(см. рис. Ш-9). Разделение плотного слоя на две части может быть существенным при анализе электрохимических явлений.

Следуя Штерну, для определения заряда плотного слоя можно воспользоваться рассмотренной в гл. II схемой мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. В этом случае работа перенесения /-го иона из объема раствора в плотную часть двойного слоя IV1(X = d) должна включать как величину O1 = (ц0 - mJ)/Na, отражающую чисто адсорбционное взаимодействие иона с поверхностью (см. гл. II, 2), так и работу сил электростатического взаимодействия иона с заряженной поверхностью z,e<pd, где <pd — потенциал плотного слоя. Поэтому в выражении (П. 15) величина W^f(KT) должна быть заменена на Ф, - Z1 e<prf /(R T) и зависимость адсорбции /-го иона Г, от его объемной концентрации пю может быть описана соотношением

где 2d — толщина адсорбционного слоя; T1111x — предельная адсорбция, определяемая числом адсорбционных центров на единицу поверхности. Из-за сильного взаимного отталкивания ионов высокие значения адсорбции, соизмеримые с T1113x, как правило, не достигаются, и можно использовать приближенное соотношение, отвечающее начальной линейной области изотермы адсорбции Ленгмюра,

Тогда общее число зарядов на единицу поверхности (поверхностная плотность зарядов) pd в слое Штерна — Гельмгольца равно:

Следовательно, и в отсутствие специфической адсорбции (при Ф, = O) заряд плотного слоя не равен нулю: в этом случае плотный слой образован противоионами, удерживаемыми вблизи поверхности только электростатическими силами.

Применяя теорему Остроградского — Гаусса для определения плотности заряда поверхности ps в плоскости (х = O) и полагая, что в плотном слое от х = 0 до х = d происходит линейное изменение потенциала, можно написать:

где ed — диэлектрическая проницаемость в слое Штерна — Гельмгольца, которая может быть значительно ниже диэлектрической проницаемости среды. Величина Cd = р5/(ф0 - 9d) = zfijd есть интегральная емкость слоя Штерна — Гельмгольца, соответствующая емкости плоского конденсатора, образованного заряженной поверхно-

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию