Остальные противоионы

Cтраница 3

Схема строения двойного электрического слоя ( А и изменение величин. [31]

Ионы, адсорбированные на поверхности нейтральной частицы ( ядра), называются потенциалопределяющими. Из ионов электролита, содержащегося в окружающем растворе, адсорбируются те, которые имеют с поверхностью одинаковую или изоморфную с ней атомную группу. Часть из них образует вместе с потенциалопределяющими ионами плотный адсорбционный слой, расположенный в непосредственной близости от твердой частицы. Остальные противоионы образуют около частицы в растворе диффузный слой, в котором ионы находятся под действием двух сил: силы электростатического притяжения ионами противоположного знака, которая удерживает их вблизи частицы, и силы диффузии, стремящейся распределить их равномерно в объеме дисперсионной среды. [32]

Мицелла представляет собой компактное, примерно сферическое образование с упорядоченной центральной областью ( ядром), состоящим из углеводородных цепей молекул ПАВ. Полярные головки образуют шероховатую поверхность мицеллы. Значительное число противоионов связано с поверхностью и составляет как бы часть мицеллы. Остальные противоионы образуют диффузный электрический слой. [33]

Адсорбированные агрегатом ионы HS определяют знак заряда агрегата и называются потенциалопределяющими. Агрегат вместе с адсорбированными на нем потенциалопределяющими ионами составляет коллоидное ядро. Ядро с частью прочно связанных противоионов образует коллоидную частицу. Остальные противоионы находятся на более далеком расстоянии от ядра и составляют диффузионный слой противоионов. Сочетание коллоидной противо-частицы с находящимися в диффузионном слое противоионами называется мицеллой. [34]

Двойной электрический слой по Штерну и падение в нем потенциала. [35]

Согласно Штерну, первый слой или даже несколько первых слоев противоионов притягиваются к стенке под влиянием как электростатических, так и адсорбционных сил. В результате этого часть противоионов удерживается поверхностью на очень близком расстоянии, порядка 1 - 2 молекул, образуя плоский конденсатор толщиной 8, предусмотренный теорией Гельмгольца - Перрена. Этот слой, в котором, естественно, наблюдается резкое падение электрического потенциала, одни авторы называют гельмгольцевским, другие - штерновским, третьи - адсорбциошшм слоем. Остальные противоионы, нужные для компенсации потенциалопре-деляющих ионов, в результате тепло-вого разбрасывания образуют диффузную Часть двойного слоя, в которой они распределены согласно тем же законам, что и в диффузном слое Гуи - Чэпмена. [36]

Очевидно, что первые несколько противоионов образуют прочную связь с мицеллой. Однако каждая образовавшаяся ионная пара снижает заряд мицеллы, увеличивает эффективный радиус и вызывает отталкивание между противоионами, так что К должна быстро падать с каждым новым ассоциированным противо-ионом. Обычно 80 % мицеллярного заряда нейтрализуется за счет ассоциации с противоионами. Теоретическое рассмотрение этой системы в виде равномерно заряженной сферы ( 1.56 а) недооценивает ассоциацию с противоионом. Взаимодействие противоиона с единичной молекулой амфифильного соединения, недостаточное само по себе для образования устойчивой ионной пары, усиливается всем зарядом мицеллы [319], Вне оболочки, образуемой полярными ионными группами, контактирующими с противоионами ( слой Штерна), остальные противоионы собираются в диффузный двойной слой. [37]

Двумерная схема строения сферической ионной мицеллы. [38]

Гидрофобные части молекул ПАВ образуют ядро мицеллы, имеющее структуру типа жидкого парафина, а полярные гидратиро-ванные группы находятся в контакте с водой. С другой стороны, углеводородные цепи могут выходить наружу мицеллы. Заряженные головные группы и противоионы малого размера образуют в ионных мицеллах компактную область, называемую слоем Штерна, охватывающую внешнюю часть агрегата от поверхности ядра до нескольких ангстремов наружу от поверхности мицеллы. Суммарный заряд мицеллы в значительной мере компенсируется противоионами, локализованными в слое Штерна. Остальные противоионы располагаются диффузно вне слоя Штерна и образуют так называемый двойной электрический слой Гуи-Чап - мена. Эти противоионы полностью диссоциированы и могут обмениваться с остальными ионами в объеме раствора. [39]

Страницы: 1 2 3