Двойной электрический слой влияние pH среды

Очень сильное влияние на упорядочивающее воздействие поверхности глинистых минералов на воду оказывает состав обменных катионов. Это объясняется прежде всего прочностью связи катионов с поверхностью глинистой частицы, т. е. способностью их к диссоциации и участию в катионообменных реакциях. Степень поверхностной диссоциации (т. е. поверхностного растворения) глинистых минералов, замещенных одновалентными катионами, на один-два порядка выше степени диссоциации глин, обменный комплекс которых насыщен двухвалентными катионами. При прочих равных обстоятельствах степень поверхностной диссоциации зависит не только от плотности заряда обменного катиона, но и от взаимного влияния силовых полей поверхности частицы и катиона друг на друга при взаимодействии с водой. По мере увлажнения поверхности глин вокруг обменных катионов развиваются области с упорядоченными молекулами воды. Часть слабо связанных с поверхностью катионов удаляется от нее и может участвовать в трансляционном движении вместе с молекулами воды и растворенными в ней органическими и неорганическими веществами. Если в дисперсионной среде находятся крупные гидратированные катионы (Ма+, Mg2+), то они, вытеснив с поверхности глинистого минерала менее гидратированные катионы (К+, Са ), могут привести к увеличению гидратной оболочки глинистых частиц. В натриевом бентоните по мере возрастания содержания воды и уменьшения концентрацни суспензии отдельные слои глинистых частичек полностью диссоциируют. В бентоните, обменный комплекс которого насыщен магнием или кальцием, этого не произойдет, хотя ионный радиус этих катионов в гидратированном состоянии почти в два раза превышает радиус гидратированного натрия. Это, видимо, является следствием как изменения структуры воды и размеров гидратированных катионов вблизи поверхности в зависимости от их химического сродства, так и сжатия диффузной части двойного электрического слоя. [c.70]

Поверхность твердого вещества всегда заряжена, хотя часто по совершенно разным причинам благодаря тому, что она образована ионами, входящими в состав твердого вещества, вследствие ориентированной адсорбции дипольных молекул или ионов, или же, наоборот, вследствие, ухода с нее ионов одного знака в окружающую среду (раствор), или, наконец, в результате эмиссии или присоединения электронов под влиянием тех или иных условий, включая все виды воздействий, вызывающих появление статического электричества. Чистая поверхность слюды, например, заряжена положительно, так как она образована ионами К+, а поверхность каолинита, построенная из ионов кислорода или гидроксила — отрицательно. Адсорбция противоположно заряженных ионов может нейтрализовать заряд поверхности или изменить его знак. При адсорбции кислорода на металлах образуется полярная связь М — О, причем кислородная поверхность приобретает отрицательный заряд, а примыкающий слой атомов металла — положительный. Адсорбция воды на металлах вызывает противоположный эффект на поверхности образуется двойной электрический слой, обращенный к окружающей среде слоем не отрицательных, а положительных зарядов. [c.113]

Из уравнения (535) следует, что г] уменьшается с уменьшением pH среды и что оно зависит от tpi, т. е. строения двойного электрического слоя. Последнее обстоятельство объясняет влияние адсорбции различных веществ на величину перенапряжения водорода на катоде. [c.254]

Гидроксид железа имеет значительные основные свойства, что обусловливает положительный заряд его поверхности в растворе вплоть до нейтральной области pH. Особенно заметно сказывается влияние pH среды на знак и величину заряда поверхности амфотерных оксидов. Напри. 1ер, оксид алю.миния в кислой среде имеет положительно заряженную поверхность, а в щелочной среде она заряжена отрицательно. Подобным об разом возникает двойной электрический слой и на поверхност между водой и органическими электролитами, которые могут быть кислотами (органические кислоты), основаниями (амины, четвертичные аммониевые основания) или иметь те и другие функциональные группы (амфолиты). [c.77]

Другим примером систем, в которых сольватация, по-видимо-му, оказывает существенное влияние на устойчивость, могут служить дисперсные системы с неполярной углеводородной средой, играющие важную роль при производстве и применении нефтепродуктов. Такие системы, например, растворы поверхностно-активных веществ и высокодисперсные взвеси в углеводородах подробно изучены Г. И. Фуксом и его сотр. Оказалось, что устойчивость этих систем зависит от структуры молекул углеводорода и ее соответствия структуре молекул частиц дисперсной фазы, а. также от диэлектрической проницаемости среды и от наличия следов веществ с полярными и дифильными молекулами. Впрочем, для этих систем, как показал Овербек, нельзя пренебрегать двойным электрическим слоем и электростатическими взаимодействиями., [c.282]

