Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Двойной электрический слой

Двойной электрический слой (далее Д)два весьма близких друг к другу слоя электрических зарядов разного знака, но с одинаковой поверхностной плотностью, возникающие на границе раздела двух фаз. Двойной электрический слой в целом электронейтрален. При пересечении Двойной электрический слой электрический потенциал изменяется скачком. Двойной электрический слой на поверхности металла возникает из-за того, что электроны металла несколько выходят за пределы решетки, образованной положительными ионами. Скачок потенциала в таком Двойной электрический слой является составной частью работы выхода электрона из металла.

  Для электрохимии большое значение имеет Двойной электрический слой на границе раздела металл - электролит. При погружении металла в раствор, содержащий ионы этого металла, образуется специфический для границы электрод - раствор ионный Двойной электрический слой дополнительно к Двойной электрический слой, существовавшему на поверхности металла до погружения, и Двойной электрический слой, возникающему в результате ориентации полярных молекул растворителя (например, воды) у поверхности металла. Так, при погружении пластинки в раствор 3 , содержащий очень мало 3, ионы + переходят из металла в раствор, избыточные электроны в металле заряжают его поверхность отрицательно и притягивают из раствора ионы К+, образующие у поверхности вторую (положительную) обкладку Двойной электрический слой (см. рис.). Возникающий скачок потенциала приостанавливает дальнейший переход ионов +, и наступает равновесие электрода с раствором. Если концентрация 3 в растворе велика, то, наоборот, ионы + из раствора переходят в металл, его поверхность заряжается положительно и притягивает из раствора ионы 3 Существует промежуточная концентрация ионов металла, при которой поверхность металла не заряжается; соответствующий потенциал электрода называется потенциалом нулевого заряда, или нулевой точкой. Важное понятие о нулевой точке как величине, характерной для данного электрода, введено в электрохимию советским ученым А. Н. Фрумкиным.

  На ноны в Двойной электрический слой действуют одновременно электростатические силы и силы теплового движения. В результате взаимно противоположного влияния этих сил лишь часть ионов остается непосредственно вблизи поверхности электрода (плотная часть Двойной электрический слой, или слой Гельмгольца), а остальные распределяются диффузно в растворе на некотором расстоянии от электрода (диффузный Двойной электрический слой, или слой Гуи). Степень диффузности увеличивается с ростом температуры, а также при уменьшении концентрации раствора электролита и при уменьшении заряда электрода. Средняя толщина плотной части Двойной электрический слой порядка радиуса иона (несколько А), поэтому Двойной электрический слой обладает высокой электрической емкостью (~10-5ф/см2) и внутри него действует сильное электрическое поле (~106 в/см).

  Строение Двойной электрический слой оказывает большое влияние на электрические свойства межфазных границ и на протекающие на них процессы - прежде всего, на механизм и кинетику электрохимических реакций, на электрокинетические явления, на устойчивость коллоидных систем и т. п. Для исследования Двойной электрический слой используются методы измерения поверхностного натяжения и емкости, адсорбционные измерения и др.

  Лит.: Фрумкин А. Н., Багоцкий В.С., Иофа З. А., Кабанов Б. Н., Кинетика электродных процессов, М., 1952; Парсонс Р., Равновесные свойства заряженных межфазных границ, в кн.: Некоторые проблемы современной электрохимии, пер. с англ., М., 1958; Делахе и П., Двойной слой и кинетика электродных процессов, пер. с англ., М., 1967.

  Ю. В. Плесков.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 14.08.2022 12:29:17