химический каталог




Поверхностные силы

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

ванные на применении статистической механики [30—32, 34, 35, 38, 39, 41—44], главным образом метода коррелятивных функций ББГИ, в другую — работы, в которых использован метод локальной термодинамики [33, 36, 37, 40].

Последовательное применение любого из этих методов приводит к очень серьезным математическим трудностям. Поэтому большинство работ в этой области связано с исследованием влияния на структуру диффузного ионного слоя только одного или нескольких немногих частных эффектов: сил изображения [35, 49, 50], собственного объема ионов [364,50, 51—56], диэлектрического насыщения [36, 55, 56], гидратации ионов. Первый из этих эффектов оказывается существенным в основном для поливалентных ионов [49], второй проявляется лишь при относительно высокой концентрации электролитов и нри достаточно высоком потенциале поверхности раздела [51]. Два последних эффекта приводят к некоторому снижению диэлектрической проницаемости раствора и концентрации противоионов у поверхности, но лишь при высокой объемной концентрации ионов, высоком потенциале поверхности и только на расстоянии нескольких ангстрем от нее [55, 56]. Малость последних двух эффектов в модели двойного слоя Гуи была установлена Грэмом еще в 1950 г. [26].

Кроме перечисленных, рассматривались и другие факторы, влияющие на структуру ДЭС вблизи фазовой границы: электрострикция [36, 37, 40], искажение собственных атмосфер ионов [44], образование ионных пар [29] и т. д. Из проведенных разными авторами расчетов следует, что некоторые из упомянутых факторов в отдельности способны привести к отклонениям в несколько процентов в ту или иную сторону от предсказаний теории Гуи при концентрации одно-одновалентного электролита менее ОД моль/л. Но из-за одновременного проявления противоборствующих факторов результирующее отличие от зависимостей, вытекающих из обычного уравнения ПБ, оказывается по большей части совершенно незначительным [34, 36, 37, 40], во всяком случае в области концентраций до 0,1 моль/л для 1—1-электролитов и потенциалов диффузного слоя до ~100 мВ. Для поливалентных ионов область применимости уравнения ПБ заметно снижается [49]. Однако остающаяся область все же достаточно широка и как раз соответствует условиям, которые имеют место в большинстве реальных ситуаций, исключая, возможно, некоторую часть электрохимических систем.

§ 4. Уравнение Дебая — Хюккеля. Связь между потенциалом и зарядом поверхности

В ряде случаев электрохимические условия таковы, что оказывается возможным переход от полного уравнения ПБ (1.16) к линеаризованному уравнению Дебая—Хюккеля [57], справедливому для малых потенциалов (гЧ? <С 25 мВ) и основанному на разложении экспонент в уравнении Больцмана (1.13) в ряды по степеням милого отношения Wild с сохранением членов, линейных по потенциалу При суммировании постоянные, не зависящие от потенциала члены взаимно сокращаются вследствие электронейтральности раствора вдали от межфазной границы и получается простое по форме уравнение Дебая—Хюккеля

Д? = Х"Р, (1.17)

где вид оператора А зависит от геометрии поверхности (плоскость, цилиндр, сфера и т. д.). Здесь к — обратная дебаевская длина, характеризующая эффективность экранирования поля поверхности диффузными противоионами и определяемая уравнением

*-(-5г2>Г • (LI8>

i

Величина 1/х служит мерой протяженности диффузного слоя проти-воионов.

Решение уравнения (1.17) для области вблизи равномерно заряженной плоскости имеет следующий вид:

Yfc)-! ехр{—>а), (1.19)

где х — расстояние of поверхности в глубь раствора и — потенциал этой поверхности. Из (1.19) следует, что поверхностная плотность заряда плоского диффузного слоя равна в соответствии с теоремой Гаусса

Это уравнение показывает, что в приближении Дебая—Хюккеля дифференциальная емкость плоского двойного слоя С = daJdWi равна емкости плоского конденсатора с расстоянием между обкладками, равным дебаевской длине 1/х.

Для сферического двойного слоя также существует простая зависимость между потенциалом Ч*" и расстоянием г от центра сфе

страница 9
< 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
кресло ch 599
Рекомендуем компанию Ренесанс - полукруглая лестница - быстро, качественно, недорого!

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
(01.05.2017)