Ключови думи: surface potential

Заредена повърхност, кондензатор и Галвани потенциал в квадруполна среда

Радомир И. Славчов*, Иглика М. Димитрова

Катедра по физикохимия, Факултет по химия и фармация, Софийски университет „Св. Климент Охридски”, бул. „Дж. Баучър” №1, София 1164

Резюме: Разгледани са няколко следствия от макроскопските уравнения на Максуел в квадруполна среда при плоска симетрия. Първият изследван проблем е този за заредена повърхност в квадруполна среда. Изведени са необходимите гранични условия върху повърхността. Оказва се, че наличието на квадруполни членове в уравнението на Кулон води до регуляризация на потенциала – полето при заредена повърхност става непрекъсната функция. Аналогична регуляризация се оказва налична и при задачата за безкрайно тънък кондензатор – вместо класическия скок на потенциала, в квадруполна среда подобен диполен слой създава непрекъснат потенциал, а полето му се разпространява на няколко ангстрьома разстояние извън стените на кондензатора. Изследвана е още и задачата за потенциала при междуфазова граница между две квадруполни среди; източници на този потенциал са нормалният диполен момент PzS на междуфазовата граница и Галвани потенциалът на двете обемни фази. Полученото поле силно се различава от класическото решение на уравнението на Поасон-Болцман и показва някои съвършено нови свойства, без аналог в класическата електростатична теория. Най-забележителното от тях е, че безкрайно разреден воден електролитен развор в контакт с хидрофобна фаза има значителен отрицателен повърхностен потенциал,свързан просто с диполния момент на повърхността: φS = PzSε, където Δε е разликата в диелектричните проницаемости на двете среди.

Графично резюме:

GA-Slavchov

pdf

 Bulg. J. Chem. 3 (2014) 51-62

Ключови думи

, , , , , ,

Защо чистата водна повърхност е отрицателно заредена

Радомир И. Славчов

Катедра по физикохимия, Факултет по химия и фармация, Софийски университет „Св. Климент Охридски”, бул. „Дж. Баучър” №1, София 1164

Резюме:  В работата се извежда потенциал на взаимодействие на йон с нормалния диполен момент на повърхността на водата. Потенциалът е привличащ за отрицателните йони като OH, и отблъскващ за положителните. Съответната слаба адсорбция на OH често се цитира като причината за известния отрицателен заряд на чистата водна повърхност, и също има отношение към ефекта на Джоунс-Рей (слабо понижение на повърхностното напрежение на разредени електролитни разтвори). Потенциалът на взаимодействие йон-нормален повърхностен диполен момент води до необичайна структура на двойния слой – с профил на електростатичния потенциал exp(–z) вместо класическото exp(–z) от теорията на Гуи. Разгледани са някои физически следствия от съществуването на тази структура – адсорбция, повърхностно напрежение, електрокинетични ефекти. Демонстрирано е, че силите на взаимодействие на йони с нормалния диполен момент на повърхността действително водят до наблюдаеми последствия, но не решават напълно проблема с отрицателния потенциал на водата.

Графично резюме

  Bulg. J. Chem. 1 (2012) 105-113

Ключови думи

, , ,