双电层

✍ dations ◷ 2025-06-08 16:24:05 #胶体化学,表面化学

双电层(double layer,缩写DL)模型是胶体化学中有关胶体结构的一个模型。该物体可能是固体颗粒,气泡,液滴或一个多孔物体。

一般认为亥姆霍兹(1879)是最早提出双电层结构模型的。他用简单的平行板电容器来模拟胶粒的外层结构,电容的两板平行且电性相反,一板位于质点表面上,另一板则在液体中。该模型过于简单,无法对电动现象做出解释。

Gouy 和 Chapman 于1910-1913年间对亥姆霍兹模型进行修正,他们认为溶液中的反离子并非平行地被束缚在与质点表面相邻的液相中,而是扩散分布在质点周围的空间内,其浓度随与质点的距离增大而减小。电泳时发生固-液滑动处的电位与溶液内部的电位之差称 Zeta 电位,它是表面电位的一部分。Gouy-Chapman 模型可以解释电动现象与电解质对 Zeta 电位的影响,但无法解释 Zeta 电位的变号。

Stern (1924) 进一步对 Gouy-Chapman 模型进行修正,他将上述模型中的扩散双电层分为两层,一层是紧靠质点表面的紧密层(Stern层),该层中电势变化情况与 亥姆霍兹 模型中类似;另一层则类似 Gouy-Chapman 模型中的扩散层,该层包含了电泳时固-液相的滑动面。1947年 Grahame 对 Stern 模型再作修正,将 Stern 模型中的紧密层与扩散层中滑动面以内的部分结合为内层,将滑动面以外视为扩散层,强调质点表面电荷分布的不均匀性。

基于双电层模型的计算主要在于对扩散双电层厚度、电位-距离关系及表面电荷密度-表面电位关系的研究,一般是以 Gouy-Chapman 模型作为基础。有关电位的最基本方程是Poisson-Boltzmann 方程。电位不高时可对Poisson-Boltzmann 方程中的指数项作近似,得到 Debye-Hückel 方程,并引出 Debye-Huckel 参数 κ 的概念。1/κ 具有长度的量纲,被视为扩散双电层的厚度。

相关

  • MAO单胺氧化酶(缩写MAO),EC 1.4.3.4,是催化单胺类物质氧化脱氨反应的酶。单胺氧化酶存在于细胞的线粒体外膜上,在人体内分布极广,尤以肝、脑及肾等组织细胞内的含量最高。由于需要黄
  • 分子轨道理论分子轨道理论(英语:Molecular orbital theory),简称MO理论,是处理双原子分子及多原子分子结构的一种有效的近似方法,是化学键理论的重要内容。它与价键理论不同,后者着重于用原子轨
  • 周孝信周孝信(1940年4月7日-),中国电力系统专家。生于山东蓬莱。1965年毕业于清华大学。原电力科学研究院总工程师,教授级高级工程师。1993年当选为中国科学院院士。
  • 蒸笼蒸笼(英语:Mushiki、Food steamer)是一种全由竹子制成,圆形并可互相重叠,通常用来蒸制点心的传统器具,是一种广东传统手工艺。大小可由二吋至二呎。由外圈,内胆及底线组成。现在除
  • 核果核果(Drupe)是果实的一种类型,属于单果,由一个心皮发育而成的肉质果;一般内果皮木质化形成核;常见于蔷薇科、鼠李科等类群植物中。许多果实为核果的植物都被人类作为水果食用,包括
  • 杭爱山杭爱山(蒙古语:.mw-parser-output .font-mong{font-family:"Menk Hawang Tig","Menk Qagan Tig","Menk Garqag Tig","Menk Har_a Tig","Menk Scnin Tig","Oyun Gurban Ulus Ti
  • 仰光省仰光省 (缅甸语:ရန္‌ကုန္‌တုိင္‌း)是缅甸的一个省,位于该国中南部平原区的东南角 (另外在印度洋上的科科群岛亦属于本省)。面积10,170平方公里,1999年人口5,420,00
  • 华雷斯城华雷斯城 (西班牙语:Ciudad Juárez,简称Juárez),是墨西哥奇瓦瓦州的一座城市,位于格兰德河南岸,对面是美国的艾尔帕索。这两个城市都在西班牙帝国皇家内陆大道上。2005年人口1,30
  • 新罕布什尔州议会新罕布什尔州议会是美国新罕布什尔州的立法机构。新罕布什尔州议会为两院制,包含新罕布什尔州参议院(英语:New Hampshire Senate)与新罕布什尔州众议院(英语:New Hampshire House
  • CVL-28 卡伯特号卡伯特号航空母舰(CVL-28)是一艘隶属于美国海军的航空母舰,为独立级航空母舰的七号舰。她是美军第二艘以卡伯特为名的军舰,纪念探险家乔瓦尼·卡波托。在1967年至1989年期间,卡伯