Одной из основных задач теоретической химии и, в частности, физической органической химии является установление механизма реакций и оценка реакционной способности в ряду сходно построенных соединений. Среди различных типов химических реакций особое место занимают электрохимические процессы. Они, как известно, протекают в пределах тонкого слоя на границе раздела электрод—раствор и в общем случае включают в себя ряд стадий стадию доставки электрохимически активной формы в зону реакции (диффузия, предшествующие химические реакции), взаимодействие с поверхностью электрода (адсорбция, ориентация реакционного центра по отношению к поверхности электрода и т. п.), стадию переноса заряда, последующие химические и электрохимические превращения первичных продуктов электродной реакции и т. д. Строгий анализ столь сложного процесса встречает большие затруднения и пока вряд ли возможен. Однако при благоприятных условиях удается существенно упростить процесс и получить информацию об отдельных его стадиях. Значительный прогресс достигнут в понимании роли предшествующих реакций протонизации, в представлениях о механизме и кинетике каталитических реакций, адсорбции, о влиянии строения двойного электрического слоя на кинетику электродных процессов. Однако имеется сравнительно мало данных о процессах с последующими химическими стадиями. Между тем влияние этих реакций на кинетику процесса в целом и природу образующихся стабильных продуктов трудно переоценить. Более того, невозможно глубокое понимание механизма электродного процесса без учета химизма и кинетики последующих реакций. [c.138]

Полученное таким образом соотношение, называемое уравнением Гельмгольца—Смолуховского, связывает скорость относительного смещения фаз под действием внешнего поля с некоторой разностью потенциалов в двойном электрическом слое Аф. Для понимания природы этой величины и влияния на нее характера фаз перейдем к более полному рассмотрению условий образования и строения двойных электрических слоев на границах раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды. Заметим, однако, что излагаемая далее принципиальная схема строения двойного слоя не может полностью количественно описать всю совокупность различных процессов на поверхностях раздела фаз. Ряд важных деталей теории строения двойных электрических слоев подробно рассматривается в курсах электрохимии. Ниже приводятся те основные сведения, которые необходимы для анализа электрокинетических явлений и устойчивости дисперсных систем. [c.176]

Природа агрегативной устойчивости дисперсных систем с частицами твердой дисперсной фазы и жидкой дисперсионной средой определяется наряду с характером этих фаз также дисперсностью и кон-центра(ц 1ей частиц. Устойчивость гидрозолей при малой концентрации электролитов в системе обычно связана с проявлением электростатической составляющей расклинивающего давления (см. гл. IX), обусловленной перекрытием диффузных частей двойных электрических слоев. Приложение проведенного в 4 гл. IX анализа соотношения между электростатическим отталкиванием и молекулярным притяжением к количественному описанию устойчивости гидрофобных золей и влияния электролитов на их устойчивость будет проведено в следующем параграфе. [c.292]

Влияние природы дисперсионной среды. Как отмечалось в начале этой главы, электрокинетические явления, а следовательно, и наличие двойного электрического слоя на межфазной границе характерны для систем с полярными дисперсионными средами. Большое число проведенных исследований показало, что С-потен-циал дисперсной фазы тем больше, чем больше полярность растворителя. В табл. УИ, 1 приведены результаты определения ско- [c.196]

Возьмем в качестве примера стирку в домашних условиях — вероятно, наиболее важный из процессов мытья. Многие дома снабжаются жесткой водой, содержащей ионы Са + и Mg2+, и хорошее моющее средство должно эффективно отмывать загрязнения в такой воде. Ионы жесткости оказывают неблагоприятное влияние на моющую способность ПАВ различными способами. Во-первых, кальциевые соли многих ПАВ плохо растворимы в воде, вследствие чего в жесткой воде ПАВ будет растворяться в лучшем случае лишь частично и стирка будет малоэффективной. Во-вторых, одежда часто бывает загрязнена потом, содержащим жирные кислоты в жесткой воде они дают нерастворимые кальциевые соли, которые не удаляются с ткани. Третьим и, пожалуй, самым неприятным результатом присутствия в моющей среде ионов жесткости является повышенная концентрация электролитов, уменьшающих взаимное отталкивание двойных электрических слоев. Особенно сильное влияние оказывают многовалентные катионы, которые значительно облегчают ресорбцию и мешают удалению загрязнений с поверхности ткани. [c.515]

Аномальная электропроводность связанного раствора электролита Хс обусловлена, во-первых, изменением концентрации ионов в его пленке и, во-вторых, уменьшением их подвижности во внешней части двойного электрического слоя. В большинстве случаев полагают, что концентрация ионов в указанном слое подчиняется экспоненциальному соотношению Больцмана и оказывает решающее влияние на изменение удельной электропроводности связанного раствора в случае малой его минерализации. Подвижность ионов пропорциональна скорости их движения, которая зависит от действующей на ионы движущей силы внешнего электрического поля, сопротивления среды, определяющейся ее вязкостью, и электрических сил, зависящих от величины заряда поверхности минеральной частицы и степени взаимодействия между гидратированными ионами. [c.21]

При замене воды органическим растворителем изменяется вязкость среды, что влечет за собой изменение коэффициента диффузии изменяется период капания ртути, что в известной мере тоже оказывает влияние на потенциалы полуволн. Органические растворители влияют на строение двойного электрического слоя, а -ЭТО сказывается на кинетике электродных процессов. [c.230]

Как было указано выше, концентрационная коагуляция обусловлена сжатием двойного электрического слоя в результате увеличения ионной силы раствора. Этот вид коагуляции осуществляется при добавлении индифферентных электролитов, не способных к специфической адсорбции на поверхности коагулирующих частиц. Хотя при концентрационной коагуляции увеличивается количество противоионов в адсорбционном слое, однако эффект снижения потенциала в нем не является решающим. Преобладающее влияние ионной силы дисперсионной среды характерно для систем с высокозаряженными частицами. [c.387]

Коагуляция моягет происходить при введении различных электролитов и неэлектролитов, механическом воздействии, нагревании или замораживании. Наиболее важное место среди астабилизующих факторов занимает введение электролитов. Электролитная коагуляция особенно ярко протекает в тех коллоидных системах, в которых стабилизатор имеет ионный характер и устойчивость в огромной степени обеспечивается электростатическим отталкиванием коллоидных частиц. Коагулирующее действие электролита заключается в его влиянии на свойства двойного электрического слоя, в результате чего происходит уменьшение электростатического отталкивания частиц, а значит и возможное их слипание. В зависимости от интенсивности коагулирующего влияния электролита возмонша различная вероятность слипания частиц (меньшая или равная единице) и, соответственно, протекает медленная или быстрая коагуляция. Подробное описание механизма и правил электролитной коагуляции излагается в учебниках по коллоидной химии. [c.107]

Генерация активных частиц на поверхности электрода при высоких потенциалах может происходить путем адсорбционного взаимодействия с компонентами химической среды или через разряд и хемосорбцию разрядившихся частиц, как правило, радикального характера. В этом случае, как это показано в разделе 1 настоящей статьи, в обычные закономерности классической электрохимической кинетики, связывающей структуру двойного электрического слоя со скоростью электродной реакции (1), включается влияние усложнившейся поверхности раздела электрод/раствор за счет хемосорбированных частиц дипольного характера [32]. Благодаря меньшему влиянию электрического поля на снижение энергии активации в электродных реакциях при такой структуре скачка потенциалов резко уменьшается коэффициент переноса, увеличивается перенапряжение таких процессов, как выделение кислорода, и в то же время появляется возможность возникновения электродных реакций, требующих высокого значения потенциала. В то же время общие законы разряда частиц на электроде остаются неизменными, хотя в уравнения кинетики включаются дополнитель- [c.166]

При процессах выплавки металлов двойной электрический слой возникает на границе между жидким металлом и расплавленным шлаком. Его существование может оказывать влияние на процессы распределения веществ (в частности, примесей) между этими средами. [c.123]

Следует оговориться, что условие электронейтральности может не выполняться при резких нарущениях однородности среды, например, на поверхности твердого тела, а в случае поли-кристаллических образцов — и на внутренних поверхностях, т. е. границах зерен и пор. Это приводит к возникновению вблизи поверхности двойного электрического слоя, сильно влияющего на поверхностные свойства твердых тел [16] Однако строение поверхности не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на объемные свойства, поэтому при рассмотрении объемных свойств твердых тел соблюдение условия электронейтральности следует считать обязательным. [c.40]

