Қос электрлік қабат

Жоспар:
І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
Гельмгольц теориясы
Штерн теориясы
Гуи.Чепмен теориясы
ІІІ. Қос электрлік қабаттың пайда болу механизмі
ІV. Қорытынды
Қос иондық электр қабаты мен екі фазааралық шегінде потенциал айырымының пайда болуы иондардың адсорбциялану процесі мен иондардың алмасуында әрі негізгі, әрі басты роль атқарады, сондай-ақ теория мен қолданбалы жай үшін қажетті құбылыстарды түсіндіруге пайдаланылады.
Олар: электродты процестер; электр капиллярлық және электр кинетикалық құбылыстар; қуысты (кеуек) денелердегі масса мен энергия алмасу процестері; поляризация құбылысы мен оған байланысты өтетін өзгерістері; көбінесе дисперсті системаныд тұрақтылығымен анықталатын коллоидты бөлшектердің өзара электростатистикалық әрекеттесуімен байланысты өтетін құбылыстар. Осы ерекше құбылыстардың бәрі де электрлі беттік құбылыс деп аталатын қос электр қабаты арқылы өзара тығыз байланысқан. Мұндай жалпы атаумен фазааралық бетте қос электр қабатының пайда болуы мен оның салдарынан туындайтын өзгерістер аталады. Бұл құбылыстар электрохимияда, қатты денелер физикасында, геофизикада қолданылады. Қазіргі коллоидты химияның негізі болып саналатын коллоидты бөлшектер, яғни иондар, полюсті молекулалар, зарядталған беткі қабат пен оның кейбір активті орталықтары іс жүзінде беттік құбылыстармен байланысты.
Қос электр қабатының теориялары. Қос электр қабатының пайда болуына байланысты құбылыстарды түсінікті баяндау үшін оның ішкі құрылысына арнайы талдау жасап және ондағы потенциал айырымы мен беткі қабаттағы заряд мөлшерінің арасындағы байланысты анықтау қажет. Енді осы жайды түсіндіретін бірнеше қос электр қабатының теорияларына тоқталайық.
Коллоидтық химия
        
        Қос иондық электр қабаты мен екі фазааралық шегінде потенциал айырымының пайда болуы иондардың адсорбциялану процесі мен ... ... әрі ... әрі ... роль атқарады, сондай-ақ теория мен қолданбалы жай үшін қажетті ... ... ... ... ... ... ... және электр кинетикалық құбылыстар; қуысты (кеуек) денелердегі масса мен энергия алмасу процестері; поляризация құбылысы мен оған байланысты өтетін ... ... ... ... ... ... ... бөлшектердің өзара электростатистикалық әрекеттесуімен байланысты өтетін құбылыстар. Осы ерекше ... бәрі де ... ... ... деп ... қос ... ... арқылы өзара тығыз байланысқан. Мұндай жалпы атаумен фазааралық бетте қос электр қабатының пайда болуы мен оның ... ... ... ... Бұл ... ... ... денелер физикасында, геофизикада қолданылады. Қазіргі коллоидты химияның негізі болып саналатын коллоидты бөлшектер, яғни иондар, полюсті молекулалар, ... ... ... пен оның кейбір активті орталықтары іс жүзінде ... ... ... ... ... ... Қос ... қабатының пайда болуына байланысты құбылыстарды түсінікті баяндау үшін оның ішкі ... ... ... жасап және ондағы потенциал айырымы мен беткі қабаттағы заряд мөлшерінің арасындағы байланысты анықтау қажет. Енді осы жайды түсіндіретін бірнеше қос ... ... ... ... ... Қос ... ... шамасын өлшейтін бірінші теорияны 1879 жылы Гельмгольц зерттеп ұсынды. Ол кос электр қабатын сұйық ерітінді ішінде беткі қабаты қарама-қарсы ... ... ... өлшемде (қашықтықта) орналасқан параллель жазық конденсатор ретінде қарастырды. Мұнда жазық ... ... орай ... ... ... ... болатын потенциал айырымы (ср), екінші қабырға алыстаған сайын түзу сызықты тәуелділікпен кемиді. Пікірді қорыта келіп, келесі тұжырымды жасауға болады: ... ... ... ... кері ... концентрациясы кемиді жэне диффузиялык қабаттын қалындығы көлемдік концентрация квадратына ( кері ... ... ... тен ... ... ... қабат қалындығына жоғарғы валенттіліктегі ион көбірек эсер етеді.
Диффузиялық қабаттың көлемін есептеп, оны тәжірибе кезінде алынған мәліметпен салыстырғанда, айырымашылығы өте ... ... ... ... ... ... ... зарядталу құбылысын және дзета-потенциалды түсіндіре алмады. Бұл теория бойынша ... ... ... ... ... ... ... жылжитын сұйық фазадағы белгілі қалың-дықтағы диффузиялық қабаттың қатты ... ... ... мықты ұсталып тұруына байланысты. Ғылымдағы мұндай олқылықтар оны онан әрі ... ... ... ... 1924 жылы Штерн қос электр қабатының теорияларын ... ... ... өз теориясын ұсынды. Бұл -- Гельмгольц және Гуи-Чэпмен теорияларының біріккен түрі. Қос ... ... ... ... ол екі ... ... ... өздеріне тән өлшемі болғандықтан, олар қатты фазаға өз ... кіші ... ... ... ... ... қатты фазаның беткі қабаты иондармен электрлік тұрғыдан емес, өзгеше әрекеттеседі. Қос электр ... ... ... ... ... болып құрастырылуы олардың зарядталған беткі қабатпен электр статистикалық ... ғана емес және ... ... ... жүреді екен. Енді осындағы адсорбция өте аз (кысқа) аралыққа әсер етеді және оның ... ... ... бірінші кері ион қабатынан кейін күші жоқ деп саналады. Бұл теорияда кері ион ... кіші ... да оның ... өлшемі ескеріледі. Олай болса, ондағы кері иондар беткі қабатқа жабысып қалмастан өз радиусындай қашықта орналасады.
Электрстатистикалық және адсорбциялық күштер ... ... ... концентрациясын, олардың беткі кабаттағы зарядын анықтайды. Егер кері иондардың ... ... өте ... ... онда ... және ... кинетикалық күштердің ықпалы нәтижесінде бірінші қабаттағы иондар концентрациясы өседі. Адсорбциялық күш, ... ... ... ... ... болса, онда бірінші қабаттағы иондар потенциалды анықтаушы және бір43815526415 зарядты болуы мүмкін. Бұл ... ... кері ... ... ... кейде бірнеше қабаты адсорбциялык және электр статистикалық күштер әсерімен қатты бетке (қабырғаға) ... ... ... ... теориясында қарастырылғандай қалыңдығы 6 болатын жазық конденсатор құрайтын 1 -- 2 молекулалық ретпен өлшенетін
кері иондардың бір бөлігі ... өте ... ... ... осындай қабаттарда потенциалдың күрт кемитіні байқалады және оны ... ... ... ... ... деп ... ... кері иондар потенциал анықтаушы иондарды конденсациялау үшін жұмсалады. По-тенциал анықтаушы иондар ... ... жылу ... ... ... ... таралады. Қос электр қабатының бұл бөлігіндегі потенциал бірте-бірте кемиді және оны кейде Гуи қабаты деп те атайды. Суретте көрсетілгендей потенциалдың ... (φ0) ... ... ... ... (φб) мен ... ... астарларының арасындағы потенциал айырымының (φ0 -- φб) қосындысынан тұрады. Жылжы- малы АВ шегінің тұрақты орны ... ... ... және Гуи ... ... ... ... потенциалдың шартты емес.
Системаға электролитті енгізу (қосу) салдарынан ... ... кері ... көпшілігі сығыла келіп, адсорбциялық қабатқа ауысады. Осы кездегі кос электр қабаты Штерн теориясына орай ... ... ... ... ... ... ал ... бірте-бірте азайып, нөлге жақындайды. Әрине, электролит концентрациясын кеміткен сайын жоғарыда келтірілген құбылыстар кері бағытта болады.
