Штерн, теория строения

Современная теория строения двойного электрического слоя основана на представлениях Штерна. Она объединяет две предыдущие теории. Согласно современной теории слой противо ионо состоит из двух частей (рис. П. 13). Одна часть находится в непосредственной близости к межфазной поверхности и образует слои Гельмгольца (адсорбционный слой) толщиной б не более диаметра гидратированных иоиов, его составляющих. Другая часть противоионов находится за слоем Гельмгольца, в диффузной части (диффузный слой Гуи с потенциалом ф ), толщина I которой может быть значительной и зависит от свойств и состава системы. Потенциал в диффузной части двойного электрического слоя не может зависеть линейно от расстояния, так как ионы в нем распределены неравномерно. В соответствии с принятыми представлениями иотенциал в слое Гельмгольца при увеличении расстояния от слоя потенциалопределяющих ионов сни- [c.54]

В современной теории строения ДЭС Штерна используются следующие предпосылки а) формирование слоя противоионов происходит не только вследствие электростатического взаимодействия их с заряженной поверхностью, но зависит и от адсорбционных сил поверхпости твердой частицы, которые действуют на коротких расстояниях и являются ответственными за формирование первого слоя противоионов в молекулярном конденсаторе б) как бы ни были малы противоионы, они имеют конечные размеры. [c.55]

Современная теория строения двойного электрического слоя во многом исходит из представлений Штерна, допустившего, что в двойном слое следует различать плотную часть, толщина которой принимается равной среднему ионному радиусу электролита, и диффузную часть с постепенно [c.102]

Все эти затруднения в значительной мере преодолены в теории строения двойного электрического слоя, предложенной Штерном. [c.184]

Современная теория строения двойного электрического слоя развивалась в трудах Гун, Чепмена, Штерна, Фрумкина, Грэма и других ученых. Она основана на анализе электростатических взаимодействий ионов в двойном электрическом слое в сопоставлении с межмолекулярными взаимодействиями и тепловым движением ионов. [c.176]

Вследствие малого радиуса действия адсорбционных сил можно, до некоторой степени условно, выделить в двойном электрическом слое две основные части (рис. VII—3) более близкую к поверхности плотную часть (слой Штерна—Гельмгольца), где адсорбционные силы существенны, и более удаленную диффузную часть (слой Гун—Чепмена), где ими можно пренебречь. Главной задачей теории строения двойного электрического слоя является количественное описание распределения концентрации присутствующих в системе ионов Пг [c.178]

Современная теория строения двойного электрического с.юя основана на представлениях Штерна. Она объединяет две предыдущие теории. Согласно современной теории слой противоионов состоит из двух частей (рис. 11.16). Одна часть примыкает непосредственно к межфазной поверхности и образует адсор- [c.67]

Диффузное распределение зарядов по теории Гуи дает кривую потенциала, полого спадающую по мере удаления от твердой фазы (рис. 105). В дальнейшем теория строения двойного слоя разрабатывалась О. Штерном (1924) и А. Н. Фрумкиным и его школой, которые предложили следующую теорию двойной электрический слой на границе твердое тело— жидкость образуется под влиянием двух взаимно противоположных сил электростатических и диффузионных. В результате взаимодействия указанных сил противоионы в жидкости образуют около твердой поверхности адсорбента два слоя 1) адсорбционный (неподвижный) слой, прочно связанный с адсорбентом, и 2) подвижный слой, расположенный в дисперсионной среде (рис. 105, а). [c.359]

В получено постоянное значение истинного коэффициента переноса а = = 0,49 0,02 [278]. Это свидетельствует о сходных условиях реализации внешнесферного механизма электрохимических стадий обоих катодных процессов и справедливости в указанных условиях уравнений теории строения равновесного ДЭС Гуи—Чэпмена—Штерна и уравнения Фрумкина (V.39). [c.149]

Используя теорию строения двойного электрического слоя, развитую Гуи и Штерном, и имея в виду указанные идеи, А. Н. Фрумкин создал количественную теорию перенапряжения. Важнейшее уравнение [c.98]

Рис. П.П. Схема строения двойного электрического слоя, но теории Штерна

Двойной слой на границе раствор —металл создается электрическими зарядами, находящимися на металле, и ионами противоположного знака противоионами), ориентированными у поверхности электрода. В формировании ионной обкладки двойного слоя принимают участие как электростатические силы, под влиянием которых противоионы подходят к поверхности электрода, так и силы теплового (молекулярного) движения, в результате действия которых двойной слой приобретает размытое, диффузное строение. Кроме того, в создании двойного электрического слоя на границе металл —раствор существенную роль играет эффект специфической адсорбции поверхностно-активных ионов и молекул, которые могут содержаться в электролите. Теория двойного электрического слоя сложилась на основе работ Гельмгольца, Штерна, А. И. Фрумкина и др. [c.473]

Каково строение ДЭС согласно теориям Гельмгольца, Гуи, Штерна [c.410]

Строение коллоидной мицеллы. Теория двойного электрического слоя Штерна дала возможность объяснить строение частиц дисперсной фазы. Сведения о коллоидных ча-.стицах, использованные при описании способов получения коллоидных систем, требуют уточнения. Указывая, например, что при взаимодействии иодида калия с нитратом серебра можно получить золь иодида серебра, мы упрощенно характеризуем его состав. Кроме иодида серебра, составляющего основную массу дисперсной фазы, в нее включаются и другие вещества, которые могут существенным образом влиять на свойства золя. [c.102]

Теория Штерна объяснила влияние концентрации и природы ионов на строение двойного слоя. Она оказалась полезной при выяснении ряда фактов из области электрокапиллярных и электрокинетических явлений и была использована А. Н. Фрумкиным при истолковании теории перенапряжения водорода, [c.229]

Как образуется двойной электрический слон н каково его строение по теории Гельмгольца, Гуи, Штерна - [c.133]

Теория Эрдей-Груц и Фольмера содержит некоторые ошибки, в то время как теория, предложенная Фрумкиным, свободна от этих ошибок. Фрумкин использовал теорию Штерна о строении двойного слоя на границе твердая фаза — жидкость (см. стр. 686). Предполагается, что этот слой состоит из плотной части, прилегающей к электроду, падение потенциала в которой может быть обозначено через ф, и диффузной части, распространяющейся в раствор, падение потенциала в которой фх приблизительно равняется [c.626]

Это явление может возникать в результате следующих причин. Как известно, твердая частица, находящаяся в растворе электролита, окружена двойным электрическим слоем. Штерн [Л. 49, 50] в 1924 г. предложил теорию строения двойного электрического слоя, в которой объединил существовавшие ранее теории Гельмгольца— Перрена и Гуи — Чэмпена. [c.69]

Появление оксида на иоверхности металла изменяет строение двойного электрического слоя. В этом случае его уже нельзя представить простой моделью Штерна — Грэма, которая использовалась ири создании теории водородного перенапряжения. В этом случае, по Гэру и Ланге (1958 , к падению потенциала в гельмгольцевской и диффузной частях дво1И1ого слоя, учитываемых в модели Штерна Грэма, следует добавить падеиие потенциала в слое оксида (рис. [c.427]

На основе строения ССЕ и теории двойного электрическог1) слоя Штерна, но МОжны два случая. Первый характеризуется отношением hjr—>-0 в этом случае толщина двойного слоя П(з Гельмгольцу — Перрену на поверхности ядра ССЕ мала и приближается к монослою. Второй случай описывается отношением /г/г—оо. Для этого случая толщина двойного электрического слоя. значительна по сравнению с радиусом кривизны ядер ССЕ. Распределение молекул в адсорбционно-сольватном слое отличается от первого случая. [c.159]

Штерн предложил р ассматривать двойной электрический слой состоящим из двух частей внутренней (плотный слой Гельмгольца) и внешней (диффузный слой). Это позволило использовать теорию Гуи — Чепмена для описания строения внешней части слоя, где можно пренебречь адсорбционными силами и размерами иоиов. Внутреннюю часть Штерн представил как адсорбционный мопоионный слой толщиной не менее двух радиусов ионов (см. рис. 11.13). Введенный Штерном потенциал часто называют штерновским. [c.60]

Теория Штерна. В 1924 г. Штерн предложил схему строения двойного электрического слоя, в которой он объединил схемы Гельмгольца — Перрена и Гуи — Чэпмена. Разрабатывая теорию двойного электрического слоя, Штерн исходил из двух предпосылок. Во-первых, он принял, что ионы имеют конечные, вполне определенные размеры и. следовательно, центры ионов не могут находиться к поверхности твердой фазы ближе, чем на расстоянии ионного радиуса. Вд-втррых, Штерн учел специфическое, не электрическое взаимодействие ионов с поверхностью твердой фазы. Это взаимодействие обусловлено наличием на некотором малом расстоянии от поверхности поля молекулярных (адсорбционных) сил. Как будет показано при обсуждении причин устойчивости и коагуляции коллоидных систем, молекулярные силы, действующие между телами, состоящими из множества молекул, вследствие своей аддитивности являются относительно дальнодействующими. [c.184]

Детальное рассмотрение теории Гуи показывает, однако, что она не охватывает всей проблемы строения двойного электрического слоя и имеет ряд недостатков. По поводу теории Гуи Штерн в своей статье пищет следующее Вывод уравнения предполагает, что концентрация ионов даже на самой границе раздела столь мала, что для осмотического давления справедливы газовые законы. Это означает, что, например, при 1,0 н. растворе эта формула (уравнение Гуи) применима максимум до разности потенциалов, равной 0,1 в. Вследствие этого ограничения практическая применимость формулы становится почти иллюзорной. Но даже и в этой ограниченной области она не согласуется с опытом, так как дает слишком большие значения для емкости (приблизительно 240 мкф см ). Легко видеть, отчего происходит это отклонение. Большая емкость означает, что заряды, сидящие на отрицательных ионах, находятся очень близко [c.33]

Если говорить о дальнейшем развитии наших представлений в области строения двойного электрического слоя, то следует указать, что после теорий Гуи и Штерна, каких-либо общих теорий подобного масштаба не появлялось, хотя и были попытки построения отдельных аспектов теории двойного слоя с использованием методов термодинамики необрати-мых процессов и статистики. Предлагались некоторые уточнения картины строения двойного слоя, представленной Штерном. Так, например, Грэм предложил провести подразделе- ние внутренней части двойного слоя для слу- чая, когда имеет место специфическая адсорб- ция наряду с адсорбцией ионов за счет электростатических сил. Такое подразделение приводит к тому, что выделяется отдельно плоскость, проходящая через центры специфически адсорбированных ионов, со значением потенциала и плоскость, проходящая через центры неспецифически адсорбированных ионов, со значением потенциала г зв. Это позволяет уточнить величину поправки на объем ионов, входящих в двойной слой, что не учитывалось классическими теориями. Схема строения двойного электрического слоя, согласно Штерну и Грэму, а именно, его внутренней части (гельмгольцевский слой), приведена на рис. 23. [c.45]

Развитие электрохимической кинетики стало возможным в значительной мере в результате успехов, достигнутых в познании строения границы раздела электрод — раствор. Теория двойного электрического слоя начала развиваться значительно раньше современного направления электрохимической кинетики и к моменту возникновения последнего достигла уже известного совершенства благодаря работам Г. Гельмгольца, Ж- Гуи, Д. Чапмена и О. Штерна. Фрумкин развил термодинамическую теорию поверхностных явлений на границе раздела фаз и теорию двойного слоя при адсорбции органических соединений (1919—1926) и ввел в электрохимию понятие о потенциале нулевого заряда двойного слоя, который является фундаментальной характеристикой металла (1928). В 1933 г. Фрумкин показал, что учет строения двойного слоя необходим для понимания кинетики электродных процессов, так как поле двойного слоя влияет на концентрацию реагирующего вещества у поверхности электрода и на энергию активации процесса. Так была установлена количественная взаимосвязь между двумя главными направлениями современной электрохимии и начался современный этап развития кинетики электродных процессов. [c.11]

Особенности образования первого слоя ионов в жидкости отражены в его названии — адсорбционный слой. За пределами адсорбционного слоя начинается диффузный слой. Диффузный слой, по теории Штерна, обладает теми же свойствами, что и диффузный слой Гуи —Чапмена повышение концентрации электролитов приводнт к его сжатию, причем способность ионов сжимать диффузный слой возрастает с увеличением их валентности. Строение двойного электрического слоя в соответствии с теорией Штерна показано на рис. 36. [c.92]

Строение двойного электрического слоя еще более усложняется, если имеются специфически адсорбирующиеся ионы. Штерн полагал, что специфическая адсорбция подчиняется изотерме Лэнгмюра. Однако впервые Парсонс обратил внимание, что уравнение Лэнгмюра неприложимо к системе специфически адсорбированных анионов на поверхности ртути, так как оно не учитывает взаимодействия заряженных частиц. Другой недостаток теории Штерна, сводящийся к отождествлению плоскос- [c.230]

Поскольку далее предполагается, что в пространстве между поверхностью металла и внутренней плоскостью Гельмгольца, а также между двумя плоскостями Гельмгольца нет зарядов, то падение потенциала здесь линейное и двойной электрический слой имеет строение, показанное на рис. 43. На рисунке видно, что потенциал нулевого заряда определяется величиной г[)% а не = как это вытекало из теории Штерна. Поскольку [г1 ]>[ ф°], то и сдвиг точки нулевого заряда при переходе от одного аниона к другому в этом случае будет больше. Теория двойного электрического слоя Грэма, позволяющая учитывать влияние заряда электрода на величину специфической адсорбции, была рассмотрена Деванатха-ном, который представлял двойной слой эквивалентным последовательному соединению трех конденсаторов, слагаемых из 1) электростатической емкости пространства между металлом и внутренней плоскостью Гельмгольца, 2) электростатической емкости пространства между двумя плоскостями Гельмгольца и 3) — емкости диффузного слоя. При этом две последние емкости должны быть исправлены с учетом изменения специфической адсорбции в зависимости от заряда поверхности. Последнее предположение давало объяснение кривым дифференциальной емкости, измеренным в водных растворах галогенидов калия. Кроме того, расчет сдвига точки нулевого заряда, основанный на этой теории, находился в согласии с экспериментальными результатами. Так как емкости всех трех конденсаторов определяются из опытных данных, то теория Деванатхана носит в конечном итоге полуэмпирический характер. Эта теория, кроме того, исходит из того, что общая интегральная емкость плотного слоя не зависит от заряда электрода. [c.232]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология