💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

На поверхности частиц

С современной точки зрения заряд на твердофазных частицах лиозолей обусловлен наличием на их поверхности двойного электричес-кого слоя. Двойной электрический слой (сокращенно ДЭС) - система пространственно разделенных зарядов на границе раздела фаз. Заряды одного знака сосредоточены на поверхности частиц дисперсной фазы, заряды противоположного знака сосредоточены в жидкости вблизи частиц. ДЭС возникает самопроизвольно в результате стремления системы к уменьшению свободной поверхностной энергии.

Двойной электрический слой образуется на поверхности частиц дисперсной фазы в результате перехода ионов из одной фазы в другую. ДЭС возникает на поверхности металлов, нерастворимых в воде кристаллов соли, кварца и других материалов при их погружении в воду или в водные растворы.

Ионизационный путь возникновения ДЭС рассмотрим на примере водных золей диоксида кремния. Молекулы SiO₂, находящиеся на поверхности, взаимодействуют с молекулами воды, образуя кремниевую кислоту. Эта слабая кислота диссоциирует:

H₂SiO₃ Û HSiO₃^- + H⁺

При этом силикатные частицы прочно удерживаются на поверхности (поверхность заряжается отрицательно), а катионы водорода переходят в раствор и притягиваются к поверхности за счет электростатического притяжения (рисунок 5).

Рис.5. Ионизационный путь возникновения ДЭС

Образуется двойной электрический слой – система пространствен-но разделенных зарядов. Одна часть зарядов (отрицательных) прочно удерживается на поверхности частицы, вторая часть зарядов (положительных) находится в растворе, сообщая положительный заряд жидкости. Аналогично за счет диссоциации поверхностных молекул возникает ДЭС на любых стеклянных поверхностях.

Можно привести еще несколько примеров ионизационного пути возникновения ДЭС. Двойной электрический слой возникает, например, на межфазной поверхности между водой и малорастворимым хлоридом серебра. При растворении хлорида серебра в воду преимущественно переходят катионы серебра, так как они сильнее гидратируются, чем хлорид-ионы. В результате поверхность хлорида серебра будет иметь некоторый избыток отрицательных ионов хлора (потенциалопределяю-щих ионов), который нейтрализуется избытком положительных ионов серебра в прилегающем водном слое (противоионов).

На поверхности металлических частиц в водных растворах также образуется ДЭС. Катионы некоторых металлов, образующие его кристаллическую решетку, способны переходить в раствор. При этом поверхность металла заряжается отрицательно за счет оставшихся в металле электронов, а положительно заряженные катионы металла из раствора притягиваются к отрицательно заряженной поверхности, возникает ДЭС – система пространственно разделенных зарядов.

Рассмотрим несколько примеров адсорбционного пути возникновения ДЭС. Адсорбция ионов из раствора происходит в соответствии с правилом Пескова – Фаянса – Панета, согласно которому кристаллическую решетку могут достраивать только те ионы, которые входят в ее состав.

Рассмотрим в качестве примера два случая.

При взаимодействии нитрата серебра с хлоридом калия в осадок выпадают нерастворимые в воде частицы хлорида серебра:

AgNO₃ + KCl ® AgCl ¯ + KNO₃

Кристаллическую решетку частиц AgCl за счет химических связей могут достраивать либо ионы Cl ^–, либо ионы Ag ⁺ (рисунок 6).

1.Избыток КСI 2. Избыток AgNO₃

Рисунок 6. Возникновение заряда на поверхности частиц

В зависимости от того, какое из реагирующих веществ было взято в избытке, на поверхности кристаллов AgCl будут адсорбироваться либо анионы Cl ^– (в первом случае), либо катионы Ag⁺ (во втором случае), которые способны достраивать кристаллическую решетку за счет химических связей. Поверхность частицы заряжается в первом случае отрицательно, во втором случае положительно.

Из раствора к поверхности частиц притягиваются противоположно заряженные ионы (противоионы K⁺ или NO₃^-). На границе раздела фаз возникает ДЭС – система пространственно разделенных зарядов (рисунок 7).

а б

Рис. 7. Возникновение двойного электрического слоя на поверхности частиц: а – противоионы К ⁺; б – противоионы NO₃^-;

- граница между закрепленными и подвижными

ионами (противоионами)

Необходимо отметить, что одна часть ионов прочно закреплена на поверхности частиц (химическими связями), а вторая часть (так называемые противоионы) – находятся в растворе и могут свободно перемещаться, отходя от частицы на достаточно большие расстояния.

Двойной электрический слой может образоваться также при избирательной адсорбции на поверхности частиц ионов электролитов, не входящих в состав веществ, образующих фазы, т.е. в результате адсорбции примесей. Например, добавление в систему металл - вода раствора хлорида натрия приводит к избирательной адсорбции хлорид-ионов на поверхности металла. Появляется избыточный отрицательный заряд на поверхности металла и избыточный положительный заряд (ионы натрия) в близлежащем слое раствора, т.е. на межфазной поверхности образуется двойной электрический слой.

Другой механизм образования двойного электрического слоя состоит в том, что на поверхности частиц адсорбируются не ионы, а полярные молекулы. В этом случае говорят об адсорбционной ориентации полярных молекул, находящихся в растворе. Полярные молекулы могут располагаться определенным образом на поверхности, образуя слой ориентированных диполей (рисунок 8). Для определения знака заряда на поверхности в этом случае можно воспользоваться правилом Кена. Согласно этому правилу из двух соприкасающихся фаз положительно заряжается та, которая имеет большую диэлектрическую проницаемость. Именно поэтому многие вещества, находящиеся в контакте с водой, имеющей большую диэлектрическую проницаемость, заряжаются отрицательно.

Рис. 8.Адсорбционная ориентация полярных молекул

Электрический заряд возникает практически на любой твердой поверхности, находящейся в контакте с жидкостью.

С термодинамической точки зрения обмен ионами между двумя фазами происходит до установления равновесия, при котором становятся равными электрохимические потенциалы иона в двух фазах. Ионы, из фазы с большим значением электрохимического потенциала, переходят в фазу с меньшим значением электрохимического потенциала.

Условие равновесия при обмене заряженными частицами записывается в виде равенства:

m_i⁽¹⁾ + zFg⁽¹⁾ = m_i⁽²⁾ + zFg⁽²⁾

где m_i – химический потенциал i – того иона;

z – заряд иона, переходящего из одной фазы в другую;

F – постоянная Фарадея (96500 Кл/моль);

g – внутренний потенциал фазы; внутренний потенциал принимается равным работе переноса элементарного отрицательного заряда из бесконечности в вакууме вглубь данной фазы.

Индексом (1) обозначена одна фаза, индексом (2) – вторая фаза.

Сумма m + zFg = m_э.х. называется электрохимическим потенциалом, а величина zFg – электростатическая составляющая электрохимического потенциала.

С достижением равновесия при обмене ионами появляются разные по знаку заряды фаз. Под действием электростатического притяжения разноименные ионы концентрируются на границе раздела фаз, возникает система пространственно разделенных зарядов на границе раздела фаз, то есть двойной электрический слой (ДЭС).