Потенциал кинетический двойного слоя

При движении фаз одна относительно другой ионы, находящиеся в плотном слое, остаются относительно неподвижными, в то время как ионы, находящиеся в диффузной части, могут перемещаться, например, вместе с движущейся жидкой фазой. Поэтому может иметь место различное распределение зарядов и потенциала в двойном слое. Благодаря наличию кинетического движения некоторая часть ионов, которые притягиваются электростатическими силами к поверхности электрода, рассеивается (диффундирует), [c.29]

Эффект увеличения скорости растворения металла наблюдается, если скачок потенциала сосредоточен в ионном двойном слое. Эффект снижения скорости растворения металла (пассивность может наблюдаться, если скачок потенциала приходится на поверхностный слой металла анодная поляризация уменьшает кинетическую энергию поверхностных электронов (поверхностного уровня Ферми), что приводит к усилению их связи с поверхностными положительными ионами металла и, как следствие этого, к уменьшению свободной энергии и адсорбционной способности поверхности металла. [c.311]

Излагается теория двойного слоя на границе металл—раствор и механизм возникновения скачка потенциала на этой границе. Обсуждается поведение металлических электродов в условиях протекания внешнего тока па основе общей теории кинетики электродных процессов. Детально рассматриваются кинетические закономерности процессов катодного выделения водорода, электрохимического восстановления кислорода и ионизации металлов. Выведены выражения, определяющие коррозионное поведение металлов в условиях их саморастворения для случая идеально однородной поверхности и при ее дифференциации на анодную и катодную зоны. [c.2]

При движении фаз одна относительно другой ионы, находящиеся в плотном слое, остаются неподвижными, в то время как ионы диффузного слоя могут перемещаться, например, вместе с движущейся жидкой фазой. В результате в двойном слое может иметь место различное распределение зарядов и потенциала. Вследствие кинетического движения некоторая часть ионов, которые притягиваются электростатическими силами к поверхности электрода, рассеивается и заряд плотного слоя может стать меньше заряда металла. Поверхность металла будет притягивать недостающее число ионов, которые располагаются уже в диффузной части двойного слоя. [c.110]

Несмотря на термодинамическую неустойчивость в атмосферных условиях, железные сплавы широко и успешно применяют, так как их коррозия протекает сравнительно медленно вследствие ряда кинетических ограничений элементарных процессов (оговоримся, что речь идет об электрохимической коррозии, которая происходит лишь при наличии на поверхности металла пленок электролитов, в отличие от химической, характерной для горячих газов). Так, анодный процесс растворения (ионизации) железа в электролите, в частности воде, приводит к образованию так называемого двойного слоя из гидратированных катионов у поверхности металла и избыточных электронов в последнем. Эти разноименно заряженные частицы взаимно притягиваются, устанавливается динамическое равновесие, при котором в целом поверхность металла остается электрически нейтральной, и его дальнейшее растворение прекращается. Однако если отвести избыточные электроны, создав электрическую цепь и наложив на железо положительный потенциал, то равновесие нарушится и возобновится анодное растворение железа. Нечто подобное происходит при коррозии под действием постоянного тока. [c.17]

С ростом концентрации электролита в растворе ф (при T)o= onst) уменьшается и тем сильнее, чем больше г. Происходит сжатие двойного слоя — уменьшение 6. Проверить экспериментально правильность теории ДЭС нет возможности, ибо нельзя поместить измерительный электрод точно в плоскость, проходящую через центры первого слоя ионов на расстоянии d от твердой фазы. Можно измерить другую, близкую к ф величину — электро-кинетический потенциал t, (дзета-потенциал), который определяется как потенциал границы скольжения фаз, возникающей при относительном их перемещении. В настоящее время невозможно установить, где проходит граница скольжения. Можно только предполагать, что первый слой ионов со своими гид-ратными оболочками и первый слой молекул воды не перемещается относительно твердой фазы. Граница скольжения либо проходит на расстоянии d от твердой фазы и тогда С=г ) , либо удалена от нее на некоторое расстояние в глубину раствора. Принято считать, что в разбавленных растворах концентрацией 10- экв/л и менее и теория ДЭС мо- [c.273]

