溶膠的物理化學(xué)性質(zhì)-資料下載頁
2025-01-16 07:54本頁面
【正文】 tern層或吸附層 ），其厚度 δ由被吸附離子的大小決定；另一層相似于GouyChapman雙電層中的擴(kuò)散層（電位隨距離的增加呈曲線下降），其濃度由本體溶液的濃度決定。 43 ? ψs為 Stern電位 ： Stern層與擴(kuò)散層之間的電勢差。 44 ?ζ電位與 ψs電位向相對(duì)大?。? (1)ζ電位一般略低于 ψs電位 。 (2)在足夠稀的溶液中 ζ≈ψs； (3)濃的電解質(zhì)溶液中， ζ與 ψs差別大。特別是含有高價(jià)反離子 (counterion)或表面活性劑離子時(shí)，由于強(qiáng)的選擇性吸附作用，也稱為特性吸附 (specific adsorption），可使 ψs變號(hào)，這時(shí)膠粒所帶電荷符號(hào)也相反。 45 ? 如何確定反離子在粒子表面是否產(chǎn)生特性吸附？ 在被研究的體系中加入該反離子并同時(shí)測量 ζ電位，若能使粒子電荷反號(hào)，表明有特性吸附。 46 47 ? Stern模型的優(yōu)點(diǎn)： 能較好地定性解釋電動(dòng)現(xiàn)象。 ? 引入 Stern層的假定后， GouyChapman的擴(kuò)散雙電層理論更加完善，被稱為 GCS理論。 ? 缺點(diǎn)： (1)理論的定量計(jì)算尚有困難； (2)關(guān)于吸附層的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、介質(zhì)的介電常數(shù)隨離子濃度和雙電層電場的變化以及表面電荷的不均勻分布等問題均未解決。 48 ? 1963年博克里斯(Bockris)、德瓦納塞恩 (Devanathan)和謬?yán)?(M252。ller)在斯特恩模型的基礎(chǔ)上做了更細(xì)致的改進(jìn)。 ? 他們提出在緊密層中還需要考慮特性吸附及對(duì)水分子的吸附。 4. BDM理論： 49 ? 在內(nèi)緊密層中被固體表面吸附的反離子由于緊貼固體表面，所以是非溶劑化的，至少在與固體表面接觸的那一側(cè)無溶劑分子。 ? 圖中 “藍(lán)小球” 代表被固體表面吸附的水偶極子。 ? 如果固體表面帶負(fù)電，可能特性吸附陰離子（圖中 “紅球” ）。被強(qiáng)烈化學(xué)吸附的陰離子，脫去水化膜而進(jìn)入水分子層，被特性吸附的陰離子與固體表面直接發(fā)生接觸。 50 ? 由特性吸附離子構(gòu)成的內(nèi)緊密層稱為 內(nèi)亥姆霍茨層 (IHP)。 ? 而陽離子的水化能力強(qiáng)，一般不易脫去水化外殼進(jìn)入表面水分子層，通過電性及物理吸附與固體形成的外緊密層被稱為 外亥姆霍茨層(OHP)。 ? 分布在內(nèi)緊密層中的反離子是不均勻且斷續(xù)的，因而存在電荷不連續(xù)效應(yīng)。這種效應(yīng) 的存在可以解釋一些 GCS理論無法說明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而使 BDM理論更加令人信服。 51 5. 擴(kuò)散雙電層的數(shù)學(xué)計(jì)算 GouyChapman擴(kuò)散雙電層的數(shù)學(xué)計(jì)算 (1)擴(kuò)散雙電層的厚度和電位隨距離的分布規(guī)律 假設(shè) : (a)質(zhì)點(diǎn)表面是無限大的平面，表面電荷分布均勻； (b)擴(kuò)散層中的反離子是點(diǎn)電荷，并按 Boltzmann公式分布； (c) 溶解的介電常數(shù)到處相同。 52 電位 : Kxe ??? 0??厚度 : 2120241 0 0 01????????????iiiA ZcNekTK ??式中 ， Ci0為 i離子的濃度（ molL1）； Zi為 i離子的價(jià)數(shù)。 53 (2) 表面電荷密度與表面電勢的關(guān)系 010 44 ?????????? KK54 6. ζ電位計(jì)算 ? ζ電位可由電泳或電滲速度數(shù)據(jù)計(jì)算，但最常用電泳試驗(yàn)來測定。 DEv??? 6?球形膠粒： 棒狀膠粒，通常乘以一個(gè)校正系數(shù) 2/3 。 DEv???4?棒狀膠粒：
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