Page 113 - 130

113

відповідними електричними потенціалами, зарядом, ємністю та іншими
властивостями ПЕШ, який зумовлює різні електроповерхневі явища.
Збільшення міжфазної взаємодії при виникненні ПЕШ можна уявити і як
зниження поверхневого натягу завдяки взаємному відштовхуванню
однойменних зарядів, що концентруються на поверхні зі сторони кожної фази,
яке зменшує стягуючі сили в поверхневому шарі.
Розрізняють три можливі механізми утворення ПЕШ
1. ПЕШ утворюється в результаті переходу йонів або електронів з однієї
фази в іншу (поверхнева йонізація). Наприклад, з поверхні металу, зануреного у
воду, переходять йони, утворюючи зі сторони водної фази шар позитивно
заряджених йонів металу. Поверхня металу зарядиться негативно
надлишковими електронами. Електричний потенціал, що виник на межі розділу
фаз, перешкоджає дальшому переходові йонів металу в розчин. Наступає
рівновага, тобто формується ПЕШ. Аналогічно ПЕШ утворюється на міжфазній
поверхні між водою і малорозчинною сполукою, наприклад, аргентум йодидом.
+
З поверхні кристаликів AgI у воду переходять переважно йони Ag , оскільки
вони сильніше гідратуються, ніж йони йоду. В результаті цього поверхня AgI
буде мати деякий надлишок негативних йонів йоду, які будуть визначати
потенціал поверхні, тобто потенціалвизначальних йонів (ПВЙ). Ці йони будуть
+
нейтралізовані надлишком катіонів Ag у водному шарі (протийонів). Якщо ж у
воду додати добре розчинний AgNO 3, то збільшується електрохімічний
потенціал йонів аргентуму. Внаслідок цього з поверхні AgI у воду будуть
переходити переважно йони йоду і поверхня солі зарядиться позитивно
+
(внаслідок надлишку йонів Ag ), а йодид-іони будуть виступати як протийони.
Іноді такий процес переходу йонів одного знаку з одної фази в іншу
розглядають як автоадсорбцію (адсорбцію однойменних йонів). Для визначення
заряду поверхні використовують правило Фаянса-Паннета, згідно з яким
структуру кристалічної гратки можуть добудовувати тільки ті йони, які входять
до її складу.
2. Згідно з другим механізмом утворення ПЕШ відбувається завдяки
вибірковій адсорбції йонів, що не входять до складу речовин, які утворюють
фази, тобто в результаті адсорбції сполук-домішок. Наприклад, додавання в
систему метал – вода розчину натрій хлориду призводить до вибіркової
адсорбції хлорид-іонів на поверхні металу, в результаті чого з’являється
надлишковий негативний заряд на поверхні металу й надлишковий позитивний
заряд (йони натрію) в пограничному шарі розчину, тобто на міжфазній поверхні
утворюється ПЕШ.
При адсорбції в цій же системі йоногенних поверхневоактивних речовин,
які здатні дисоціювати на йони, на поверхні металу адсорбуються переважно
органічні йони (внаслідок їх більших розмірів), а неорганічні йони (протийони)
формують ПЕШ зі сторони водної фази, оскільки сильніше з нею взаємодіють.
3. Якщо міжфазна поверхня утворена речовинами, нездатними
обмінюватися зарядами, то ПЕШ може утворюватися завдяки орієнтуванню
полярних молекул спряжених фаз в результаті їх взаємодії. В цьому полягає
третій механізм утворення ПЕШ.