Коллоидная химия
жүктеу/скачать 1,83 Mb.
|
Лекция коллоид рус
- Бұл бет үшін навигация:
- Ионизация
- Адсорбция ионов
| 5.2. Механизм образования ДЭС
ДЭС возникает вследствие пространственного разделения зарядов, которое может возникнуть разными путями. Поверхностная ионизация (переход ионов или электронов из одной фазы в другую). Переход ионов осуществляется до тех пор, пока не наступит равновесие электрохимических потенциалов ионов в обеих фазах. При погружении металла в раствор его соли в зависимости от концентрации раствора одинаково вероятен как переход ионов металла из кристаллической решетки металла в раствор, так и обратный процесс. И в том и в другом случае на электроде создастся либо избыток, либо недостаток электронов. В связи с этим к электроду притягиваются те или иные ионы. Так на границе электрода с раствором образуются два слоя противоположных зарядов: один на самом электроде, другой в растворе, в непосредственной близости от электрода. Заряд на электроде может возникать и за счет внешнего источника тока. Тогда на одном электроде образуется избыток отрицательных зарядов, и около него сосредотачиваются катионы раствора, а на другом электроде - избыток положительных зарядов, и около него сосредотачиваются анионы. В любом случае на границе между электродом и раствором всегда образуется двойной электрический слой. М е Меn+ 2. Ионизация молекул вещества твердой фазы - диссоциация поверхностных функциональных групп, например, поликремниевых кислот, образующихся за счет поверхностной гидратации при контакте с водой SiO2: SiO2 + Н2О= Н2SiO3 = Н+ + НSiO3- ( тв. частица «-», среда «+»). 3. Адсорбция ионов А) не входящих в кристаллическую решетку: органические ионы, ионы с большой адсорбционной способностью: Н+, ОН-, Cl-.
Например, в системе металл - водный раствор NaCl, ионы Cl- адсорбируются сильнее, чем ионы Na+ (при одинаковом заряде ион Cl- имеет больший радиус). В результате, поверхность металла заряжается отрицательно, а прилегающий к ней слой воды - положительно. Особо сильной адсорбционной способностью из водных растворов обладают органические ионы. Так, в лабораторном практикуме часто применяются полистирольные латексы - дисперсии частиц полистирола в воде, получаемые полимеризацией стирола в присутствии ПАВ. Стабилизирующий систему двойной электрический слой на поверхности частиц латекса образуется в результате адсорбции молекул ионогенных ПАВ, например, олеата натрия C17H35COONa. Поверхность кристаллов AgJ, погруженных в воду, приобретает отрицательный заряд, а прилегающий слой воды - положительный, в результате преимущественного перехода в воду ионов Ag+ (они сильнее гидратируются, чем ионы Cl-). Б) избирательная адсорбция ионов по правилу Панета-Фаянса. При погружении кристаллов AgJ в водный раствор солей серебра, например, AgNO3 происходит достройка кристаллической решетки AgJ ионами Ag+ из раствора. В результате чего твердая поверхность заряжается положительно, а прилегающий слой воды за счет избытка там ионов NO3- - отрицательно. Ионы, способные таким образом достраивать кристаллическую решетку солей или металлов, называют неиндифферентными (потенциалопределяющими). Согласно правилу Панета-Фаянса, достраивать кристаллическую решетку могут следующие ионы: а) ионы, входящие в состав кристаллической решетки (как в описанном случае), б) ионы, образующие с одним из ионов кристаллической решетки трудно растворимые соли. Так, в рассмотренном случае достраивать решетку AgJ могли бы и ионы Cl-, Br-, CNS- и др. жүктеу/скачать 1,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|