双电层

✍ dations ◷ 2025-07-08 17:00:31 #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

  • Kremer, Michael迈克尔·罗伯特·克雷默(英语:Michael Robert Kremer,1964年11月12日- ),美国发展经济学家。1985年获哈佛大学社交研究文学士学位,1992年获经济学哲学博士学位,1992年到1993年担任麻
  • 达尔富尔冲突达尔富尔战争(阿拉伯语:الحرب في دارفور‎)发生在苏丹共和国西部的达尔富尔,交战方主要分别为游牧的巴加拉族组成的牧民武装部队,以及巴加拉族以外的定居部落。苏丹
  • 异丙硫醇异丙硫醇(Isopropanethiol),又称为2-丙硫醇,是一种硫醇类的有机化合物。它是醇的一种类似物,结构就是异丙醇的氧被硫取代。异丙硫醇是一种闪点易燃的无色液体,具有挥发性,微量具
  • 剑潭神社台湾神宫是原位于台湾台北市剑潭附近的剑潭山山麓的神社,1901年完工时名为“台湾神社”,二战末期(1944年)升格为神宫,主祀死于台湾的北白川宫能久亲王,是台湾日治时期所建的神社中
  • 林口长庚纪念医院长庚医疗财团法人(法人登记名称)(英语:Chang Gung Medical Foundation),通称长庚纪念医院,简称长庚医院、长庚,是台塑关系企业(台塑集团)创始人王永庆为纪念其父亲王长庚,所捐助设立的
  • 风琴参见参见参见风琴(英语:Organ)是一种键盘乐器,外形类似直立式钢琴,通过脚下的踏板送风,吹响音管,并配合双手键盘弹奏的一种乐器。踏板鼓风进入风道,如果不弹奏,则整个风道是密闭的;当
  • 大隅号大隅号是一颗在1970年2月11日时由东京大学宇宙航空研究所自鹿儿岛宇宙空间观测所使用L-4S型火箭五号机发射升空的人造卫星大隅五号,也是日本最初的人造卫星。名称取自于发射
  • 砂囊砂囊(英语:gizzard),也称脽或胗,是一些动物消化道中的一个器官。主龙类(指包括鸟、翼龙目、鳄鱼、短吻鳄在内的各种恐龙)、蚯蚓、腹足纲动物、鱼类和一些甲壳虫都有砂囊。砂囊是一
  • 总纲纲(英语:class,拉丁语:classis,复数:classes)是生物分类法中的一个分类级别,以及该级别中的分类法的分类单元。其他众所周知的级别按照大小降序排列是生物、域、界、门、科、属和物
  • 东方明珠东方明珠可以指: