ВУЗ:
Рубрика:
41
РАЗДЕЛ II
ГРАНИЦА РАЗДЕЛА ЗАРЯЖЕННЫХ ФАЗ.
ДВОЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЛОЙ
При контакте двух конденсированных фаз свойства поверхностного
слоя каждой из этих фаз изменяются . Совокупность двух поверхностных
слоев контактирующих фаз называют межфазным слоем . Для случая , когда
фазы содержат свободные электрические заряды , чаще используют термин
« двойной электрический слой» (ДЭС). Такой слой возникает при про-
странственном разделении электрических зарядов, образующих на меж -
фазной границе своеобразный конденсатор . Разделение зарядов может
быть связано с неодинаковыми энергетическими условиями существова-
ния ионов и дипольных молекул в объеме фазы и на поверхности раздела,
с наличием свободного заряда у одной или обеих контактирующих между
собой фаз , течением электродных реакций и т . д.
Рассмотрим границу раздела металл-раствор электролита, через ко-
торую не происходит перенос заряда, т.е. фарадеевские процессы не про-
текают. Такой электрод называется идеально поляризуемым. Если к иде-
ально поляризуемому электроду извне будет подведен заряд, то на границе
раздела образуется двойной электрический слой за счет электростатиче-
ского притяжения к электродной поверхности противоположно заряжен-
ных ионов. При этом одной обкладкой конденсатора является поверхность
металла, а другой – прилегающий к ней слой раствора. Аналогичный ДЭС
возникает, когда при соприкосновении металла с раствором начинаются
электродные реакции: переход ионов с поверхности металла в раствор (то-
гда металлическая поверхность будет иметь отрицательный, а прилегаю -
щий к ней слой раствора положительный заряд), либо наоборот , катионы
металла восстанавливаются . Фарадеевский процесс может иметь и иную
природу, не связанную с участием в нем самого металла, быть равновес-
ным или неравновесным – для появления ДЭС это не принципиально .
В общем случае для данного металла можно подобрать такой рас-
твор , чтобы перераспределения электрических зарядов на межфазной гра-
нице не происходило, и свободный заряд q металлической поверхности ос-
тавался равным нулю . Потенциал электрода, свободный заряд которого ра-
вен нулю , называется потенциалом нулевого заряда (E
q=0
). Однако и в этих
условиях ДЭС на межфазной границе может возникать , например , из - за
ориентации диполей растворителя вблизи металлической поверхности, а
также выхода электронного газа за пределы ионной решетки металла.
Наконец , образование двойного электрического слоя может быть
связано с самопроизвольным изменением концентрации частиц на границе
раздела фаз по сравнению с их объемным содержанием (адсорбцией ). В за-
висимости от причин, ее вызывающих, различают электростатическую и
специфическую адсорбцию . Первая обусловлена действием кулоновских
сил , а вторая связана с химическим взаимодействием адсорбирующегося
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
