Строение двойного электрического слоя на границе раствор-металл

Двойной электрический слой (ДЭС) создается электрическими зарядами, находящимися на металле, и ионами противоположного знака, ориентированными в растворе у поверхности электрода.

В формировании ионной обкладки ДЭС принимают участие электростатические силы и силы теплового движения. За счет электростатических сил ионы подходят к поверхности металла, а за счет молекулярного, т.е. теплового движения, ДЭС приобретает размытое строение (рис.3).

Рис. 3.

Под строением ДЭС понимают распределение зарядов в его ионной обкладке. Ионная обкладка состоит из плотной части «а – б», образованной ионами, вплотную подошедшими к металлу, и диффузной части, созданной ионами, находящимися на расстоянии, превышающем радиус сольватированного иона «б – в».

Распределение потенциала в ионной обкладке представлено на рис. 4.

φ- скачок потенциала на границе металл – раствор;

φ1- падение потенциала в плотной части ДЭС;

φ2- падение потенциала диффузной части ДЭС.

Рис. 4

Строение ДЭС зависит от общей концентрации раствора. С её ростом толщина диффузной части уменьшается за счет ослабления диффузии ионов от поверхности металла в раствор.

В концентрированных растворах диффузная часть практически отсутствует и ДЭС подобен плоскому конденсатору, что соответствует модели Гельмгольца, впервые предложившего теорию строения ДЭС.