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電極界面剩余電荷量越大,界面張力(界面自由能)就越小

來源:知乎 宮飛 瀏覽 2437 次 發布時間:2021-08-21

電極電勢的變化會影響界面張力的大小,這種現象稱為「電毛細現象,electrocapillary effect」。電極界面剩余電荷量越大,同性電荷的相互排斥越強,從而界面張力(界面自由能)就越小,也可以說是電極電勢改變了電極界面剩余電荷量,從而便會影響到「界面張力」。



界面的同一側帶有相同符號的剩余電荷,由于同性電荷之間的排斥作用都力圖使界面擴大,兩作用力剛好相互抵銷。


任何兩界面都存在著界面張力,電極/溶液界面也不例外。但對于電極體系來說,界面張力不僅與界面層的物質組成有關,而且與「電極電位」有關。電極界面的剩余電荷都是同性的,同性電荷有斥力,力圖使界面擴大,而界面張力力圖使介面縮小,這兩個作用力恰好相反而相互抵銷,所以剩余電荷密度增大,界面張力就下降了。因此,帶電界面的界面張力比不帶電時要小,電極表面電荷密度越大,界面張力就越小。

電極表面剩余電荷密度的大小與電極電位密切相關,因而有了電毛細曲線。


我們根據電毛細現象,可以解釋為什么「電極電勢」常能影響電極表面的某些性質,如溶液對電極表面的潤濕能力、電極上氣泡的附著情況、電極的表面硬度以及溶液中電極與涂料和粘結劑之間的粘合能力等。通過調節電極電勢和采用適當的界面活性物質(易于在界面上吸附的物質),可以人為地控制這類界面性質。

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