Для того чтобы понять рассмотренные выше закономерностиЪо влиянию состава электролита на водородное перенапряжение, а также другие экспериментальные наблюденные факты, необходимо учесть и специфическое строение двойного слоя, на которое впервые указал Фрумкин, разработавший теорию замедленного разряда в современном ее понимании (24). Дело в том, что,, используя теорию замедленного разряда в ее первоначальном виде для вывода основных кинетических уравнений реакции разряда ионов водорода, не учитывали специфические особенности электрохимических реакций. На реакцию, протекаюш,ую на границе раздела двух фаз металл — электролит в условиях, когда на электроде имеется определенный заряд,, оказывает большое влияние электростатическое взаимодействие между этим зарядом и ионами. Прямым следствием указанного взаимодействия является изменение концентрации реагирующих частиц на поверхности металла, а следовательно, и изменение скорости самой электрохимической реакции. Силы электростатического взаимодействия между электродом и ионами, в свою очередь, зависят от плотности заряда, т. е. потенциала электрода и строения двойного слоя. [c.28]

Для того чтобы понять физический смысл фг-потенциала, рассмотрим вкратце строение двойного слоя [46]. Как уже указывалось, на границе раздела металл — электролит возникает электрический слой, образованный отрицательными или положительными зарядами, имеющимися на поверхности металла, и ионами противоположного знака, располагающимися вблизи электрода в растворе. Не следует, однако, думать, что все ионы обкладки двойного слоя одинаково сильно связаны с поверхностью электрода. Благодаря наличию кинетического движения ионов, с одной стороны, и электростатического взаимодействия между ионами и электродом, —с другой стороны, получается определенное распределение ионов вблизи поверхности электрода. Часть ионов прочно связана с поверхностью, мало подвижна и расположена на близком расстоянии от поверхности (радиус иона). Эта часть ионов образует так называемый плотный или гельмгольцевский слой. Другая часть ионов гораздо слабее связана с поверхностью электрода, более подвижна и простирается на расстояние, превышающее радиус иона. Она образует так называемый диффузный слой, в котором имеется определенное распределе- [c.28]

Известно, что металл с кристаллической структурой представляет собой систему положительных ионов (ядра, окруженные электронами внутренних орбиталей), 1югруженную в отрицательный электронный газ обобществленных внешних электронов. Электроны, обладающие достаточным запасом кинетической энергии, вырываются из металла и образуют над его поверхностью отрицательно заряженное облако. Электроны, находящиеся внутри металла и вблизи его поверхности, отталкиваются от этого облака, смещаясь внутрь металла. В результате уменьшается поверхностная плотность электронов и индуцируется положительный заряд, равный по абсолютной величине отрицательному заряду электронного облака. Сила взаимодействия между зарядами - сила электрического изображения - имеет значительную дальность действия, до 10 мкм от поверхности. Следовательно, энергетический потенциал поверхности характеризуется потенциалом внепп1сго пространства на расстоянии примерно 10 мкм от поверхности. Облако электронов совместно с наружным слоем положительных ионов образует двойной электрической слой. Таким образом, наличие электрического потенциала поверхности твердого тела и полярных молекул поверхностно-активных веществ предопределяет уровень их энергетического взаимодействия при адсорбции и строение адсорби -)ованной пленки. [c.54]

При тепловом движении молекул воды коллоидные частицы воспринимают их воздействие и вовлекаются в молекулярно-кинетическое (броуновское) движение, при котором вместе с коллоидной частицей движется двойной электрический слой с частью противо-ионов диффузного слоя, содержащихся в оболочке воды. Остальные противоионы отрываются от движущейся частицы, оставаясь во внешней части — за границей скольжения. Это приводит к возникновению электрокинетического потенциала или -потенциала между движущейся коллоидной частицей и раствором (см. рис. 2.1, а). Значение -потенциала зависит от числа противоионов, увлекаемых частицей с увеличением числа противоионов -потенциал уменьща-ется. Рост концентрации противоионов в растворе должен приводить к увеличению их концентрации в оболочке воды, окружающей частицу, и, следовательно, к снижению -потенциала. В пределе повышение концентрации противоионов может привести к перезарядке частицы, т.е. к изменению знака заряда. Естественно, что существует определенная концентрация противоионов, при которой С-потен-циал становится равным нулю (см. рис. 2.1, б), pH среды при этом носит название pH изоэлектрической точки. Экспериментально значение электрокинетического потенциала определяют методом электрофореза. Для расчета -потенциала. В, для коллоидных частиц, находящихся в разбавленных водных растворах (природных водах), используют соотношение, полученное преобразованием уравнения Гельмгольца [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...