КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
МАТВИЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
При больших значениях 𝜙
0
потенциал 𝜙
𝑥
, на расстоянии х в диффузном слое пере-
стает зависеть от 𝜙
0
. Этот эффект обусловлен тем, что в условиях большого заряда
поверхности происходит сильная экранировка противоионами заряда потенциало-
пределяющих ионов.
Штерн объединил две предыдущие теории (рис.37). Согласно его теории, ионы
– не точечные заряды, они имеют размеры и не могут находиться на расстоянии
от поверхности меньшем, чем радиус иона. Также, помимо электростатического
взаимодействия с твердой поверхностью существует специфическое адсорбционное.
Эти силы действуют на небольших расстояниях, имеют адсорбционную природу и
убывают с расстоянием быстрее, чем электростатические.
Рис. 37. Схема ДЭС Штерна
Согласно этой теории существует два слоя противоионов:
1-й – адсорбционный слой (слой Гельмгольца-Штерна). Он удерживается на твер-
дой поверхности электростатическими и адсорбционными силами; противоионы ад-
сорбционного слоя равномерно распределены в слое, поэтому падение потенциала
происходит линейно.
2-й – диффузный слой (слой Гуи). Это размытый за счет теплового движения
слой оставшихся противоионов, который удерживается только электростатически-
ми силами; его толщина – 𝛿, он образуется теми противоионами, которые находятся
на заряженной поверхности на расстоянии, большем, чем диаметр гидратирован-
ного противоиона d, но в пределах расстояния 𝛿. Эти противоионы притягиваются
к частице только за счет электростатических сил, и, следовательно, менее прочно,
чем противоионы адсорбционного слоя.
При движении частицы двойной электрический слой разрывается. Место раз-
рыва при перемещении твердой и жидкой фаз друг относительно друга как раз и
называется плоскостью скольжения. Плоскость скольжения лежит либо на границе
между диффузным и адсорбционным слоями, либо в диффузном слое, но вблизи
этой границы. Согласно теории Штерна при введении электролитов в систему ио-
ны из диффузионного слоя переходят в адсорбционный слой из-за чего 𝜁-потенциал
уменьшается и может достичь нуля. При разбавлении системы 𝜁-потенциал увели-
чивается. На размер ДЭС сильно влияет природа противоионов:
54
Достарыңызбен бөлісу: