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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(lái)源:知乎 宮飛 瀏覽 2678 次 發(fā)布時(shí)間:2021-08-21
電極電勢的變化會(huì )影響界面張力的大小,這種現象稱(chēng)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(shuō)是電極電勢改變了電極界面剩余電荷量,從而便會(huì )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(xiāo)。
任何兩界面都存在著(zhù)界面張力,電極/溶液界面也不例外。但對于電極體系來(lái)說(shuō),界面張力不僅與界面層的物質(zhì)組成有關(guān),而且與「電極電位」有關(guān)。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(gè)作用力恰好相反而相互抵銷(xiāo),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(shí)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(guān),因而有了電毛細曲線(xiàn)。
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(zhì),如溶液對電極表面的潤濕能力、電極上氣泡的附著(zhù)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(guò)調節電極電勢和采用適當的界面活性物質(zhì)(易于在界面上吸附的物質(zhì)),可以人為地控制這類(lèi)界面性質(zhì)。