а

а

-Ф

-Ф

Рис. III-14. Сдвиг точки нулевого заряда при адсорбции ионогенных

Рис. III-15. Изменение формы электрокапиллярной кривой при адсорбции неионогенных ПАВ

ПАВ

Исследование влияния приложенной разности потенциалов на поверхностное натяжение границы раздела фаз удобнее всего проводить на идеально поляризующейся поверхности жидкого металла (обычно ртути) в водном растворе электролита. Важно, что при этом одновременно измеряют разность потенциалов фаз (по сравнению с каким-либо стандартным электродом) и поверхностное натяжение межфазной поверхности (обычно по максимальной высоте столба ртути, удерживаемой силой поверхностного натяжения в капилляре); вместе с тем возможно определение плотности заряда двойного слоя по току, переносимому вытекающей по каплям ртутью при известной их поверхности.

В соответствии с уравнением Липпмана в растворах, не содержащих примесей поверхностно-активных веществ, зависимость поверхностного натяжения от разности потенциалов фаз (электрокапиллярная кривая) имеет максимум при определенном значении ф (рис. III-14). Этот потенциал, соответствующий максимуму электрокапиллярной кривой, т. е. = 0, называют точкой нулевого заряда. Положение точки нулевого заряда определяется адсорбционной способностью ионов, присутствующих в растворе, а также дипольных молекул растворителя. В отсутствие приложенного извне потенциала на границе с водой происходит преимущественная адсорбция ионов ртути Hg2+, имеющихся в равновесном со ртутью растворе, и поверхность несет положительный заряд. Чтобы скомпенсировать этот заряд, надо приложить q> < 0, поэтому потенциал точки нулевого заряда отрицателен. В катодной области (правее точки нулевого заряда, т. е. в области более отрицательных потенциалов) заряд поверхности обусловлен электронами, поступившими из внешней цепи; в анодной области потенциал создается ионами ртути.

Добавление неорганических электролитов приводит к изменению формы электрокапиллярной кривой. Если электролит содержит анионы, способные к сильной адсорбции (АПАВ), то в анодной области электрокапиллярной кривой адсорбция анионов приводит к понижению поверхностного натяжения, тогда как в катодной области адсорбция анионов не происходит и поверхностное натяжение не изменяется (рис. III — 14). Максимум электрокапиллярной кривой смещается при этом в катодную область. Чем выше адсорбционная способность анионов, тем сильнее снижение поверхностного натяжения в анодной части электрокапиллярной кривой и тем в более высоких отрицательных значениях потенциалов проявляется адсорбция. Особенно велика адсорбционная способность крупных органических анионов анионных ПАВ.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию