Слой Дебая радиус

Второй путь относится к тому случаю, когда радиус частицы становится близким к толщине двойного слоя, т. е. кривизна поверхности велика ц использование формулы плоского конденсатора неправомочно. Эти условия сходны с тем, которые рассматриваются в теории растворов сильных электролитов Дебая и Гюккеля, когда размеры ионов меньше средней толщины ионной атмосферы противоионов, т. е. 6>R. Для такого случая можно приравнять движущую электрическую силу еЕ вязкостному сопротивлению при движении сферической частицы в жидкой среде [c.128]

В диффузном слое напряженность электрического поля значительно меньше, а потому диэлектрическая постоянная приблизительно равна диэлектрической постоянной в объеме раствора (е2 Ер). Толщина диффузного слоя теоретически бесконечна, но практически вводят некоторую эффективную толщину б, аналогичную эффективному радиусу ионной атмосферы в теории Дебая— Гюккеля [c.193]

Оценка величины отношения корреляционной добавки к максимальной величине макроскопического расклинивающего давления в зазоре, определяемой формулой (VI.33), показывает, что на очень малых расстояниях, составляющих доли дебаевской длины, электростатическое отталкивание между поверхностями раздела может быть заметно ослаблено корреляционным притяжением и в принципе может изменить общий баланс сил, действующих в очень тонких слоях разбавленных электролитов. Так, для поверхностей с потенциалом 25 мВ в 10" М водном растворе одновалентного электролита (радиус Дебая равен 100 А) при h = 20 А 0,5, если концен- [c.183]

Величина 1/х, обратная параметру Дебая х, имеет смысл расстояния, на котором потенциал убывает в е раз по сравнению с потенциалом поверхности В теории растворов электролитов аналогичная величина называется радиусом экранирования, и.чи толщиной ионной атмосферы. В случае плоской заряженной поверхности ее уместнее называть эффективной толщиной двойного электрического слоя. [c.598]

При этом изменяется параметр Дебая, который по существу определяет радиус действия электростатических сил отталкивания двойных слоев. Увеличение концентрации электролита приводит к сжатию двойного слоя, т. е. к уменьшению радиуса действия сил отталкивания и, следовательно, к уменьшению величины барьера, углублению потенциальной ямы и смещению ее положения в сторону меньших расстояний между частицами (рис. 3.54). [c.628]

Этого простого представления недостаточно для объяснения флоккуляции коллоидов при добавлении электролитов. Гуи о и Чепмен независимо друг от друга предложили теорию диффузного двойного слоя, учитывающую действие теплового движения. Эта теория в принципе аналогична расчету ионной атмосферы по теории Дебая — Гюккеля, появившейся на 10 лет позднее. В сущности, величина к, обозначающая в теории Дебая— Гюккеля радиус ионной атмосферы (раздел 2-3), в теории Гуи — Чепмена является мерой толщины двойного слоя. [c.171]

Эта формула дает лучшую сходимость с опытом, чем формула Борна. Метод Ван-Аркеля и де-Бура отличается от борновского тем, что в нем процесс сольватации разделяется на два этапа. Энергия образования первого гидратного слоя вычисляется на основе взаимодействия между газообразным ионом и полярными молекулами воды, т. е. взаимодействия вне сферы жидкой фазы. Такой способ расчета позволяет учесть свойства отдельных молекул воды (их дипольные моменты, поляризуемость и т. п.). Поэтому при рассмотрении процесса образования первого гидратного слоя, где эти свойства особенно важны, появляется возможность отказаться от представления о воде, лишь как о среде с определенной диэлектрической постоянной. Поскольку на второй стадии цикла в воду вносится ион уже частично гидратированный, с радиусом, значительно большим, чем радиус исходного иона, то одна и та же ошибка в определении последнего здесь будет иметь меньшее значение. Возмущения, вызванные введением такого гидратированного иона в воду, будут меньшими, и представление о воде как о непрерывной среде с определенной диэлектрической постоянной, а следовательно, и применение формулы (149) оказываются более оправданными, чем в методе Борна. Молекулу воды Ван-Аркель и де-Бур представляют себе в виде сферы с радиусом 1,25 А и дипольным моментом, равным 1,85 дебая. [c.71]

Гуи [92] и Чепмен [93] независимо друг от друга предложили теорию диффузного двойного слоя, учитывающую действие теплового движения. Эта теория в принципе аналогична расчету ионной атмосферы по теории Дебая — Хюккеля, появившейся на 10 лет позднее. В сущности, величина 1/к, обозначающая в теории Дебая— Хюккеля радиус ионной атмосферы (разд. 2-3), в теории Гуи — Чепмена является мерой толщины двойного слоя [92, 93]. Протяженность диффузного слоя ионов находится в обратной зависимости (приближенно) от квадратного корня из концентрации данного электролита. Если противоионы имеют большой заряд, то двойной слой сжат значительно сильнее, чем в присутствии противоионов малого заряда, так как электрическое притяжение возрастает пропорционально квадрату заряда иона. [c.180]

В более концентрированных растворах нельзя уже считать ионы геометрическими точками. В связи с этим во втором приближении теории Дебая и Хюккеля вводится предположение, согласно которому ион представляет собой щар радиусом а, в центре которого находится заряд, равный заряду иона. Это предположение физически ближе всего подходит к точечным сольватированным ионам й то, если допустить, что диэлектрическая проницаемость сольватного слоя такая же, как и всей массы растворителя. [c.56]

Б. Дерягин и Д. Ландау (Журн. эксп. теор. физики 15, 663, 1945) на основе полного не упрощенного уравнения Дебая — Гюккеля дали точное вычисление силы взаимодействия двух заряженных параллельных плоскостей в растворе электролита. Вводя также учет ван-дер-ваальсовских сил, они нашли, что кривая результирующего отталкивания при определенных условиях может иметь максимум на близких расстояниях и минимум — на более далеких это объясняет стабильность гидрофобных коллоидов. Коагуляция наступает тогда, когда радиус действия сил отталкивания ионного происхождения вследствие сжатия диффузного слоя ионов настолько сокращается по сравнению с радиусом ван-дер-ваальсовских сил притяжения, что энергетический барьер исчезает и наступает быстрая коагуляция системы. Авторы вывели количественный критерий устойчивости и дали строгое обоснование правилу Шульце — Гарди, что не было сделано в работах Левина и Ленгмюра . [c.267]

Уравнение (5.117) показывает, что электрический потенциал уменьшается в е раз на расстоянии от плоскости максимального приближения ионов, а на расстоянии Зх- убывает почти в 20 раз. Это позволяет при оценках толщины двойного электрического слоя считать его равным радиусу Дебая. [c.198]

Расхождение между значениями l/d, вычисленными по вязкости, и значениями, полученными по данным седиментации, объясняется главным образом допущением, что молекулы имеют удлиненную палочкообразную форму. Величина расхождения между этими значениями указывает, вероятно, насколько правильно это представление о форме частиц. Бюхе [22], продолжая работу Дебая по изучению свернутых полимерных цепей, вывел уравнения, в которых константа седиментации и коэффициент диффузии выражены через те же параметры, которые Дебай использовал при своем исследовании приведенной вязкости [23]. Эти параметры следующие радиус объема растворителя Rg, находящегося в сфере действия свернутой молекулы, и параметр L, связанный с толщиной слоя растворителя, нарушаемого при движении молекул. Свернутая молекула и молекула с полностью вытянутой цепью являются крайними случаями возможных конфигураций. Для молекул целлюлозы Бюхе нашел, что при молекулярном весе порядка 500000 предположение о свернутой форме вполне подтверждается имеющимися данными. При низких молекулярных весах молекулы целлюлозы ведут себя, повидимому, как удлиненные эллипсоиды. [c.478]

Дебаевское экранирование. В плазме вследствие кулоновского взаимодействия и теплового расталкивания частиц происходит разделение зарядов. Заряд одного знака окружен сферой, состоящей из чередующихся слоев зарядов противоположного знака. Эта сфера называется сферой Дебая, а ее радиус - дебаевским радиусом [1,2] На расстоянии от [c.222]

Понятие радиуса действия фигурирует и в теории движения к скважине фреатических пластовых вод. Здесь водоносный пласт не перекрыт сверху водонепроницаемым слоем поэтому некоторые авторы обт.ясняют постоянство дебита скважины при установившемся постоянном радиусе влияния тем, что имеется инфильтрация в водоносный пласт сверху, компенсирующая дебит скважины — см., например, [28], [43]. Это справедливое соображение как будто бы позволяет совместить представление о радиусе действия с постоянством дебита скважины. Однако при выводе формулы Дюпюи в теории движения фреатических вод, метод вывода этой формулы такой же, как и формулы (52) при выводе формулы эта инфильтрация сверху не учитывается, а радиус действия в формуле фигурирует (в новых работах немецких гидрогеологов инфильтрация учитывается, зато получаются формулы, отличные от формулы Дюпюи, — см. ниже). [c.133]

Такое расхождение связано с тем, что теория Гуи — Чап-мапа не учитывает собственного объема ионов, которые отождествляются с материальными точками, обладающими только зарядами. В результате этого ничто не препятствует ионам в принятой модели подходить сколь угодно близко к поверхности металла. Расположенная в растворе часть двойного слоя может оказаться локализованной, несмотря на свою диффузность, в очень тонком слое, значительно меньшем радиуса иона. В этом легко убедиться, если, подобно тому как это делалось в теории Дебая — Гюккеля, ввести характеристическую длину /д, определяющую толщину плоского конденсатора, эквивалентного по емкости диффузионному двойному слою. Характеристическую длину можно найти, приравняв правые части уравнений (12.4) и (12.7) [c.266]

Чапманом. Такое предпо-ложенне было сделано Штерном (1924) в его адсорбционной теории двойного электрического слоя. Штерн полагал, что определенная часть ионов удерживается вблизи поверхностн раздела металл — электролит, образуя ге./1ьмгольцевскую пли конденсированную обкладку двойного слоя с толщиной, отвечающей среднему радиусу попов электролита. Здесь Штерн следовал принципам, заложенным во втором приближении теории Дебая и Гюккеля. Таким образом, успехи теории растворов в свою очередь содействовали развитию теории двойного электрического слоя иа границе электрол — электролит. Остальные иопы, входящие в состав двойного слоя внутри гел ьм гол ьцеп с ко й обкладки, по ис удерживаемые жестко на поверхности раздета, распределяются диффузно с постепенно убывающей плотностью заряда. Для диффузной части двойного слоя Штерн, так же как и Гуи, пренебрег собственными размерами нонов. Кроме того, Штерн высказал мысль, что в плотной части двойного слоя ионы удерживаются за счет не только [c.267]

Франк выводит уравнение Дебая и Паулинга иным способом и получает выражение не для потенциала, а для свободной энергии иона, окруженного ионной атмосферой. Затем он анализирует выводы, которые следуют из этой теории для области умеренных концентраций, если приписать диэлектрической постоянной ряд различных значений внутри сферы с радиусом, равным К, и принять неизменное значение макроскопической диэлектрической постоянной воды (78,54 при 25°) вне этой сферы. На основе своих вычислений Франк пришел к заключению, что если диэлектрическая постоянная внутри сферы с радиусом К не превосходит 25 и если ионы могут приближаться друг к другу на расстояние, равное сумме кристаллографических радиусов (7 +4-т ), то, согласно этой теории, должны получаться очень большие отрицательные отклонения от предельного уравнения Дебая и Гюккеля, что не соответствует экспериментальным результатам. Эти отклонения тем менвше, чем меньше разность между К ш а. Если ионы гидратированы и если эти гидратированные ионы представляют собой непроницаемые сферы, тогда внутри этого слоя молекул воды достигается диэлектрическое насыщение и Я = а. При этом допущении, а также с учетом уменьшения числа молекул растворителя из-за гидратации получаются положительные отклонения от экспериментальных данных. Если же допустить, что ионы гидратированы и в то же время они могут проникать сквозь гидратные оболочки противоположно заряженных ионов, тогда результаты теории могут быть приведены в соответствие с опытными данными. Эта модель, учитывающая возможность ассоциации ионов в результате их проникновения сквозь гид-ратнуто оболочку, будет более подробно рассмотрена в следующем параграфе. [c.571]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология