Строение двойного электрического слоя

Двойной электрический слой может возникать на поверхности твердого тела или в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита, находящегося в растворе. Двойной электрический слой состоит из ионов, достаточно прочно связанных с твердой фазой – потенциалопределяющих ионов – и эквивалентного количества противоположно заряженных ионов, которые находятся в жидкой фазе – противоионов. Между твердой фазой и жидкостью возникает разность потенциалов – термодинамический потенциал (φ-дзета-потенциал), определяемый плотностью зарядов потенциалопределяющих ионов на единице поверхности.

Если потенциалопределяющие ионы прочно фиксированы на поверхности твердой фазы, то распределение противоионов жидкой фазы определяется двумя противоположными силами. Молекулярно-тепловое движение стремится распределить противоионы по объему раствора равномерно, электростатические же силы притягивают противоионы к поверхности твердой фазы. В результате устанавливается равновесное дифузионное распределение противоионов и концентрация их уменьшается по мере удаления от поверхности раздела фаз.

Действие адсорбционных сил, в отличие от электростатических, очень быстро уменьшается с расстоянием и поэтому проявляются только у самой поверхности твердого тела. Слой противоионов, частицы которого притягиваются к поверхности не только электростатическими силами, но и адсорбционными, называется адсорбционным слоем противоионов. Толщина его невелика и измеряется несколькими ионными диаметрами.

Рис. 2. Строение двойного электрического слоя: 1- потенциалопределяющие ионы 2- адсорбционный сой противоионов 3- диффузный слой противоионов ав – плоскость скольжения

Противоионы адсорбционного слоя относительно твердой фазы находятся неподвижно.

Потенциалоопределяющие ионы создают поверхностный заряд, противоположный по знаку заряд сосредоточен в жидкой фазе.