Ионная сфера

Cтраница 1

Ионная сфера вокруг ядра коллоидной мицеллы состоит из двух слоев ( или двух сфер) - адсорбционного и диффузного. Адсорбционный слой слагается из слоя потенциалопределяющих ионов, адсорбированных на поверхности ядра и сообщающих ему свой заряд, и части противоионов, проникших за плоскость скольжения и наиболее прочно связанных электростатическими силами притяжения. Вместе с ядром эта ионная атмосфера образует как бы отдельный гигантских размеров многозарядный ион - катион или анион, называемый гранулой. Диффузный слой, расположенный за плоскостью скольжения, в отличие от адсорбционного не имеет в дисперсионной фазе резко очерченной границы. Этот слой состоит из противоинов, общее число которых равняется в среднем разности между всем числом потенциалопределяющих ионов и числом противоионов, находящихся в адсорбционном слое. [1]

Модель ионной сферы в растворах сильных электролитов по Дебаю - Хюккелю недостаточно полно отражает реальные условия в растворах, в которых избыток молекул воды невелик по сравнению с числом ионов. [2]

Метод ионной сферы является характерным для приближений, которые используются при расчете чисел заполнения для частично ионизованных газов. В этом случае волновые функции энергетических состояний образуются из произведений одноэлектронных волновых функций. Взаимодействием электронов полностью пренебрегают, кроме требований, налагаемых принципом исключения Паули. В работах Кокса [ 6, 71 и Витенса [8] описывается приложение этого метода к типичным задачам астрофизики. [3]

Предполагается, что ионная сфера движется со скоростью, определяемой соотношением этой силы (4.2.42) и силы тре-ни Стокса 6ят г. Следовательно, каждая ионная сфера, расположенная на различных расстояниях г от центрального иона, влияет на его скорость за счет электрофореза. [4]

Строгость вычисления потенциала ионной сферы была повышена в работах [ 5 и 6 ] путем учета членов разложения в, ряд с более высокими показателями степени. Однако по существу в этих вычислениях новых результатов получено не было. Хотя концентрация ионов с зарядом противоположного знака вокруг каждого иона выше средней, это увеличение концентрации ограничена конечными размерами ионов. Следовательно, в окружении центрального иона не может быть произвольного числа про-тивоионов, а число непосредственных соседей обнаруживает свойство насыщения, зависящее от их размера и упаковки. Вике и Эйген [7] провели вычисления с функцией распределения, описывающей эти условия. Однако Робинсоном и, Стоксом [2] было показано, что уравнение Дебая - Хюккеля не приводит к чрезмерно высоким значениям ионной концентрации вблизи центрального иона даже в довольно концентрированных растворах малых ионов. Таким образом, уточнение теории, предпринятое в этом направлении, не дала значительных результатов. [5]

Чтобы описать распределение потенциала в ионной сфере более детально, рассмотрим произвольный ион, например / - и положительный ион с зарядом Zje. Так как раствор электролита в целом электрически нейтрален, общий заряд всей ионной сферы, окружающей центральный / - и ион, равен заряду центрального иона и противоположен по знаку. [6]

Явления ионной адсорбции приводят к образованию ионной сферы вокруг минеральной частицы. Когда имеются чистые минералы и вода, эта сфера состоит из ионов водорода. [7]

Частицы с зарядом 0 навсегда покидают ионную сферу. При 0 0 частицы вылетают за границы сферы, тормозятся, затем останавливаются и возвращаются назад. [8]

Обобщенные схемы ния мицелл.| Схема элжрофореза. [9]

В соответствии с теорией двойного электрического слоя ионная сфера вокруг ядра мицеллы состоит из двух слоев ( или двух сфер) - адсорбционного и диффузного. Адсорбционный слой, резко очерченный и непосредственно и неразрывно прилегающий к ядру с ere n потенциалобразующими ионами, включает и часть противоионов ( п-х), проникших за плоскость скольжения. [10]

Таким образом, в разбавленных растворах толщина ионной сферы значительна по сравнению с размером отдельных ионов. При таких условиях ионы нельзя рассматривать как точечные заряды даже в грубом приближении и следует учитывать их размеры. [11]

Число столкновений в секунду зависит от деформации ионной сферы мигрирующего иона, обусловленной внешним электрическим полем. [12]

Можно утверждать без дополнительных предположений, что для ионной сферы вероятность найти г-й ион в элементарном объеме dV тем выше, чем ниже там потенциальная энергия и выше его концентрация в объеме раствора. [13]

Таким образом, каждый ион в растворе окружен ионной сферой противоположного заряда. Ионные сферы отдельных ионов, конечно, проникают одна в другую. Вокруг покоящегося иона ионная сфера симметрична, поэтому среднестатистическая результирующая сила взаимодействия ионной сферы с центральным ионом равна нулю. При движении иона под действием градиента химического или электрического потенциала ионная сфера деформируется, поскольку времени не хватает для полного восстановления ее равновесного распределения впереди и позади движущегося иона вследствие определенной скорости его движения. [14]

При таких условиях длительность периода колебаний превосходит время релаксации ионной сферы. Ионная сфера в течение каждого периода переменного тока деформируется, и, следовательно, протеканию переменного тока противодействует эффект релаксации. При высокой частоте переменного тока центральный ион колеблется в середине ионной сферы со столь незначительной амплитудой, что ионная сфера практически сохраняет сферическую симметрию, и эффект релаксации исчезает. Электрофоретический эффект проявляется и в этих условиях вследствие смещения катионов и анионов в каждый момент в противоположные стороны. Таким образом, проводимость, вызываемая эффектом дисперсии, возрастает в меньшей степени, чем можно ожидать благодаря влиянию поля на диссоциацию, и эквивалентная проводимость в высокочастотном поле предельного значения Л не достигает. [15]

Страницы: 1 2 3 4