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电极的界面双电层性质.ppt

发布:2025-04-12约1.87万字共141页下载文档
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三、研究双电层的方法测量双电层电容的三种方法:1.阻抗技术是近些年来发展起来的一种很好的测量双电层电容的方法。这种方法可以用于任何电极,固体电极或液体电极都可以。第83页,共141页,星期日,2025年,2月5日2、吸附方法通过测量电极上的吸附物质的量与电极电势之间的关系来研究双电层铂电极上的表面电荷与电极电势的关系0.005MH2SO4+0.5MNa2SO4第84页,共141页,星期日,2025年,2月5日0.5MNa2SO4中汞电极的电毛细曲线测量不同电势下电极与电解质的界面张力古依毛细管静电计电毛细方程3、电毛细方法第85页,共141页,星期日,2025年,2月5日电极上的电毛细曲线在0.9M、0.1M、0.01MNaF溶液中汞电极的电毛细曲线在0.9M、NaF、NaCl、NaBr、NaI溶液中汞电极的电毛细曲线无特性吸附有特性吸附第86页,共141页,星期日,2025年,2月5日根据Lippmann方程如果知道了界面张力和电极电位及溶液浓度的关系,就可以求出表面电荷、双电层电容和界面吸附量。界面张力的测量:电毛细曲线第87页,共141页,星期日,2025年,2月5日电毛细曲线测量法是一个多世纪前,1873年由Lippmann首先提出的,是利用零点技术,也就是重力与表面张力相互抵消的方法,这种方法可以得到高度精确的实验结果。装置中包括一个带刻度的高度为h的毛细管。改变所加电势,调节h,让汞/溶液界面保持不变,此时表面张力与重力抵消。实验装置见图第88页,共141页,星期日,2025年,2月5日图1.11Lippmann法测汞表面张力的装置示意第89页,共141页,星期日,2025年,2月5日汞柱高度h是界面张力的一种度量,它们之间的关系可以下式表示:式中r是毛细管半径,g是重力加速度,d是汞的密度。第90页,共141页,星期日,2025年,2月5日0.50-0.5-1.0400350300200-20abγ/10-5N·cm-1图1.11界面张力与电位的关系a–电毛细曲线,b–界面电荷曲线φ/Vq/μC·cm-2φz第91页,共141页,星期日,2025年,2月5日当汞表面带电荷时,同性电荷相斥,使界面张力下降。只有在汞表面不带电荷时,界面张力最大。根据Lippmann方程,有qM=0,即表面不带电荷在曲线最高点的右边,在曲线最高点的左边,第92页,共141页,星期日,2025年,2月5日零电荷电位Lippmann方程表明,曲线切线斜率为零的点,电极表面所带电荷也为零,这一点所对应的电势称为零电荷电势,用?z表示。第93页,共141页,星期日,2025年,2月5日表1.1一些金属在水溶液中的零电荷电位金属溶液?Z/VAg0.1mol·L-1KCl-0.82Ag0.1mol·L-1NaCl-0.62Ag0.1mol·L-1NaBr-0.79Ag0.1mol·L-1NaOH-0.56Al0.01mol·L-1KCl-0.523Au0.1mol·L-1NaF0.15Au0.01mol·L-1Na2SO40.23C0.025mol·L-1Na2SO40.05C0.5mol·L-1NaCl

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