Сорбционные свойства почв. Адсорбция. Катионный обмен. Соколова Т.А - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

59
В модели Гюи-Чапмена граница раздела между твердой частицей и
раствором представляет собой плоскую поверхность с равномерным распре-
делением отрицательного или положительного заряда – так же, как и в моде-
ли Гельмгольца, но противоионы подвергаются воздействию противополож-
но направленных сил электростатического притяжения, и диффузии (рис.
рис. 3.7). В результате определенного равновесия между этими силами на
границе слоя потенциал-определяющих ионов формируется диффузный слой,
в котором могут присутствовать ионы не только противоположного знака, но
и того же знака, что и у потенциал-определяющих ионов. В последнем случае
концентрация таких ионов в диффузном слое значительно ниже, чем в окру-
жающем растворе за счет сил отталкивания между одноименно заряженными
ионами. Концентрация противоионов в пределах диффузного слоя постепен-
но уменьшается при продвижении от поверхности частицы в окружающий
раствор.
Изменение электрического потенциала в зависимости от расстояния x
от поверхности описывается нелинейной функцией:
Ψ
(x)
= Ψ
(d)
= Ψ
0
exp(-κ x) (3.11)
где Ψ
(x)
= Ψ
(d)
– потенциал на расстоянии x в пределах диффузного слоя, κ –
параметр, равный расстоянию от плоскости противоионов до плоскости, про-
ходящей через центр зарядов в диффузном слое; этот параметр рассчитывают
по уравнению:
κ =
5,0
0
3
102
RT
I
ZF

(3.12)
где Z – заряд противоиона, F – константа Фарадея (96487К/моль), I – ионная
сила раствора (моль/л), ε – диэлектрическая постоянная воды (при 298
0
К =
78,54К
2
Дж
-1
м
-1
), ε
0
– диэлектрическая проницаемость вакуума (8,854*10
-12
К
2
Дж
-1
м
-1
), R – газовая постоянная (8,314 Дж моль
-1
К
-1
).
Если подставить численные значения констант, получим зависимость
величины, обратной κ, от ионной силы и валентности противоиона: 
                                                                         59
     В модели Гюи-Чапмена граница раздела между твердой частицей и
раствором представляет собой плоскую поверхность с равномерным распре-
делением отрицательного или положительного заряда – так же, как и в моде-
ли Гельмгольца, но противоионы подвергаются воздействию противополож-
но направленных сил электростатического притяжения, и диффузии (рис.
рис. 3.7). В результате определенного равновесия между этими силами на
границе слоя потенциал-определяющих ионов формируется диффузный слой,
в котором могут присутствовать ионы не только противоположного знака, но
и того же знака, что и у потенциал-определяющих ионов. В последнем случае
концентрация таких ионов в диффузном слое значительно ниже, чем в окру-
жающем растворе за счет сил отталкивания между одноименно заряженными
ионами. Концентрация противоионов в пределах диффузного слоя постепен-
но уменьшается при продвижении от поверхности частицы в окружающий
раствор.
     Изменение электрического потенциала в зависимости от расстояния x
от поверхности описывается нелинейной функцией:
     Ψ(x) = Ψ(d) = Ψ0 exp(-κ x)                       (3.11)
где Ψ(x) = Ψ(d) – потенциал на расстоянии x в пределах диффузного слоя, κ –
параметр, равный расстоянию от плоскости противоионов до плоскости, про-
ходящей через центр зарядов в диффузном слое; этот параметр рассчитывают
по уравнению:
                               0,5

      κ = ZF 
                     
               2 I 10 3
                                                       (3.12)
                           
                0 RT    


где Z – заряд противоиона, F – константа Фарадея (96487К/моль), I – ионная
сила раствора (моль/л), ε – диэлектрическая постоянная воды (при 2980 К =
78,54К2Дж-1м-1), ε0 – диэлектрическая проницаемость вакуума (8,854*10-12
К2Дж-1м-1), R – газовая постоянная (8,314 Дж моль-1К-1).
     Если подставить численные значения констант, получим зависимость
величины, обратной κ, от ионной силы и валентности противоиона:

Страницы