ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимия коллоидных систем Двойной электрический слой из "Коллоидная химия Издание 3" Электрохимические явления в коллоидных системах имеют большое значение ввиду распространенности взаимодействия коллоидов с электролитами и роли этого взаимодействия для устойчивости коллоидов. [c.91] ЧТО адсорбируются только ионы одного знака (например, частицы иодистого серебрав 0,01 н. AgNOg адсорбируют только Ag -ионы) и что противоположные или компенсирующие ионы полностью остаются в растворе. Под действием сил электростатического притяжения компенсирующие ионы стремятся расположиться возможно ближе к ионам, адсорбированным на поверхности. В предельном случае образуются два слоя ионов, из которых один расположен на поверхности, а другой — в растворе, на молекулярном расстоянии от первого слоя (рис. 43,/). Такая система ионов, в целом нейтральная, называется двойным электрическим слоем, по Гельмгольцу. [c.91] Под действием теплового движения упорядоченное расположение компенсирующих иЬнов в растворе нарушается, вследствие чего в другом предельном случае двойной электрический слой приобретает структуру диффузного двойного слоя, по Гуи(рис. 43,//) толщина этого слоя может составлять, например, в 0,001 н. КС 10 ммк, а в 0,1 н. КС1 — 1 ммк. Фактически следует представлять что часть ионов находится на молекулярном расстоянии от повер х ности, образуя гельмгольцевский двойной слой (рис. 43, III, АВ) а другая часть ионов образует диффузный двойной слой (рис. 43, III ВС). Таково строение двойного электрического слоя по Штерну (рис. 43,///), теория которого является наиболее общей. При раз бавлении раствора структура двойного электрического слоя при ближается к структуре слоя Гуи, а при повыщении концентрации — слоя Гельмгольца. [c.92] Двойной электрический слой может образоваться на непроводящих макроповерхностях и коллоидных частицах лишь при наличии достаточно большого количества зарядов. В растворах низкомолекулярных электролитов вокруг канодого иона, по теории Дебая — Гюккеля, образуется ионная атмосфера, а не двойной электрический слой напротив, в растворах полиэлектролитов (полиакриловые кислоты, нуклеиновые кислоты), на каждой молекуле которых содержится большое количество ионогенныхгрупп, создаются возможности образования двойного электрического слоя. [c.92] Рассмотрим на нескольких примерах строение двойного электрического слоя различных типов коллоидных частиц. На частицах золя Agi в растворе KI (Кройт) преимущественно адсорбируются ионы 1 (вообще легче адсорбируются ионы, общие с ионами решетки частиц или изоморфные с ними), вследствие чего частицы золя получают отрицательный заряд, а компенсирующие ионы К располагаются в растворе частично в гельмгольцевском слое, частично в диффузном слое (рис. 44). [c.92] В растворе AgNOg частицы золя Agi преимущественно адсорбируют ионы Ag и приобретают положительный заряд, а компенсирующие ионы N0 располагаются в растворе, подобно ионам К на рис. 44. [c.92] Частицы золей кремниевой кислоты в присутствии НС1 в растворе прочно адсорбируют ионы (Каргин и Берестнева) и приобретают положительный заряд, а компенсирующие ионы С1 располагаются в растворе. Собственная диссоциация кремниевой кислоты весьма незначительна. [c.93] В золях УгОв илиАУОд источником зарядов является диссоциация ванадиевой или вольфрамовой кислот на поверхности частиц. [c.93] Интересно, что для всех перечисленных золей между ионами на поверхности частиц и электролитами в растворе существует подвижное адсорбционное равновесие, вследствие чего наличие известной концентрации электролитов в растворе — необходимое условие самого существования коллоидов. В этом отнощении наиболее чистые лиофобные золи, по-видимому, были получены Н. А. Бах— золи платины в атмосфере водорода в высокоочищенной воде. [c.93] Таким образом можно объяснить значительную общность лиофобных коллоидов и высокомолекулярных электролитов (включая белки) в отнощении таких электрохимических свойств, как строение двойного слоя, точки нулевого заряда, закономерности обмена ионов, зависимость подвижности частиц от заряда, наличие донна-новского равновесия и др. (см. ниже). [c.94] Вернуться к основной статье