323469099695Штерн теориясына сүйеніп ... қос ... ... ... мәні, тәжірибе кезінде алынған мәліметке жақындайды. Сондай-ақ ол электр кинетикалық потенциал белгісінің системаға дисперсті ... ... кері ... заряды бар көп валентті иондарды қосқандағы оқ зарядтан теріске, не керісінше өзгеру себептерін түсіндіреді. Мұндай көп ... ... ... ... байланысты болатын күшті адсорбциялық қабілеті мен электр статистикалық әрекеттесу күштерінің көмегі арқылы адсорбциялық қабатқа тартылады. Осы ... ... ... ... ... олар беткі қабаттағы зарядтарды нейтралдап қана қоймай, ондағы бөлшектерді кері зарядтайды. Ондағы кос электр кабатының ... ... ... ... өзгереді, мысалы суретте көрсетілген φ0 және λ-потенциалдар және басқалар өздерінің бұрынғы ... ... ... ... λ ... ... қалады, өйткені қатты фазаның кристалды торын басқа тектегі ... ... оны ... ... ... әр ... мәндегі потенциалдар пайда болады және системадағы электролит ... онан өсуі ... ... ... ... ... ... саяды. Мысалы, теріс потенциалы бар бөлшекерді қайта зарядтау үшін алюминий және торий сияқты көп ... ... жиі ... Егер бір ... ... ... потенциалы күшті болса, онда олардың қайта зарядтауға кабілеті ... ... ... ... ион дары, мысалы, стрихинин және хинин, негіздік бояулар, тағы басқалар жатады.
3148965100965Қос электірлік қабат - кеңістікте қарама-қарсы таңбалы ... ... ... ... екі ... бөлу ... ... өте жұқа беттік қабат. Оның түзілуі электродтық процестердің жылдамдығына, адсорбцияға, дисперстік жүйелердің тұрақты- лығына, әр түрлі денелердің жұққыштығына, екі фазааралық бөлу ... ... ... тағы ... әсер етеді. Жылулық қозғалыстың әсерінен Қос электірлік қабатта иондар электродтың бетінде тек қана кулондық күштің әсерінен адсорбцияланады да, ... ... ... ... оның ... ... түзеді. Диффузия бөліктің шекарасы Гельмгольцтің сыртқы жазықтығы деп аталады. Оған жылулық қозғалысқа қатысатын сольватталған иондар электр орталықпен ... ... ... ... мен ... ... арасында Қос электірлік қабаттың тығыз қабаты орналасқан, оның ... ... ... ерітіндіден әлдеқайда аз. Тығыз қабатта еріткіш пен органиктік заттардың бағытталған дипольдері, сонымен ... ... ... ... әрекеттесу нәтижесінде пайда болатын жартылай сольватсызданған иондар (арнайы адсорбцияланған иондар) орналасады. Олардың электр орталықтары Гельмгольцтің ішкі жазықтығын ... Бөлу ... ... бейтараптық сақталу үшін электродтағы заряд тығыздығы ... ... ... ... мен диффузия қабаттағы иондар зарядтары теңгеріледі. Қос электірлік қабаттың құрылысы мен ... ... ... ... және коллоидтық құбылыстарды толық түрде түсіндіру үшін ғылымының маңызы зор. Қазақстанда мысты, алюминийді электролиз ... алу, ... және ... әр ... ... ... ... байыту, ауыз су және ақаба суларды коллоидтық бөлшектерден тазарту қос ... ... ... ... ... ... ... болу механизмі
Фазааралық бөлу бетінде қос электрлік қабат (ҚЭҚ) әрекеттесуші фазалардың беттік еркін энергияларын азайтуға ұмтылысының нәтижесінде пайда ... ... ҚЭҚ үш ... ... ... ... электрлік қабат иондардың немесе электрондардың бір фазадан екінші фазаға өтуінің нәтижесінде, яғни ... ... ... ... болады. Мысалы, металл бетінен газды ортаға электрондардың өтуі нәтижесінде пластинка беті оң, ал газ ... ... ... пластинкасын суға батырғанда металл бетінен катиондар суға өтеді де, соның нәтижесінде металл беті ... ал су оң ... ... жанасушы фазалар арасында потенциалдар айырымы пайда болады. Потенциалдар ... ... ... беттен ары қарай бөлінуін тежейді де, жүйеде тепе-теңдік күй орнайды. Нәтижесінде, фазааралық шекарада қос электрлік қабат пайда болады.
Суда нашар ... ... ... суға ... ... ... ... иондары суға көшеді де, беті теріс зарядталады, ал оған жанасушы су қабаты оң зарядталады.
Бетке заряд беретін ... ... ... иондар деп атайды. Дисперстік ортаға көшетін иондарды қарсы иондар деп атайды.
