Теория - диффузный двойной слой
Cтраница 1
Теория диффузного двойного слоя получила дальнейшее развитие в работах Штерна, который учел, что ионы имеют вполне определенные конечные размеры и центры их не могут подойти к поверхности ближе, чем на расстояние одного ионного радиуса. При этом только часть противоионов удерживается заряженной поверхностью на расстоянии ионного радиуса, образуя гельмо-гольцевский плоский конденсатор. [1]
Теория диффузного двойного слоя получила дальнейшее развитие в работах Штерна, который учел, что ионы имеют вполне определенные конечные размеры и центры их не могут подойти к поверхности ближе, чем на расстояние одного ионного радиуса. При этом только часть противоионов удерживается заряженной поверхностью на расстоянии ионного радиуса, образуя гельмгольцевский плоский конденсатор. [2]
В ней рассматриваются термодинамика идеально поляризуемого электрода, теория диффузного двойного слоя и влияние адсорбции ионов и нейтральных частиц на его строение. Изложены общие теоретические основы одностадийных и многостадийных электродных процессов. [3]
 |
Потенциал как функция расстояния от заряженной поверхности. - плоскость скольжения. [4] |
Гун [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 Шлет позднее. В сущности, величина / k, обозначающая в теории Дебая - Хюккеля радиус ионной атмосферы ( разд. 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 проти-воионов малого заряда, так как электрическое притяжение возрастает пропорционально квадрату заряда иона. [5]
Наиболее общая теория двойного электрического слоя, объединяющая теорию молекулярного конденсатора и теорию диффузного двойного слоя Гун, была разви та Штерном. Согласно теории Штерна, некоторая часть ионов, компенсирующих заряды на поверхности твердой фазы, находится непосредственно около нее, образуя молекулярный двойной слой типа слоя Гельмгольца ( или, иначе, адсорбционный слой), а остальная часть компенсирующих ионов распределена диффузию в глубь жидкости, образуя слой типа диффузного слоя Гун. При разбавлении раствора структура двойного электрического слоя в целом приближается к типу слоя Гун, а при увеличении концентрации - к слою Гельмгольца. [6]
При этом авторы [5] использовали значения - потенциала во внешней плоскости Гельмгольца, рассчитанные на основании теории диффузного двойного слоя. [7]
Это не означает, конечно, что ион фтора не притягивается электростатически, а значит, что наблюдаемое притяжение может быть с большой пли меньшей стспешю точности истолковано с точки зрения теории диффузного двойного слоя. [8]
 |
Строение двойного слоя ( а и распределение потенциала в двойном слое ( б по теории Штерна в отсутствие сне цифическои адсорбции. [9] |
Таким образом, эффективная толщина двойного слоя уменьшается с ростом концентрации электролита и возрастает с повышением температуры. Модель двойного слоя Гун - Чапмена, получившая название теории диффузного двойного слоя, позволила качественно объяснить влияние концентрации электролита и температуры на электрокапиллярные и емкостные зависимости. [10]
При расчетах авторы [31, 45] использовали значения 1 - по тенциала во внешней плоскости Гельмгольца, вычисленные на основании теории диффузного двойного слоя. [11]
Производные dp / dx относятся к началу. Производные, соответствующие верхним пределам интегрирования в ( 6.15 а) [ ( dy / dx) и ( d ( f / dx) h / 2 ft ], равны нулю; для первой из них объяснение было дано при изложении теории диффузного двойного слоя ( гл. [12]
Дифференциальная емкость двойного слоя представляет собой термодинамическую величину, равную второй производной поверхностного натяжения по потенциалу или первой производной поверхностной плотности заряда по потенциалу. Таким образом, поверхностное натяжение и поверхностная плотность зарядов могут быть получены интегрированием с, точностью до констант интегрирования. Это дает возможность разложить наблюдаемую емкость на катионную и анионную компоненты и путем интегрирования последних по потенциалу получить долю зарядов двойного слоя, обусловленных отдельно катионами и анионами. Благодаря тому, что одпоатомные катионы, по-видимому, никогда не хемосорбируются на ртути, для расчета потенциала внешнего гельмгольцевского ( Гуи) слоя можно применять теорию диффузного двойного слоя Гуи - Чапмапа. Из этого потенциала можно вычислить копцептрациюанионов в диффузной части двойного слоя и, так как уравнение термодинамики дает величину общего ло-перхностного избытка анионов на границе фаз, по разности найти поверхностный избыток специфически адсорбированных анионов. Бажно отметить, что те части расчета, которые по являются строгими с термодинамической точки зрения, тем не менее твердо обоснованы и но окапывают существенного влияния на окончательный результат. Следовательно, результаты теоретически хорошо обоснованы. [13]
Страницы: 1