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文档简介
当固体与液体接触时,可以是固体从溶液中选择性吸附某种离子,也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液,以致使固液两相分别带有不同符号的电荷,在界面上形成了双电层的结构。,早在1879年,Helmholz提出了平板型模型;,双电层理论和电势,1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型,提出了扩散双电层模型;,后来Stern又提出了Stern模型。,平板型模型,Helmholtz认为固体的表面电荷与溶液中的反号离子构成平行的两层,如同一个平板电容器。,整个双电层厚度为,固体与液体总的电位差即等于热力学电势0,在双电层内,热力学电势呈直线下降。,在电场作用下,带电质点和反离子分别向相反方向运动。,这模型过于简单,由于离子热运动,不可能形成平板电容器,+,Helmholtz双电层模型,扩散双电层模型,Gouy和Chapman认为,由于正、负离子静电吸引和热运动两种效应的结果,溶液中的反离子只有一部分紧密地排在固体表面附近,相距约一、二个离子厚度称为紧密层;,另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本体溶液中,离子的分布可用Boltzmann公式表示,称为扩散层。,双电层由紧密层和扩散层构成。移动的切动面为AB面,扩散双电层模型,+,扩散层,紧密层,Stern模型,Stern对扩散双电层模型作进一步修正。,他认为吸附在固体表面的紧密层约有一、二个分子层的厚度,后被称为Stern层;,由反号离子电性中心构成的平面称为Stern平面。,由于离子的溶剂化作用,胶粒在移动时,紧密层会结合一定数量的溶剂分子一起移动,所以滑移的切动面由比Stern层略右的曲线表示。,Stern模型,从固体表面到Stern平面,电位从0直线下降为。,电势,带电的固体或胶粒在移动时,移动的切动面与液体本体之间的电位差称为电势。,在扩散双电层模型中,切动面AB与溶液本体之间的电位差为电势;,在Stern模型中,带有溶剂化层的滑移界面与溶液之间的电位差称为电势。,只有在带电质点移动时才显示出电势,所以它又被称为电动电势。,电势总是比热力学电势低,外加电解质会使电势
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