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    zeta電位雙電層結構的影響因素

    上一篇 / 下一篇  2014-06-13 15:49:13/ 個人分類:zeta電位

    zeta電位雙電層結構的影響因素
    金屬上的剩余電荷與溶液中的離子剩余電荷之間的作用,誠然,這是形成金屬與溶液間雙電層的主要原因。但除此之外,還有溶劑(例如水)的極性分子與金屬上剩 余電荷的作用以及溶液中某種負離子在金屬上的特性吸附作用會影響界面zeta電位雙電層的結構。1963年,Backrest等考慮水和水和離子的定性吸 附,對Gouty-Chapman- Stern(GCS)模型進一步修正,提出緊密層分為內緊密層和外緊密層。內緊密層(IHP)由吸附水離子﹑特性吸 附離子組成;外緊密層(OHP)為緊密層與分散層的分界,由水化離子組成。當電荷表面存在負的剩余電荷時,水化正離子并非與電極直接接觸,二者之間存在著 一層吸附水分子,在這種情況下,水化正離子距電極表面稍遠些。由這種離子電荷構成的緊密層稱為外緊密層。當電極表面化的剩余電荷為正時,構成雙電層的的水 化負離子的水化膜被破壞,并且它能擠掉吸附在電極表面上的水分子而與電極表面直接接觸。這種情況下緊密層中負離子的中心線與電極表面距離比正離子小得多, 可稱之為內緊密層。因此根據構成雙電層離子離子性質不同,緊密層有內層和外層之分,正如前所述,可以解釋電極表面荷正電時,測得的電容值比電極表面荷負電 時要大的原因。
    經典zeta電位雙電層理論的研究方法主要是根據假設模型計算得到界面參數并與實驗測定值相比較,如果吻合,說明假設模型成立。而且在經典模式中,未考慮 溶劑與溶質分子,離子的粒子性以及個粒子間的相互作用,認為在亥姆霍茨平面內每一點都是等單位的,而事實上,這個平面內不同點存在不同的電位值如果考慮亥 姆霍茨平面內的離子電荷作為一個點電荷在金屬表面層中引起的“鏡像電荷”,則金屬表面電荷的分布也是不均勻的。自20世紀70年代以來,雙電層理論研究進 一步向深度發展,如人們提出溶液離子為荷電硬球的設想,把溶劑近似為連續介質或簡化為點偶極硬球來處理,以流體物理為基礎,借助計算機模擬技術對經典模型 進行修正,在雙電層理論的研究中取得了一定的進展。近年來采用電化學掃描隧道顯微鏡等先進物理化學手段對雙電層研究取得了一定的進展。

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