Page 256 - 61

знаку (адсорбційна і дифузійна частина ПЕШ, відповідно).
Система в цілому електронейтральна
      ,
0 1 2
де  і  – густини зарядів відповідно адсорбованого і ди-
1
2
фузійного шарів.
Різниця потенціалів виникає на межі розподілу фаз грун-
ту, характеризується фазовим, або термодинамічним, потенці-
алом   , який складається з падіння потенціалу в адсорб-
0
ційному   і дифузійному   2 шарах. Теоретично дифузій-
1
ний шар іонів поширюється в середину дисперсного середо-
вища (рідини) на необмежену велику відстань від поверхні
дисперсних частинок. Але на певній відстані від поверхні теп-
ловий рух іонів обмежує товщину ПЕШ. У випадку слабоза-
ряджених частинок грунту, коли малий потенціал  і зна-
0
чення zF 0 2RT  1, падіння потенціалу  на відстанях від
поверхні описується рівнянням Гуї-Чепмена:

d  8 C 0  x
  Fz  x   , (4.1)
dx RT 
де: F – число Фарадея; z – валентність іона; R – газова ста-
ла; T – абсолютна температура; C – концентрація іонів еле-
0
ктроліту в об’ємі (при x   x  0 );  – діелектрична про-
никність; 1   Fz 8  C 0 /  RT . Інтегроване рівняння (4.1) з
врахуванням того, що при х=0 потенціал    , для спів-
x 0
відношення між   x і  :
0
   x  0 exp     , (4.2)
де  – приведена товщина дифузного шару, яка отримала в
теорії Дебая-Гюккеля назву радіуса іонної атмосфери або де-
баєвського радіуса екранування. З рівняння (4.2) випливає, що
потенціал  x зменшується в 2,72 рази на відстані, рівній
приведеній товщині дифузного шару  , а на більших відста-
нях падає практично до нуля (див. рис. 4.7), що дає змогу ха-
рактеризувати товщину ПЕШ величиною  .

549