двойной электрический слой иначе double layer (англ. electrical double layer сокр., EDL; DL) — тонкий поверхностный слой из пространственно разделенных электрических зарядов противоположного знака.

Описание

ДЭС может образовываться на поверхности (электрода, клеточной мембранынаночастицы) в результате адсорбции ионов из раствора электролита, диссоциации соединения, находящегося на поверхности, или перераспределения электронной плотности. Также ДЭС всегда образуется у поверхности тел, граничащих с плазмой, и обусловлен потоками ионов и электронов к ней и от нее.

Наиболее часто говорят об образовании двойного электрического слоя на границе твердое тело—электролит. При этом обычно более выгодной оказывается адсорбция ионов определенного вида и, как следствие, знака; такие ионы, непосредственно связанные с поверхностью и придающие ей заряд, называются потенциалопределяющими. Ионы противоположного знака, которые под действием сил электростатического притяжения остаются вблизи адсорбированных ионов, называются противоионами. Со стороны раствора к ДЭС примыкает диффузный слой, образованный за счет теплового движения противоионов (см. рис.).

Поскольку пространственное разделение зарядов всегда сопровождается возникновением электрической разности потенциалов, ДЭС можно рассматривать как своеобразный микроконденсатор, расстояние между обкладками которого определяется молекулярными размерами (см. суперконденсатор).

Двойной электрический слой оказывает большое влияние на скорость электродных процессов в электролитах, обработку поверхностей в плазме, распространение электрических импульсов вдоль нервных и мышечных волокон, а также на устойчивость дисперсных систем, поскольку поверхностный заряд частиц препятствует их коагуляции.

Иллюстрации

Распределение ионов в двойном электрическом слое.
Распределение ионов в двойном электрическом слое.

Авторы

  • Еремин Вадим Владимирович
  • Толкачев Николай Николаевич

Источники

  1. Двойной электрический слой // Химическая энциклопедия. Т. 2. — М.: Советская энциклопедия, 1990. С. 5–7.
  2. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. 2-е изд. — М.: Высшая школа, 1983. — 400 с.
  3. Салем Р. Р. Теория двойного слоя. — М.: Физматлит, 2003.
  4. Пограничные слои в плазме // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том I. — М.: Наука, 2000. С. 140–143.

Напишите нам