Подвійний електричний шар
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Подвійний електричний шар

Подвійний електричний шар, два вельми близьких один до одного шару електричних зарядів різного знаку, але з однаковою поверхневою щільністю, що виникають на кордоні розділу двох фаз. Д. е. с. в цілому електронейтрален. При пересіченні Д. е. с. електричний потенціал змінюється стрибком. Д. е. с. на поверхні металу виникає через те, що електрони металу декілька виходять за межі грат, утворених позитивними іонами. Стрибок потенціалу в такому Д. е. с. є складовою частиною роботи виходу електрона з металу.

загрузка...

  Для електрохімії велике значення має Д. е. с. на кордоні розділу метал — електроліт. При зануренні металу в розчин, що містить іони цього металу, утворюється специфічний для кордону електрод — розчин іонний Д. е. с. додатково до Д.е.с., що існував на поверхні металу до занурення, і Д. е. с., що виникає в результаті орієнтації полярних молекул розчинника (наприклад, води) в поверхні металу. Так, при зануренні срібної пластинки в розчин Kno 3 , що містить дуже мало Agno 3 , іони Ag+ переходять з металу в розчин, надлишкові електрони в металі заряджають його поверхню негативно і притягують з розчину іони К + , створюючі в поверхні друге (позитивну) обкладання Д. е. с. (див. мал. ). Виникаючий стрибок потенціалу припиняє подальший перехід іонів Ag+, і настає рівновага електроду з розчином. Якщо концентрація Agno 3 в розчині велика, то, навпаки, іони Ag+ з розчину переходять в метал, його поверхня заряджає позитивно і притягує з розчину іони No 3 Існує проміжна концентрація іонів металу, при якій поверхня металу не заряджає; відповідний потенціал електроду називається потенціалом нульового заряду, або нульовою крапкою. Важливе поняття про нульову крапку як величину, характерну для даного електроду, введено в електрохімію радянським ученим А. Н. Фрумкиним.

  На нони в Д. е. с. діють одночасно електростатичні сили і сили теплового руху. В результаті взаємний протилежного впливу цих сил лише частина іонів залишається безпосередньо поблизу поверхні електроду (щільна частина Д. е. с. або шар Гельмгольца), а останні розподіляються дифузно в розчині на деякій відстані від електроду (дифузний Д. е. с., або шар Гуї). Міра дифузності збільшується із зростанням температури, а також при зменшенні концентрації розчину електроліту і при зменшенні заряду електроду. Середня товщина щільної частини Д. е. с. порядку радіусу іона (декілька А), тому Д. е. с. володіє високою електричною ємкістю (~10 -5 ф/см 2 ) і усередині нього діє сильне електричне поле (~10 6 в/см ) .

  Будова Д. е. с. робить великий вплив на електричні властивості міжфазних кордонів і на процеси, що протікають на них, — перш за все, на механізм і кінетику електрохімічних реакцій, на електрокінетичні явища, на стійкість колоїдних систем і тому подібне Для дослідження Д. е. с. використовуються методи виміру поверхневого натягнення і ємкості, адсорбційні виміри і ін.

  Літ.: Фрумкин А. Н., Багоцкий В.С., Іофа З. А., Кабанів Би. Н., Кінетика електродних процесів, М., 1952; Парсонс Р., Рівноважні властивості заряджених міжфазних кордонів, в кн.: Деякі проблеми сучасної електрохімії, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1958; Делахе і П., Подвійний шар і кінетика електродних процесів, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1967.

  Ю. Ст Плеськов.

Мал. до ст. Подвійний електричний шар.