Диффузное распределение зарядов по теории Гуи дает кривую потенциала, полого спадающую по мере удаления от твердой фазы (рис. 105). В дальнейшем теория строения двойного слоя разрабатывалась О. Штерном (1924) и А. Н. Фрумкиным и его школой, которые предложили следующую теорию двойной электрический слой на границе твердое тело— жидкость образуется под влиянием двух взаимно противоположных сил электростатических и диффузионных. В результате взаимодействия указанных сил противоионы в жидкости образуют около твердой поверхности адсорбента два слоя 1) адсорбционный (неподвижный) слой, прочно связанный с адсорбентом, и 2) подвижный слой, расположенный в дисперсионной среде (рис. 105, а). [c.359]

Как уже указывалось, твердые частицы в стабилизированных водных дисперсиях удерживаются на расстоянии друг от друга в результате образования на их поверхности двойного электрического слоя или солюбилизации дисперсионной среды. Двойной электрический слой обусловливает электростатическое отталкивание твердых частиц и ориентирует диполи дисперсионной среды в непосредственной близости от твердых частиц. По существу, результаты получаются те же, что и при солюбилизации, когда частицы как бы механически удерживаются от сближения друг с другом. Следует помнить, что агрегаты частиц в дисперсиях слишком крупны, чтобы броуновское движение могло практически оказывать на них влияние. В связи с этим при выпадении в осадок частицы плохо утрамбовываются, не сближаются друг с другом, осадок получается рыхлым и имеет большой объем. Если же суспензия состоит из хорошо стабилизированных, неагрегированных мелких частиц, то осадок получается более плотным и имеет меньший объем. Таким образом, объем осадка может, очевидно, служить критерием для оценки степени агрегации в колло идных системах. [c.31]

Так как дисперсионная среда представляет собой неполярную непроводящую жидкость, влиянием поляризации двойного электрического слоя на границе раздела фаз моншо пренебречь. [c.55]

Аналогичное действие оказывает добавление апротонных растворителей . Например, при электрохимическом восстановлении акрилонитрила в смеси диметилформамид — вода по мере снижения концентрации воды в растворе до 5%, т. е. с понижением протонодонор-ных свойств среды, выход адиподинитрила существенно возрастает, в основном за счет уменьшения выхода пропионитрила (рис. 26). По мере дальнейшего понижения содержания воды образуется в значительных количествах олигомер и выход адиподинитрила уменьшается. Вероятно, влияние воды в этом случае, как и добавление четвертичных солей аммония, обусловлено одинаковым воздействием на структуру прикатодного двойного электрического слоя . Благодаря высокой специфической адсорбции катионов четвертичных солей аммония последние, адсорбируясь на поверхности электрода, вытесняют молекулы воды из двойного электрического слоя. Образуется своего рода органический слой, обладающий низкой протоно-донорной способностью. [c.85]

На границе двух фаз — коллоидной частицы и среды обычно возникает двойной электрический слой в результате перехода ионов из дисперсной фазы в дисперсионную среду или наоборот. Первое явление имеет место в случае диссоциации поверхностных молекул частицы, когда один из ионов переходит в жидкую фазу, в то время как ион другого знака остается в твердой фазе. Второй случай имеет место, когда двойной электрический слой образуется в результате избирательной адсорбции одного из ионов раствора, большей частью входящего в состав или изоморфного с ионами твердой фазы. В результате процессов диссоциации или адсорбции одна фаза заряжается положительно, другая отрицательно. При наложении внешнего электрического поля происходит движение каждой из фаз к противоположно заряженным электродам. Явления относительного движения фаз вдоль поверхности раздела под влиянием внешнего электрического поля или приводящие к появлению электрического поля называются электрокинетическими явлениями. Движение свободных частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде под влиянием внешнего электрического поля называется электрофорезом. Электрофорез можно проводить в золях, эмульсиях, суспензиях. Движение дисперсионной среды жидкости относительно неподвижной твер- [c.254]

Электрокинетические явления, происходящие в неводных дисперсных системах, в частности влияние постоянного однородного электрического поля на суспензии твердых углеводородов нефти в органических растворителях, описано в работах [104, 114]. В качестве дисперсионной среды были взяты органические растворители разной природы, многие из которых широко применяются в процессах производства масел, парафинов и церезинов (н-гексан, н-гептан, изооктан, бензол, толуол, метилэтилкетон, ацетон и др.). Поведение суспензий в электрическом поле исследовали при 20 °С в стеклянной ячейке с плоскими параллельными никелевыми электродами в интервале напряженностей до 12,5 кВ/см. Установлено, что в алифатических растворителях происходит перемещение частиц дисперсной фазы (твердых углеводородов) в сторону катода, в то время как в ароматических растворителях эти же частицы перемещаются к аноду. Для твердых углеводородов, очищенных от ароматических компонентов и смол, в дисперсных системах с той же дисперсионной средой наблюдается явление двойного электрофореза, т. е. частицы дисперсной фазы перемещаются в сторону как положительного, так и отрицательного электрода. В суспензиях твердых углеводородов, где дисперсионной средой являются полярные растворители (МЭК, ацетон), явление электрофореза выражено слабо. Для таких систем характерна можэлектродная циркуляция, сопровождаемая агрегацией частиц. Эти электрокинетические явления в суспензиях твердых углеводородов объясняются существованием двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Двойной электрофорез и меж-электродная циркуляция объясняются [115] поляризацией частиц твердой фазы и свойственны частицам, не имеющим заряда или находящимся в изоэлектрическом состоянии с мозаичным распределением участков с различным знаком заряда. Таким образом, у частиц дисперсной фазы как в полярной, так и в неполярной среде, отсутствует электрический заряд, а если он и есть, то весьма неустойчив. [c.187]

Классическая теория постоянного или выпрямленного электрического тока в электролитах основана на предположении квазистационарных процессов. С одной стороны, квазистационарные процессы играют важную роль в познании прохождения электрического тока жидких веществ, обладающих свойствами е, ц и V. С другой стороны, быстропеременные во времени процессы, взаимосвязанные с электромагнитным излучением источника и взаимодействием с веществом на границе раздела фаз металл-электролит, зависящие от концентрации по времени, изменяющей электропроводность, зависящие от концентрации, плотности тока и поляризации , а также существование изменяющегося двойного электрического слоя на границе раздела двух фаз позволяют рассматривать электродную систему как бесконечно изменяющуюся в пространстве и времени под воздействием постоянно действующего возмущения. Рассматривая такую систему, отметим, что между электродами п электролитом происходит обмен энергии, имеет место переход материн иоп частицы с электрода в электролит и из электролита в электрод. Почи), ижу во всяком потоке электромагнитного излучения заключается не только определенная энергия, но и определенный импульс, всегда совпадающий с направлением излучения, то, следовательно, квант энергии заключает в себе определенный квант импульса, который и сообщает материальной частице толчок, совершая таким образом работу выхода материальной частицы. При переходе заряженной частицы с поверхности электрода в электролит происходит потеря (отражение) энергии, зависящая от диэлектрических и магнитных свойств среды, под влиянием которых существует та или иная контактная разность потенциалов электрод—электролит. С точки зрения волновой теории отражение происходит без изменения длины волны. Исходя же из квантовой теории длина волны может изменяться, если изменится размер кванта энергии. [c.60]

Роль электроповерхностных неравновесных сил в различных процессах, вероятно, весьма значительна. Деформация двойного электрического слоя может происходить не только под действием внешнего электрического поля (этот случай -будет рассмотрен в разд. 5 настоящей главы), но и при действии конвективных потоков жидкой среды, гравитационного поля, поля центробежных сил, ультразвукового поля, механических вибраций, броуновского движения. В частности, выло обнаружено влияние электрического поля, возникающего при оседании мелких частиц, на скорость седиментации. В. Г. Левичем и-А.-Н. Фрумкиным было указано, что вблизи поверхности капли, движущейся в жидкой среде, может возникать электрическое поле диффузионного происхождения. Поляризация ионных слоев, наступающая вследствие деформации двойного электрического слоя, обусловливает проявление дальнодействующих сил притяжения между индуцированными диполями. Наконец, Штауф наблюдал образование периодических структур из непроводящих кол.иоидных частиц, находящихся в переменном электрическом поле. Некоторые из этих эффектов более подробно рассмотрены в гл. IX. [c.197]

Другие исследователи для наблюдения за влиянием электрохимической среды на поверхностную твердость материала использовали склерометр. Этот прибор измеряет твердость по демпфированию колебаний маятника с алмазной иглой, которая царапает поверхность испытуемого материала. Электрохимическая среда имитировалась слоем жидкости, налитой на эту поверхность. Такие исследования показали, что поверхностная твердость многих материалов была максимальной, когда жидкость снижала -потенциал (см. раздел о двойном электрическом слое в главе 4) до нуля. В табл. 7.2 можно видеть влияние растворов хлорида алюминия и олеинатаммонийацетата на демпфирование колебаний маятника. Следует отметить, что при использовании обоих растворов максимальное демпфирование имело место, когда -потенциал был приблизительно равен нулю. В исследованиях Джексона максимальная твердость при нулевом -потенциале совпадала с максимальной механической [c.288]

Следовательно, в полярографических процессах, как и в обычных химических реакциях, наряду со статической поляризацией (полярностью) большую роль играет динамическая поляризация (поляризуемость) молекулы или отдельных ее частей. Под влиянием поля электрода в молекуле происходит, особенно при наличии системы сопряженных связей, перераспределение электронной плотности, и появляются места (атомы или группы атомов) с наведенным тем или иным способом положительным зарядом (или вообще с меньшей электронной плотностью), способные принять электроны от электрода. Кроме поляризующего действия поля определенную роль играет и поляризующее действие находящихся в растворе (более точно — в двойном электрическом слое) заряженных частиц. Так, в кислой среде, как это показано во многих работах, особенно на примере карбонильных и нптросоединений, положительный заряд на одной из частей молекулы может усиливаться за счет взаимодействия отдельных электроотрицательных групп с ионами водорода Н+. Следовательно, факторами, определяющими способность молекул восстанавливаться на катоде, являются наличие определенных полярных связей и поляризуемость атомов или связей под влиянием электрического поля, а также под влиянием заряженных частиц, находящихся в растворе. [c.35]

Влияние строения двойного слоя на кинетику электрохимических процессов впервые было принято во внимание А. Н. Фрумкиным при построении теории замедленного разряда и водородного перенапряжения [7, 8, 551]. В дальнейшем представления Фрумкина были плодотворно использованы им и его сотрудниками для объяснения явлений при электрохимическом восстановлении кислорода [552], анионов [463—466, 551—559] и ряда нейтральных веш еств. В последнее время идеи Фрумкина получили широкое распространение среди электрохимиков (см., например, [420,560-562]) появился ряд работ, в которых было рассмотрено влияние строения двойного слоя на электродные процессы, ограниченные скоростью предшествующих химических реакций [563—569]. Строение двойного электрического слоя и его влияние на кинетику электродных процессов изложены в ряде обзоров, из которых в первую очередь следует отметить прекрасные обзоры Б. Б. Дамаскина [570], Р. Парсонса [571], а также Г. Нюрнберга и М. Штак-кельберга [572]. [c.135]

Вязкость коллоидных растворов теоретически была впервые исследрвана Смолуховским [1], рассмотревшим влияние на вязкость двойного электрического слоя на границе коллоидная частица — дисперсионная среда . Предложенная Смолуховским формула [c.43]

Влиянием неэлектролитов иа 3/стойчивость золей заинтересовались в 1903 г., но вначале это явление было очень мало исследовано, и имелись очень противоречивые данные наблюдений. Однако выяснилось, что органические соединения-неэлектролиты оказывают влияние на стабильность электрически заряженных коллоидных частиц уже тем, что они уменьшают диэлектрическую постоянную среды. Во. Оствальд предложил рассматривать коллоидную частицу как шаровой конденсатор с расстоянием между обкладками, равным тол-гцине 8 двойного электрического слоя (г — радиус частицы, i — радиус с внешним двойным слоем) (рис. 109). На основании этого цредположения заряд частицы равен [c.246]

В среде фосфатного буферного раствора (pH 7,6) на хронопотенциограммах катодного и анодного процессов имеется по две задержки (рис. I, кривые 3— 5). Исходя из потенциалов задержек, можно сказать, что первые являются результатом электрохимической реакции вещества на поверхности электрода, вторая задержка на катодной хронопотенциограмме — результатом десорбции продукта этой реакции, поскольку совпадает по потенциалам с пиком десорбции продукта восстановления РФ на кривой зависимости дифференциальной емкости двойного электрического слоя от потенциала электрода. Отсутствие второй (десорбционной) задержки на хронопотенциограммах РФ в НС104, очевидно, связано с маскирующим влиянием выделения водорода. Вторая задержка на анодной хронопотенциограмме в фосфатном буферном растворе сильно удалена от первой по потенциалам и сохраняется [c.13]

Чем же объяснить своеобраз1ие дзета-потенциала Как уже указывалось, при образовании термодинамического потенциала от поверхности твердого тела отщепляются ионы и уходят в среду. Благодаря электростатическому взаимодействию, эти ионы, несущие положительный или отрицательный заряд, должны расположиться на расстоянии одной молекулы от поверхности, в результате чего образуется двойной электрический слой Гельмгольца. Опыт показывает, однако, что внешний электрический слой размыт вследствие рассеивающего влияния теплового движения. Отсюда, по теории Г у и, вместо упорядоченнойоднослойной обкладки возникает ионная атмосфера, концентрация которой падает по мере удаления от поверхности твердого тела. Следовательно, количество положительных и отрицательных зарядов в коллоидной системе будет одинаково, но плотно 1сть заряда на поверхности коллоидной частицы и в ионной атмосфере будет значительно отличаться. Она будет наибольшей на поверхности частиц. Однако структура ионной атмосферы также неоднородна. [c.270]

Таким образом, вблизи поверхности капилляров фильтровальной перегородки и частиц суспензии возникает двойной электрический слой. Слой ионов жидкости обладает диффузионным строением, т. е. концентрация ионов в нем убывает с удалением от поверхности твердого тела. Толщина его зависит от концентрации и валентности ионов дисперсионной среды, знака заряда, температуры. На двойной электрический слой большое влияние оказывает способность ионов гидратироваться. Притягивая дополнительно молекулы воды или другого растворителя, электрический слой создает вокруг каждой частицы шубу из свободных и гидратированных противоионов. При перемещении частицы в дисперсионной среде некоторая часть противоионов вместе с небольшим объемом дисперсионной среды остается связанной с частицей, а остальные отрываются. В результате такого перемещения возникает разность потенциалов, которая называется электрокипетическим или дзета-потенциалом ( -потенциал). [c.42]

Влияние потенциала двойного слоя. На поверхности частиц или капель дисперсной фазы могут адсорбироваться ионы, которые в свою очередь притягивают противоположно заряженные ионы и т. д. Этот эффект уменьшается по мере удаления от поверхности частиц. Исследование таких частиц лод ультрамикроскопом при воздействии приложенной электродвижушей силы показывает, что направление их движения к электродам соответствует знаку приобретенного ими заряда (явление электрофореза). Слой адсорбированных и противоположно заряженных ионоз называется двойным электрическим слоем. Он может быть разделен на две зоны. Первая образована ионами, адсорбированными на поверхности раздела фаз и настолько мало подвижными, что их можно рассматривать как фиксированные. Вторая состоит из ионов, находящихся дальше от ловерхности раздела фаз, причем подвижность этих ионов возрастает с увеличением расстояния. Поэтому различают два потенциала потенциал двойного слоя, представляющий собой потенциал поверхности раздела по отношению к дисперсионной среде, и -потенциал, являющийся разностью потенциалов между фиксированными и свободными ионами. Знак заряда ловерхности может быть положительным или отрицательным в зависимости от природы адсорбированных ионов. При добавлении индефферентных солей значения потенциалов уменьшаются. [c.350]

Анализируя опубликованные данные но проницаемости ацетатцеллюлозных мембран, Миарс предположил [124], что 99% воды переносится вязкостным течением через поры размером 0,6—0,9 нм (6—9 A), которые занимают —4% объема мембраны, и 1% — гомогенной диффузией. Из общего количества проникающей через мембрану соли 50% передается диффузией в сплошной среде и 50% увлекается потоком воды в порах, где концентрация ионов значительно меньше, чем в объеме раствора, благодаря электростатическим силам двойного электрического слоя на поверхности капилляров. Специальные опыты [125] показали влияние на процесс обратного осмоса диэлектрической постоянной поверхности раздела фаз мем- [c.86]

Формула (1.8) не учитывает влияния двойного электрического слоя жидких пленок, дисперсности пены и скорости деформации. Ее использование затруднено отсутствием данных по вязкости дисперсионной среды в пене. Идентифицировать ее с вязкостью раствора пенообразователя нельзя, так как в пене удельная поверхность адсорбционных слоев значительно более развита, чем в растворе, а именно поверхностные слои в значительной мере определяют как )шругие, так и вязкостные свойства пены. При вязкости растворов обычных синтетических пенообразователей около 1,25 мПа- с пена обладает вязкостью почти на три порядка выше. [c.17]

Существенными особенностями отличается взаимодействие плоских и сферических двойных электрических слоев. Теоретическое рещение вопроса о взаимодействии частиц твердой фазы суспензии и фильтрующего слоя при фильтровании с применением вспомогательных веществ является достаточно сложной задачей, которая в настоящее время решается экспериментально. Чем меньше размер частиц вспомогательного вещества, тем, естественно, меньшие частицы примесей могут быть отделены. В литературе имеются данные о размерах частиц примесей, которые могут 5ыть уловлены различными вспомогательными веществами [154, 157]. Значительное влияние на рассматриваемый процесс очистки суспензий оказывают температура и pH среды [140]. [c.32]

Предлагаемая методика позволяет также установить влияние адсорбции и, десорбции молекул на работу выхода из металла (отсчетного электрода). Как было установлено выше, вид зависимости Да(Д /к), полученной методом длинновременной релаксации эффекта поля, не зависит от газового окружения. Кривые Да (Д /к) могут быть получены и другим методом — изменением окружающей среды, рис. 10 (переход от воздуха к парам сухого ацетона в потоке аргона). Несовпадение кривых, снятых двумя методами, можно отнести либо к изменению фпп двойным электрическим слоем диполей молекул ацетона, либо к изменению работы выхода из металла при адсорбции, так как оба эти явления отсутствуют при полевых измерениях Дст и Аи . Можно полагать (см. выше), что при адсорбции используемых дипольных молекул [c.162]

Существует три возможных механизма возникновения междуфазного потенциала. Первый из них связан с различиями в стремлении положительно и отрицательно заряженных частиц переходить из одной фазы в другую. Примером этого является термоэлектронная эмиссия с поверхности нагретого металла в закрытом пространстве, в результате чего создается разность потенциалов между металлом и окружающей средой. Сюда же относится случай возникновения электродного потенциала при погружении металла в водный раствор, или потенциала мембраны, разделяющей два раствора, содержащих ионы, из которых одни более легко проходят через мембрану в сравнении с другими. Во всех этих случаях междуфазная граница разделяет противоположно заряженные части двойного электрического слоя. Электростатические силы, действующие Л1ежду ними, имеют по сравнению с силами притяжения Ван-дер-Ваальса, обусловливающими сцепление, прилипание и растворение, больший радиус действия, поэтому двойные электрические слои имеют диффузное строение и их влияние проявляется во многих случах на расстояниях, больншх по порядку величины, чем средний молекулярный диаметр. [c.274]

Стеклянный электрод. На границе стеклянная пленка (мембрана) — раствор так называемого стеклянного электрода возникает двойной электрический слой и устанавливается разность потенциалов, зависящая от активности водородных ионов. Стеклянная мембрана служит источником водородных ионов и обменивается ими с раствором подобно водородному электроду. Основными преимуществами электрода по сравнению с другими являются 1) быстрое установление потенциала 2) незначительная зависимость потенциала от присутствия в растворе окислителей, восстановителей, поверхностно активных, радиоактивных и др. веществ 3) по сравнению с другими электродами простота в обращении и 4) отсутствие влияния на величину потенциала радиации. При помощи стеклянного электрода можно производить определения pH жидкостей, взятых для исследования в малых количествах, а также в окрашенных и мутных растворах, что имеет практическое значение. Установление pH раствора проводится по калибровочной кривой, полученной для буферных растворов, или непосредственно на градуированной шкале потенциометра (стр. 166). В сильно щелочной среде не наблюдается прямой пропорциональности между потенциалом стеклянного электрода и pH раствора. Для изготовления стеклянного электрода используются стеклянные мембраны с толщиной стенок от 0,01 мм и тоньше. Так как стеклянный электрод имеет весьма высокое электрическое сопротивление и проводит малый ток (10 — 10" ампер), то измерения э. д. с. гальванических элементов, составленных с его участием, возможно только с помощью усилительной схемы — электронным ламповым потенциометром. Желательно, чтобы сопротивление стеклянной мембраны не превышало нескольких десятков мегаом. Для установления pH раствора можно собрать гальванический элемент такого типа [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология