Адсорбция - дипольная молекула
Cтраница 1
Адсорбция дипольных молекул создает на границе раздела металл-раствор адсорбционный скачок потенциала. [1]
При адсорбции дипольных молекул обычно происходит их ориентация, вследствие чего к поверхности раздела оказывается обращенным какой-либо определенный конец диполя. [3]
В присутствии ПАВ, наряду с экранированием электрода, повышение поляризации вызывается адсорбцией дипольных молекул, создающих дополнительное электрическое ноле. Последнее может либо замедлять, либо ускорять электродный процесс. [4]
При адсорбции органического аниона было замечено, что поверхность на границе, например, с воздухом, заряжается отрицательно. Заряд может получиться и при адсорбции дипольных молекул неэлектролитов. Благодаря этому, поверхностный слой может иметь различный заряд, в зависимости от концентрации растворов органических кислот и их солей. [5]
Такие молекулы или отдельные функциональные группы могут притягивать или отталкивать другие полярные группы и таким образом ориентироваться на поверхности, с которой входят в соприкосновение. Двойной электрический слой, возникающий при адсорбции дипольных молекул, индуцирован этими диполями, расположенными на поверхности параллельно друг другу. К поверхности стекла притягиваются гидроксилы и нитрогруппы. [6]
Однако и в случае отсутствия двойного ионного слоя на поверхности раздела металл - раствор здесь может возникнуть скачок потенциала. Избыток или недостаток вещества в поверхностном слое по сравнению с содержанием вещества в объеме раствора приводит к адсорбции растворенных дипольных молекул и даже нейтральных атомов или ориентации их относительно поверхности. [7]
Однако и в случае отсутствия двойного ионного слоя на поверхности раздела металл - раствор здесь может возникнуть скачок потенциала. Избыток ли недостаток вещества в поверхностном слое тю сравнению с содержанием вещества в объеме раствора приводит к адсорбции растворенных дипольных молекул и даже нейтральных атомов или ориентации их относительно поверхности. [8]
Этот результат можно объяснить туннелированием электрона к реагирующей частице через поры в адсорбционном слое, которые заполнены молекулами воды, причем реагирующая частица в поры не проникает, а находится против них с внешней стороны монослоя. В этом случае перенос электрона не требует затраты работы, связанной с изменением электрического поля у электрода за счет адсорбции дипольных молекул ПАОВ, и ток не чувствителен к сдвигу потенциала нулевого заряда. В самом деле, с увеличением концентрации ПАОВ в растворе число пор сокращается и пропорционально уменьшается ток, обусловленный переносом через них электронов. [9]
В последнее время появились работы Б. Б. Дамаскина и др., посвященные разработке теории двойного электрического слоя на ртути в присутствии органических веществ. В работах использованы новые модельные представления о строении двойного электрического слоя ( модель двух параллельных конденсаторов); учтено изменение строения двойного электрического слоя при адсорбции дипольных молекул, силы межмолекулярного взаимодействия, энтропийный эффект в результате внедрения молекул адсорбата в слой растворителя. [10]
Следуя мысли Кизома [4] о том, что ван-дер-ваальсово притяжение между молекулами, обладающими постоянными диполями, обязано взаимодействию этих диполей ( ориентационный эффект), Лоренц и Ланде вычислили порядок величины теплоты адсорбции дипольной молекулы на проводящей и полностью поляризующейся поверхности. [11]
Таким образом, если бы на границе металл - раствор одновременно со скачком потенциала, связанным с ионным двойным электрическим слоем, не возникали бы другие скачки потенциала, то весь гальвани-потенциал на границе металл - раствор определялся бы скачком потенциала в ионном двойном электрическом слое ( Дфс), а если бы ионный двойной электрический слой не возник, как это имеет место в нулевом растворе, то гальвани-потенциал принял бы нулевое значение. В общем случае таких поверхностных скачков может быть четыре: один - в самом металле ( Дфм) [ в результате смещения вблизи поверхности металла центра тяжести электронов по отношению к центру тяжести зарядов атомных ядер ( выход электронного газа) ]; три остальных - в растворе: ( Дфцр ()) за счет ориента-ционной адсорбции на металле дипольных молекул растворителя; ( Дфшр) за счет ориентационной адсорбции дипольных молекул органических веществ, которые могут присутствовать в растворе и ( Дф -) за счет специфической адсорбции поверхностно-активных ионов, которые также могут присутствовать в растворе. [12]
Двойной электрический слой может возникнуть также в результате адсорбции поверхностно-активных веществ. При специфической адсорбции полярные молекулы определенным образом ориентируются на поверхности металла и возникает адсорбционный двойной электрический слой и соответствующий скачок потенциала. В водных растворах электролитов на поверхности металлов всегда имеется двойной электрический слой в результате адсорбции дипольных молекул воды. [13]
Слой зарядов, адсорбированных на поверхности твердого вещества или жидкости, вызывает изменение потенциала между этой поверхностью и другой фазой, с которой она находится в контакте. Органические молекулы содержат полярные группы, в которых центры положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Такие молекулы или функциональные группы могут притягивать или отталкивать другие полярные группы и, таким образом, ориентироваться на поверхности, с которой входят в соприкосновение. Двойной электрический слой, возникающий при адсорбции дипольных молекул, индуцирован этими диполями, расположенными на поверхности параллельно друг другу. [14]
 |
Схема правильно замкнутого медно-цинкового элемента Даниэля - Якоби ( А. Схема фазовых границ ( Б. Схема уровней фазовых электрических потенциалов в гальванической цепи ( В. [15] |
Страницы: 1 2