Электрокапиллярные явления

Электрокапиллярные явления основаны на зависимости поверхностного натяжения от заряда поверхности. Из-за увеличения сил электростатического отталкивания поверхностное натяжение должно уменьшаться с увеличением как положительного, так и отрицательного заряда поверхности электрода. Электрокапиллярные кривые определяют с высокой точностью экспериментально на ртутных электродах (рис.1.7).

0,5 0 -0,5 -1,0 -1,5

Рис.1.7. Вид электрокапиллярной кривой:

1-электрокапиллярная кривая (э.к.к);

2-зависимость плотности заряда от потенциала;

3-зависимость емкости ДЭС от потенциала

Зависимости 2 и 3 рассчитываются по зависимости 1; e и s связаны уравнениями Липмана:

e=- C= .

С другой стороны, емкость ДЭС (С) можно определить экспериментально компенсационным методом (рис.1.8) на переменном токе частотой 20кГц и более.

Рис.1.8. Мостовая схема для измерения емкости ДЭС:

1- исследуемая э/х ячейка; 2- переменные емкость и сопротивление;

3- постоянные емкости; 4 - индикатор (осциллограф, ламповый вольтметр); 5- генератор переменного тока

Хорошее согласие емкости экспериментальной и рассчитанной по э.к.к., -убедительное доказательство правильности представлений о ДЭС.С=16-20 мкф/см² - ионный слой образован катионами; С = 35-36 мкф/см² - более деформированными анионами (10^-6-10^-7см).

Электроосмос - перемещение жидкости в капиллярах под действием внешнего электрического поля.

Электрофорез - мелкие частицы имеют заряд и могут ускоряться внешним электрическим полем, что, например, используется для ускорения отделения Me и шлака (Ю.П. Никитин).

Пульсирующий ток, неравномерная поляризация — все эти явления убедительно доказывают существование двойного электрического слоя и скачка потенциалов на границе раздела металл-электролит.