雙電層及其結(jié)構(gòu)模型(參考版)
2025-05-16 20:48本頁(yè)面
【正文】 IHPM（ b）內(nèi)緊密層結(jié)構(gòu) 48 “電極 /溶液 ” 界面模型概要（總結(jié)）： ?由于界面兩側(cè)存在剩余電荷（電子及離子電荷）所引起的界面雙電層包括緊密層和分散層兩部分 ?分散層是由于離子電荷的熱運(yùn)動(dòng)引起的，其結(jié)構(gòu)(厚度、 電勢(shì)分布等 )只與溫度、電解質(zhì)濃度（包括價(jià)型）及分散層中的剩余電荷密度有關(guān)，而與離子的個(gè)別特性無(wú)關(guān)； ?緊密層的性質(zhì)決定于界面層的結(jié)構(gòu)，特別是兩相中剩余電荷能相互接近的程度； 49 作業(yè) 什么是理想極化電極？什么是特性吸附？哪些類型的物質(zhì)具有特性吸附的能力？ 電極電位變化為什么使能導(dǎo)致界面張力發(fā)生變化？ 什么是電毛細(xì)現(xiàn)象？為什么電毛細(xì)曲線是具有極大值的拋物線形狀？ 什么是零電荷電位？為什么說(shuō)它不是電極絕對(duì)電位的零點(diǎn)？研究零電荷電位有什么意義？ 50 。 46 ?無(wú)離子特性吸附 ： OHP： 距離電極表面為d的液層，即最接近電極表面的水化陽(yáng)離子電荷中心所在此液層稱為外緊密層或外亥姆荷茨 平面。圖像如圖 （ a） 所示 除了靜電力之外，在電極和溶液的界面上還存在非靜電力，發(fā)生離子或分子在電極上的非靜電的特性吸附。 （ 1）斯特恩模型能比較好地反映界面結(jié)構(gòu)的真實(shí)情況 ，但 雙電層方程式不能用作準(zhǔn)確計(jì)算 （ 2）對(duì)緊密層的描述過(guò)于粗糙。 43 ?雙電層靜電模型 GCS分散層模型： 該模型認(rèn)為雙電層是由緊密層和分散層兩部分組成的。 42 ?分散雙電層模型：該模型認(rèn)為溶液中的離子電荷在靜電作用和熱運(yùn)動(dòng)作用下，不是集中而是分散的，分散的規(guī)律遵循玻耳茲曼分布，完全忽略了緊密層的存在。 40 （ 4）雙電層的微分電容 Cd 設(shè)整個(gè)雙電層的電位（用 φa表示）設(shè)溶液深處的電位為零，可得： 緊密層電位＝ φa － ψ1；分散層電位＝ ψ1 雙電層電位由緊密層電位差和分散層電位差兩部分組成，即 φa ＝（ φa ψ1 ） + ψ1 雙電層電容為 ： 分緊 CCdqddqddqdCaad11)(1 11 ?????? ψψ?? （ 47） 圖 412雙電層電容組成 41 三、雙電層結(jié)構(gòu)模型 ?平板電容器模型：該模型把雙電層看作平板電容器，電極上的電荷位于電極表面，溶液中的電荷集中排列在貼近電極的一個(gè)平面上，構(gòu)成緊密層。 ?表示離子電荷能接近電極表面的最小距離的平均電位。其 電位分布是非線性變化的。如果緊密層內(nèi)的介電常數(shù)是恒定的，則該層內(nèi)的 電位分布是線性變化的 。 38 （ 1）緊密層電位分布：從 x=0點(diǎn)到 x=d的范圍內(nèi)不存在剩余電荷，這一范圍即為 緊密層 。在雙電層的溶液一側(cè)，剩余電荷的分布有一定的分散性。 （ b）當(dāng)溶液總濃度較低或電極表面電荷密度較小時(shí)，形成的雙電層是緊密層和分散層共存的結(jié)構(gòu)。 35 圖 49 考慮了熱運(yùn)動(dòng)干擾時(shí)的電極 /溶液界面雙電層結(jié)構(gòu) 36 ?在金屬相中：金屬中全部剩余電荷都是緊密分布，金屬內(nèi)部各點(diǎn)的電位均相等。 在靜電作用和粒子熱運(yùn)動(dòng)的矛盾作用下， 電極 /溶液界面的雙電層將由緊密層和分散層兩部分組 。
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