химический каталог




Поверхностные силы

Автор Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, В.М.Муллер

ил вблизи искривленных поверхностей было рассчитано главным образом в работах Белослудова и Набутовского [18, 19], основанных на макроскопическом подходе Дзялопшнского, Лифшица и Питаевского [17].

Электрические силы, действующие на ионы вблизи межфазной границы, приводят к большему разнообразию эффектов, хотя и могут быть рассчитаны на более элементарной основе. Самый простой случай — незаряженная поверхность раздела. При макроскопическом рассмотрении ион вблизи нее находится только под действием силы изображения, равной

, (ze)* (?ю — ggp) ,т 7v

J 4 (El0 + e20) » I1' )

где 8ю и его — статические диэлектрические проницаемости соот ветственно смежной фазы и фазы нахождения иона; ze — заряд иона; h — его расстояние до межфазной границы. Очевидно, что сила / направлена в сторону фазы, у которой значение диэлектрической проницаемости больше.

В случае нерастворимых в смежной фазе ионных кристаллов положения ионов в кристалле заданы, и если отвлечься от особенностей строения приповерхностных слоев толщиной в 2—3 слоя ионов, то расчет внешнего электрического поля такой поверхности представляет несложную, чисто вычислительную задачу. Это поле быстро затухает при удалении от поверхности на расстояниях порядка периода решетки кристалла. В том случае, когда под влиянием этого поля находится раствор электролита, ионы, содержащиеся в нем, перераспределяются и первоначальное поле существенно меняется, что будет рассмотрено в следующем разделе.

§ 2. Образование и структура двойных электрических слоев

При контакте раствора электролита с другой фазой (ею может быть и газ, и другая жидкость, не смешивающаяся с первой и содержащая или не содержащая ионы) даже в отсутствие внешнего электрического поля происходит спонтанное перераспределение ионов между двумя фазами, в результате чего в окрестности границы раздела возникает двойной электрический слой (ДЭС) ионов.

Возникновение разности потенциалов W0 между раствором электролита и твердой фазой математически проще всего описать в том случае, когда в растворе присутствуют ионы, входящие в кристаллическую решетку твердой фазы. Типичный пример таких систем — йодистое серебро в растворах AgN03 или KI. Химические потенциалы ионов серебра в жидкой среде jxf и твердом теле ps равны

и, = И1 (Т) + кТ In CAg+, (1.8)

u, = u2(T) + eT0, (1.9)

где Ц1 и |Хг — некоторые функции температуры; Т — температура, К; к — постоянная Больцмана.

В условиях равновесия между раствором и кристаллом щ — \iS7 что приводит к известному уравнению Нернста

Y0= In = 2,3 *L (рАЙнз - PAg+). (1.10)

°Ag+

Здесь CAg+ — концентрация ионов серебра вдали от межфазной границы; C°Ag+ — то же в точке нулевого заряда (ТНЗ). Введение в

уравнение (1.10) величины С\щ+> которая определяется из эксперимента, позволяет исключить из рассмотрения разность неизвестных функций JXJ и ц2. Если учесть что при комнатной температуре отношение kTle соответствует разности потенциалов около 25 мВ, то из (1.10) следует, что изменение концентрации потенциалопределяющих ионов (в данном случае ионов серебра) на один десятичный порядок (ApAg = 1) должно сопровождаться изменением примерно на 57 мВ. Если такое изменение Т0 наблюдается в эксперименте, то это обычно считается достаточным доказательством «нернстовского* поведения заряда межфазной границы.

Самопроизвольное образование ДЭС может быть вызвано и другими Причинами: диссоциацией поверхностных ионогенных групп, преимущественной специфической адсорбцией каких-либо ионов из раствора на межфазной поверхности, изоморфным замещением ионов * входящих в решетку твердой фазы, ионами другой валентности, присутствующими в растворе, и т. д. Любой из этих процессов приводит к тому, что при определенных условиях — температуре и ионном составе раствора — поверхность раздела приобретает заряд определенного знака и величины. Вблизи нее со стороны растворителя возникает диффузная часть ДЭС, которая представляет собой сгущение подвижных ионов противоположного знака (про

страница 7
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Поверхностные силы" (3.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
nev,jxrb fghbrhjdfnyst jhvfntr
щит управления ac ке 2,5/ 9 220в
купить керамическую форму для выпечки производитель португалия.
30087-181

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)