2) Қос электрлік ... ... ... ... ... де ... болуы ықтимал. Көп жағдайда ерітіндідегі электролиттің құрамындағы ион ... ... ... адсорбциялануы мүмкін. Бұл кезде адсорбция Панет-Фаянс ережесіне байланысты жүреді. ... ... ... ... ... () ерітіндісіне батырғанда металл бетіне хлорид аниондары адсорбцияланады да, соның нәтижесінде бет теріс зарядталады ал оған жанасушы суда натрий ... ... ... да орта оң ... ... ... ... бірге қатты дене бетіне иондық беттік-активті заттардың адсорбциялануы нәтижесінде де ... ... ... ... ... суға ... адсорбцияланган БАЗ молекулалары диссоциацияланады да, нәтижесінде бетте заряд пайда болады. Мысалы, судағы ерітіндісінен карбон қышқылының натрий тұзы молекулалары ... ... ... ... ... ... ... дененің беті теріс, ал дисперстік орта оң зарядталады. Сонда БАЗ-тың R-СОО ... ... ... ... ... ал Na+ катиондары қарсы-иондар болып табылады.
3) Қос ... ... ... ... ... дисперстік ортадан бетке адсорбциялануы нәтижесінде түзілуі мүмкін. Бұл кезде беттің заряд таңбасы Кен ережесі бойынша анықталады: жанасушы екі фазаның диэлектрлік ... ... оң ... ... ... полиэтиленгликольдің (ПЭГ) [-СH2-СН2-О-]n- судағы ерітіндісіне батырғанда ПЭГ молекулалары пластинка ... ... ... ... бір ... орналасуы нәтижесінде фазааралық бөлу бетінде ҚЭҚ пайда болады.
Аргентум иод золі мысалында коллоидты бөлшектің мицелласының құрылысын және екі еселенген электр қабатының ... ... ... ... ... ... ядро болады, ол мицелланың нейтралды бөлігі. АgІ мицелланың ядросы. Ядро өз ... ... ... n саны бар иондарды сіңіреді. Панет-Фаянс ережесіне сәйкес потенциал анықтаушы ион екі келесі талапқа жауап береді:1)мөлшері артық болу керек,2)ядро құрамына ... ... ... керек. Ядро Аg+ иондарын сіңіріп зарядталады. Осы заряды ... ... ... зарядымен қоршаған еріт-н қарама-қарсы зарядталған иондарды тартады, ол NО3- иондары, себебі барлық І- иондары ядро түзілуіне ... ... NО3- ... ... жылу ... ... n-х ... ғана сіңіріледі. х мөлшерде ғана сіңіріледі. Х мөлшеріне ... ... ... ... ... ... ... фаза зарядталған. Ядро мен адсорбциялық қабат (NО3-, Аg+) гранула болып табылады. Енді артық NО3- иондары ... ... ... таралады және диффузиялық қабатты түзеді. Олардың концентрациясы ядродан шетіне қарай төмендейді. Гранула мен ... ... ... ... ... ... мицелла электронейтралды (заряды нөл). Мицелярлы теория леофобты коллоидты бөлшектерге орындалады.
{[ АgІ]m n· ... ... х ... [ AgNО3]

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 8 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
" МРЭК" АҚ 110 кВ " Старый город" қосалқы станциясын қайта құрылымдау34 бет
"Прикаспийский Центр Сертификаций" ЖШС-нің сынау орталығында кабельді сынау және оған сертификат беру процедуралары47 бет
35/10 кВ-тық «Анката» қосалқы станциясын қайта құру53 бет
«Новый» 110/10 кВ қосалқы станциясын жобалау54 бет
Алмагүл 35/10 кВ-тық қосалқы станциясын қайта құру50 бет
Қосалқы станцияның электр жабдықтарын таңдау45 бет
Орта мектепте жаңа оқыту технологиялар көмегімен оқушылардың физика сабағына қызығушылығын арттыру47 бет
"Автомобильдердің электротехникалық және электрондық жабдықтары" -курсы мазмұны және әдістемесі51 бет
«Батыс-2» кешеніндегі бу қазандығының автоматтандырылуын жобалау24 бет
«Батыс-2» шағын ауданындағы бу қазандығының автоматтандыру жүйесін жобалау24 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь