Химия - Двойной электрический слой - Строение ДЭС

01 марта 2011


Оглавление:
1. Двойной электрический слой
2. Строение ДЭС



Строение ДЭС

В отсутствии теплового движения частиц, строение двойного электрического слоя подобно строению плоского конденсатора. Но в отличие от идеального случая, ДЭС в реальных условиях имеет диффузное строение. Согласно современной теории структуру ДЭС составляют два слоя:

  • Слой Гельмгольца или адсорбционный слой, примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Этот слой имеет толщину δ, равную радиусу потенциалопределяющих ионов в несольватированном состоянии.
  • Диффузный слой или слой Гуи, в котором находятся противоионы. Диффузный слой имеет толщину λ, которая зависит от свойств системы и может достигать больших значений. Толщина диффузного слоя рассчитывается по формуле:
 \lambda = \frac {1}{\varkappa}= \sqrt {\frac {\varepsilon_0 \varepsilon RT}{2 F^2 I}}

Электрической характеристикой ДЭС является потенциал φ. Существует несколько характеристических потенциалов:

  • Потенциал диффузного слоя φδ, соответствующий границе адсорбционного и диффузного слоёв. Внутри диффузного слоя потенциал можно рассчитать по уравнению Гуи-Чепмена:
 \varphi = \varphi_\delta e^{- \varkappa x}
  • Потенциал φx=λ, меньший, чем φδ в e раз и характеризующий толщину диффузного слоя.
  • Электрокинетический потенциал или дзета-потенциал. Этот потенциал соответствует плоскости скольжения и является частью потенциала диффузного слоя. Плоскость скольжения образуется в результате того, что при движении дисперсных частиц наиболее удаленная часть диффузного слоя не участвует в движении, а остается неподвижной. Поэтому появляется нескомпенсированность поверхностного заряда частицы и становятся возможными электрокинетические явления. Дзета-потенциал является одной из важнейших характеристик двойного электрического слоя.




Просмотров: 3690


<<< Диализ