Читайте также: |
|
Представление о строение ДЭС за сто лет истории претерпели изменения
Квинки сделал предположения об его образовании. Гельмгольц и Перрен представляли его строение по аналогии со строением плоского конденсатора. Предполагалось, что на границе прикасающихся фаз заряды располагаются в виде двух рядов разноимённых ионов. Толщина слоя считалась близкой к размерам молекул или сольватированных ионов на этом расстоянии φ уменьшалась до 0. Поверхностный заряд определяется в соответствии с теорией плоского конденсатора.
Гюи (Франц)
Однако, такое строение возможно без учёта теплового движения ионов.
Независимо друг от друга Гюи и Чепмен предположили строение ДЭС с учётом теплового движения. По их мнению все противоионы будут рядом с потенцио определяющим ионами только при 279 К. При более высоких температурах из-за кинетической энергии ионов они располагаются не упорядочено, образуя размытую диффузную структуру Отто Штерн (нем). – нобелевская премия.
Современная теория строения ДЭС предложена Штерном. Она объединяет обе предыдущие теории: слой противоионов состоит из двух частей: в близи поверхности есть адсорбционный слой Гельмгольца, Толщиной δ не более диаметра гидратированных ионов; далее находится диффузный слой Гюи, толщиной λ с потенциалом φδ, зависящих от свойств и состава системы. Т.к. противоионы в диффузной части распределены неравномерно, φ его изменяется не линейно
qДЭС = qδ + qλ, где qδ и qλ – заряды на межфазной поверхности и границе слоя Гельмгольца. В свою очередь: qδ= qэлектростатич.вз.+ qковалент.св. из-за наличия различных адсорбционных центров.
Гуи и Чепмен предположили, что в диффузной части ионы в результате теплового движения распределяются в соответствии с законом Больцмана. В результате было в ведено уравнение, определяющее связь ДЭС с расстояние от поверхности (уравнение Гуи-Чепмена).
При φд.э.с.<<25мВ
φх=φδе-х/λ, при х=λ, φх=φδ/е,
т.е. за толщину дифференциальной части д.э.с. берется расстояние на котором φ уменьшается в «е» раз (2,718 раз).
Каково же это расстояние? Так симметрично одновалентного элемента при его концентрациях 10-1, 10-3, 10-5 моль/л, λ=1,10,100 нм, т.е. , т.е. много больше диаметра ионов.
На λ оказывают влияние состав раствора, Т, ε (они его повышают), z (понижает).
Полная электрическая емкость д.э.с. выражается как суммарная емкость двух последовательно соединенных конденсаторов ,
В разбавленных растворах сδ>>cλ, отсюда с@сλ, т.к. δ<<λ.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 165 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Двойной электрический слой. Механизм его образования. | | | Термодинамика образования д.э.с. Уравнение Габриэль-Липмана |