Σχηματισμός ηλεκτρολυμένης διπλής στρώσης σε ηλεκτρικό σωλήνα θέρμανσης

Σχηματισμός ηλεκτρολυμένης διπλής στρώσης σε ηλεκτρικό σωλήνα θέρμανσης

Ένα μεταλλικό πλέγμα αποτελείται από τακτοποιημένα μεταλλικά κατιόντα και ηλεκτρόνια που ρέουν μεταξύ τους. Όταν ένα μέταλλο βυθίζεται σε διάλυμα ηλεκτρολύτη, τα μεταλλικά ιόντα στην μεταλλική επιφάνεια θα υποστούν ενυδάτωση λόγω της δράσης των μορίων του πολικού νερού. Εάν η ενέργεια ενυδάτωσης που παράγεται κατά την ενυδάτωση είναι επαρκής για να υπερνικήσει τη βαρυτική δύναμη μεταξύ μεταλλικών ιόντων και ηλεκτρονίων στο μεταλλικό πλέγμα, μερικά ιόντα θα αποκολληθούν από το μεταλλικό πλέγμα και θα εισέλθουν στο υγρό στρώμα σε επαφή με τη μεταλλική επιφάνεια, σχηματίζοντας ιόντα ενυδάτωσης. Ωστόσο, τα ηλεκτρόνια που παραμένουν ηλεκτρικά ουδέτερα με αυτά τα ιόντα θα εξακολουθήσουν να παραμένουν στο μέταλλο, το οποίο είναι μια αντίδραση οξείδωσης. Καθώς τα ηλεκτρόνια συσσωρεύονται στην επιφάνεια του μετάλλου, συμβαίνει και η αντίστροφη αντίδραση της παραπάνω αντίδρασης, δηλαδή τα μεταλλικά ιόντα επιστρέφουν στην επιφάνεια του μετάλλου για να συνδυαστούν με ηλεκτρόνια, που είναι αντίδραση αναγωγής. Όταν ο ρυθμός των αντιδράσεων οξείδωσης και αναγωγής είναι ίσος, επιτυγχάνεται ισορροπία. Υπάρχει μια ορισμένη ποσότητα περίσσειας ηλεκτρονίων στη μεταλλική επιφάνεια, τα οποία είναι σφιχτά διατεταγμένα στη μεταλλική επιφάνεια, ενώ ίση ποσότητα περίσσειας ενυδατωμένων μεταλλικών ιόντων είναι διατεταγμένα στο υγρό στρώμα κοντά στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου. Αυτός ο τύπος στρώματος φορτίου με σύμβολα ίσου μεγέθους και αντίθετου φορτίου στη διεπαφή μεταξύ του ηλεκτροδίου και του διαλύματος ονομάζεται διπλό στρώμα. Πολλά αρνητικά φορτισμένα μέταλλα όπως ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος, το κάδμιο, κ.λπ. σχηματίζουν αυτόν τον τύπο φορτίου διπλής στιβάδας σε υδατικά διαλύματα που περιέχουν αυτό το άλας μετάλλου.

Εάν η ενέργεια ενυδάτωσης των μεταλλικών ιόντων δεν είναι επαρκής για να υπερνικήσει τη βαρυτική δύναμη μεταξύ μεταλλικών ιόντων και ηλεκτρονίων στο μεταλλικό πλέγμα. Τα μεταλλικά ιόντα στο διάλυμα μπορεί να έλκονται από τα ηλεκτρόνια στο ηλεκτρόδιο και να εισέλθουν στο πλέγμα, με αποτέλεσμα όλα τα θετικά φορτία στην επιφάνεια. Ωστόσο, υπάρχει περίσσεια αρνητικών ιόντων στο υγρό στρώμα κοντά στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου, το οποίο φέρει αρνητικά φορτία, σχηματίζοντας έτσι ένα φορτίο διπλής στιβάδας που είναι αντίθετο από την παραπάνω κατάσταση φόρτισης διπλής στιβάδας. Για παράδειγμα, ο χαλκός περιέχει

Αυτός ο τύπος διπλής στρώσης σχηματίζεται σε διάλυμα που περιέχει άλατα χαλκού και άργυρο σε διάλυμα που περιέχει άλατα αργύρου.

www.superbheater.com