• 雙電層

    編輯
    本詞條由“匿名用戶” 建檔。

    雙電層

    編輯

    雙層(DL,也稱為雙電層,EDL)是當物體暴露于流體時出現在物體表面的結構。 物體可能是固體顆粒、氣泡、液滴或多孔體。 DL 指的是圍繞物體的兩個平行電荷層。 xxx層,表面電荷(正或負),由由于化學相互作用而吸附到物體上的離子組成。 第二層由通過庫侖力吸引到表面電荷的離子組成,對xxx層進行電屏蔽。 第二層與對象松散相關。 它由自由離子組成,這些離子在電吸引和熱運動的影響下在流體中移動,而不是被牢固地錨定。 因此,它被稱為擴散層。

    界面 DL 在具有大表面積與體積比的系統中最為明顯,例如膠體或多孔體(分別具有微米到納米尺度的顆粒或孔隙)。 然而,DL 對于其他現象很重要,例如電極的電化學行為。

    DL 在許多日常物質中發揮著重要作用。 例如,均質牛奶的存在只是因為脂肪滴被一層 DL 覆蓋,防止它們凝結成黃油。 DL 幾乎存在于所有異質流體系統中,例如血液、油墨水陶瓷水泥漿。

    DL與電動現象和電聲現象密切相關。

    (界面)雙層的發展

    編輯

    亥姆霍茲

    電子導體與固體或液體離子導體(電解質)接觸時,會出現兩相之間的公共邊界(界面)。 Hermann von Helmholtz 是xxx個意識到浸入電解溶液中的帶電電極會排斥電荷的共離子,同時將抗衡離子吸引到其表面。 在電極和電解質之間的界面處形成兩層相反的極性。 1853 年,他表明雙電層 (DL) 本質上是一種分子電介質,并以靜電方式存儲電荷。 在電解質的分解電壓以下,存儲的電荷與施加的電壓呈線性關系。

    這個早期模型預測了一個恒定的微分電容,該電容與電荷密度無關,具體取決于電解質溶劑的介電常數和雙層的厚度。

    該模型為描述界面奠定了良好的基礎,但未考慮重要因素,包括離子在溶液中的擴散/混合、吸附到表面的可能性以及溶劑偶極矩與電極之間的相互作用。

    古伊-查普曼

    Louis Georges Gouy 在 1910 年和 David Leonard Chapman 在 1913 年都觀察到電容不是常數,它取決于施加的電勢和離子濃度。 Gouy-Chapman 模型通過引入 DL 的擴散模型做出了重大改進。 在這個模型中,離子的電荷分布作為距金屬表面距離的函數,允許應用麥克斯韋-玻爾茲曼統計。 因此,電勢遠離流體體積的表面呈指數下降。

    船尾

    Gouy-Chapman 模型不適用于高電荷 DL。 1924 年,Otto Stern 建議將 Helmholtz 模型與 Gouy-Chapman 模型相結合:在 Stern 的模型中,一些離子如 Helmholtz 所建議的那樣粘附在電極上,形成內部 Stern 層,而另一些則形成 Gouy-Chapman 擴散層 .

    Stern 層解釋了離子的有限尺寸,因此離子最接近電極的距離大約為離子半徑。 斯特恩模型有其自身的局限性,即它有效地將離子視為點電荷,假設擴散層中所有重要的相互作用都是庫侖相互作用,假設介電常數在整個雙層中是恒定的,并且流體粘度是恒定的平面。

    雙電層

    格雷厄姆

    D. C. Grahame 于 1947 年修改了 Stern 模型。他提出一些離子或不帶電的物質可以穿透 Stern 層,盡管最靠近電極的位置通常被溶劑分子占據。 如果離子在接近電極時失去它們的溶劑化層,就會發生這種情況。 他把與電極直接接觸的離子稱為特異性吸附離子。 該模型提出存在三個區域。 內亥姆霍茲平面 (IHP) 通過特定吸附離子的中心。 外亥姆霍茲平面 (OHP) 在最接近電極的距離處穿過溶劑化離子的中心。 最后,擴散層是 OHP 之外的區域。

    Bockris/Devanathan/Müller (BDM)

    1963 年 J. O'M. Bockris、M. A. V. Devanathan 和 Klaus Müller 提出了雙層的 BDM 模型,其中包括溶劑在界面中的作用。

    內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/208946/

    (5)
    詞條目錄
    1. 雙電層
    2. (界面)雙層的發展
    3. 亥姆霍茲
    4. 古伊-查普曼
    5. 船尾
    6. 格雷厄姆
    7. Bockris/Devanathan/Müller (BDM)

    輕觸這里

    關閉目錄

    目錄
    91麻精品国产91久久久久