в значительной степени обусловливает устойчивость эмульсии. Эти эмульсии, так же как и типичные гидрозоли, подчиняются известному правилу Шульце-Гарди о возможности перезарядки частиц при помощи поливалентных ионов [131. [c.31]

Сопоставляя соотношения (VI. 116), (VI. 117) и (VI. 119), можно сделать вывод, что в соответствии с теорией ДЛФО нейтрализационная коагуляция более характерна для систем с частицами, обладающими малым электрическим потенциалом. Особенно сказывается на коагуляции в таких системах специфическая адсорбция ионов добавляемого электролита, имеющих заряд, одноименный е зарядом противоионов двойного электрического слоя. Эти ионы, находясь в адсорбционном слое, резко снижают потенциал срд (VI. 117)—происходит нейтрализация фо-потенциала уже в адсорбционном слое. Так как при специфической адсорбции ионов возможна перезарядка поверхности частиц, то для нейтрализаци онной коагуляции характерна область между минимальной и максимальной концентрацией электролита. При введении электролита в количестве, превышающем некоторое максимальное значение, дисперсная система может перейти во вторую область устойчивости, в которой частицы будут иметь заряд, противоположный заряду частиц в первой области устойчивости. [c.335]

Первый фактор — электрический заряд, возникший на поверхности капелек эмульсий, стабилизованных ионогенными мылами при адсорбции органических ионов мыла. В результате образуется двойной электрический слой, аналогичный тому, который существует на поверхности частиц типичных гидрофобных золей.ч.Зд ог двойной слой и обуславливает устпйчивпг.ть- цтульгий. Поэтому прямые эмульсии, стабилизованные ионогенньши мылами, характеризуются всеми свойствами, присущими типичным гидрозолям,, т. е. для них соблюдается правило Шульце — Гарди. Возможность-перезарядки частиц эмульсий с помощью поливалентных ионов и т. д. [c.373]

Важная особенность влияния на строение двойного электрического слоя сильно адсорбирующихся ионов заключается в том, что в этом случае может наблюдаться не только падение, но и рост (pd- и -потенциалов это происходит, если высокий адсорбционный потенциал присущ ко ион у вводимого электролита (см. рис. VII—4). С другой стороны, сильно адсорбирующиеся противоионы способны вызвать .перезарядку поверхности после того как с повышением концентрации добавляемого электролита заряд адсорбционной части слоя противоионов станет равен заряду поверхности, адсорбционные взаимодействия могут привести к дополнительной, сверхэкви-валентной адсорбции противоионов, так что фй-потенциал изменит знак одновременно с ним изменит знак и электрокинетический потенциал. Действительно, изучение электрокинетических явлений, например измерение скорости электрофореза, показывает, что по мере увеличения концентрации электролита происходит падение -потенциала, и при некотором значении концентрации, называемом изоэлектрической точкой, электрокинетический потенциал становится равным нулю (рис. VII—20, кривая /) никаких электрокинетических явлений при этом [c.208]

Осуществленное А. Н. Фрумкиным с сотрудниками измерение скачка потенциала в адсорбционном слое в сочетании с другими методами исследования позволило выяснить характер расположения молекул на поверхности, а также закономерности взаимодействия между ионами двойного слоя и диполями адсорбированных органических молекул. М. А. Проскурнин, Б. В. Эрщлер, Б. Б. Дамаскин и др. детально рассмотрели и усовер-щенствовали методику измерения емкости двойного электрического слоя на границе металл — раствор, в результате чего удалось опытным путем определить абсолютное значение емкости и подтвердить теорию диффузионного строения двойного слоя. Эти исследования выяснили причины перезарядки коллоидов и привели к новому методу определения потенциалов нулевого заряда металлов. [c.10]

В этих работах в общем были обнаружены те же закономерности, что и в случае рассмотренного выше действия поверхностно-активных веш,еств на свойства золя AssSa. Особенность заключалась в том, что алкильные эфиры полиэтиленгликоля вызывали перезарядку положительно заряженных частиц золя Agi. Это явление было объяснено тем, что на потенциал двойного электрического слоя налагается адсорбционный скачок потенциала, который возникает в ориентированном у поверхности дисперсной фазы слое полярных молекул алкильных эфиров полиэтиленгликоля. [c.299]

Экспериментальные данные по влиянию галоидных ионов на коррозионное поведение стали 1Х18Н9Т при сернокислотно1М травлении хорошо согласуются с хемосорбционной теорией и, следовательно, подтверждают и дополняют ее. Согласно этой теории [3J, [10], галоидные ионы при их добавке в раствор H2SO4, адсорбируясь на поверхности железа, вступают в химическое взаимодействие с поверхностными атомами металла, теряют связь с водной фазой и переходят, таким образом, в состав металлической обкладки двойного электрического слоя. Соединения эти полярны и ориентированы отрицательным полюсом своих диполей в сторону раствора. Этот адсорбционный слой сдвигает потенциал нулевого заряда (нулевую точку) в сторону более положительных значений и тормозит протекание катодного и, в меньшей степени, анодного электрохимических процессов, аналогично обнаруженному Б. В. Эршлером [25] замедляющему действию малых количеств кислорода на анодное растворение платины в НС1. При достаточных количествах галоидного иона происходит перезарядка поверхности Fe при стационарном потенциале из положительно в отрицательно заряженную, что способствует адсорбции органических катионов и усиливает их замедляющее действие. [c.104]

Возникновение двойного электрического слоя нри соприкосновении металла с раствором неизбежно вызывает изменения состава ])ас-твора. В случае электродов с высоко развитой поверхностью эти изменения оказываются весьма значительными и могут быть установлены обычными аналитическими методами. Тако11 метод изучеггия двойного электрического слоя получил название адсорбционного. Соче тание адсорбционного метода с методом снятия кривых заряжении (А. Н. Фрумкин, А. И. Шлыгин, В. И. Медведовский, А. Д. Обручева, Р. X. Бурштейн н др.) позволило установить ряд важных особенностей строения двойного электрического слоя. В частности, были установлены дипольный характер адсорбированных на металле атомов водорода и кислорода, объяснен эффект перезарядки золя платины при переходе от атмосферы водорода к атмосфере кислорода (Н. А. Бах, И. А. Балашова), а также различия в поведении водородного и кислородного угля (Б. п. Брунс, С. Д. Левина, Е. М. Кучинский). [c.168]

Теория Штерна позволяет определить величину -потенциала как падение потенциала за пределами гельмгольцевского двойного слоя, т, е. как падение потенциала в диффузной части двойного слоя, где уже потеряна прочная связь между поверхностью мetaл-ла и ионами. При таком определении -потенциал не-должен совпадать с потенциалом Ямь(д) или с нернстовским потенциалом, как это и наблюдается на опыте. Из модели, приведенной на рис. 42, следует, что в растворах поверхностно-активных электролитов -по-тенциал не только не совпадает с общим скачком потенциала, но может отличаться от него.и по знаку. Таким образом, теория Штерна смогла в отличие от теорий Гельмгольца и Гуи — Чапмана объяснить наблюдаемые на опыте перезарядку поверхности твердого тела и изменение знака электрического потенциала. [c.292]

Микрофлотация имеет ряд особенностей. Первая состоит в том, что, в отличие от флотации крупных частиц, она может протекать без применения реагентов. Вторая особенность обусловлена наличием электрических зарядов на поверхности частицы и пузырька. Если заряды совпадают по знаку (наиболее часто реализующийся на практике случай), то возникаюпщй электростатический барьер отталкивания препятствует сближению частицы и пузырька на расстояния, при которых возможно закрепление. В этом случае флотация может быть обеспечена путем снижения толщины диффузного двойного слоя ионов за счет добавления электролитов. Этот фактор не проявляется в случае крупных частиц, поскольку электростатический барьер отталкивания преодолевается под действием сил тяжести. Третья особенность заключается в возможности проведения микрофлотации путем стимулирования электростатического притяжения, достигаемого за счет введения ПАВ, сорбционное взаимодействие которых с пузырьками приводит к перезарядке его поверхности. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология