28583 kscan
66

naładowanych lub polarnych cząsteczek, tak że suma sił działających na cząsteczkę jest równa zeru. W takim stanie równowagi kationy i aniony są rozmieszczone równomiernie w elektrolicie. Przy zanurzeniu do elektrolitu elektrody, np. metalowej, następuje zakłócenie tego stanu równowagi. Na granicy faz następuje:

•    zorientowanie dipoli cząsteczek rozpuszczalnika (H₂0) w pobliżu powierzchni elektrody i powstaje tzw. wewnętrzna warstwa Helmholtza będąca monomolekularną, ukierunkowaną warstwą rozpuszczalnika;

•    anizotropia ładunku na granicy faz, wywołana ukierunkowaniem dipoli rozpuszczalnika, powoduje, że za warstwą rozpuszczalnika jony mogą ulegać wzbogaceniu lub zubożeniu w stosunku do średniego stężenia w elektrolicie. Ta wzbogacona lub zubożona w jony strefa nazywa się zewnętrzną warstwą Helmholtza. Nadmiar lub niedomiar jonów (ładunku) w zewnętrznej warstwie Helmholtza indukuje równy co do wartości, ale o przeciwnym znaku, ładunek na powierzchni elektrody;

•    w kierunku elektrolitu ładunek nadmiarowy jest rozmyty i powstaje w ten sposób nadmiarowa warstwa dyfuzyjna (warstwa Gouya—Chapmana).

Schemat budowy podwójnej warstwy elektrycznej i zmiany potencjału na granicy faz przedstawiono na rys. 9.4.

wewnętrzna warstwa Helmholtza

zewnętrzna warstwa Helmholtza

\^dyfuzyjna warstwa Gouya-Chapmana warstwa Helmholtza

odległość od elektrody-»-

Rys. 9.4. Schemat budowy podwójnej warst- Rys. 9.5. Potencjał elektryczny na granicy faz wy elektrycznej    elektroda/elektrolit

Opisany sposób powstawania podwójnej warstwy elektrycznej na granicy faz elektroda/elektrolit jest bardzo uproszczony. Powstające pole elektryczne rozciąga się w głąb roztworu, jak to przedstawiono schematycznie na rys. 9.5. Pole elektryczne najpierw wzrasta liniowo do granicy zewnętrznej warstwy Helmholtza, a następnie rozmywa się w głąb roztworu.

174