Поверхностная проводимость - Surface conductivity

Поверхностная проводимость является дополнительным проводимость из электролит вблизи заряженных границ раздела.^[1] Поверхность и объемная проводимость жидкости соответствуют электрическому движению ионы в электрическое поле. Слой противоионы полярности противоположной поверхностному заряду существует вблизи границы раздела. Он образуется за счет притяжения противоионов поверхностные заряды. Этот слой с более высокой ионной концентрацией является частью межфазной границы. двухслойный. Концентрация ионов в этом слое выше по сравнению с ионной силой объема жидкости. Это приводит к более высокой электропроводности этого слоя.

Смолуховский был первым, кто осознал важность поверхностной проводимости в начале 20 века.^[2]

Подробное описание поверхностной проводимости Lyklema в "Основах интерфейсной и коллоидной науки"^[3]

В Двухслойный (DL) имеет две области, согласно хорошо зарекомендовавшей себя модели Гуи-Чепмена-Стерна.^[1] Верхний уровень, контактирующий с объемной жидкостью, - это диффузный слой. Внутренний слой, который контактирует с интерфейсом, - это Кормовой слой.

Возможно, что поперечное движение ионов в обеих частях ДЛ вносит вклад в поверхностную проводимость.

Вклад слоя Штерна описан хуже. Его часто называют «дополнительной поверхностной проводимостью».^[4]

Теория поверхностной проводимости диффузной части ДЛ была разработана Бикерманом.^[5] Он вывел простое уравнение, связывающее поверхностную проводимость κ^σ с поведением ионов на границе раздела. Для симметричного электролита и при одинаковых коэффициентах диффузии ионов D⁺= D⁻= D приведено в ссылке:^[1]

${displaystyle {kappa} ^ {sigma} = {frac {4F ^ {2} Cz ^ {2} D (1 + 3m / z ^ {2})} {RTkappa}} влево (cosh {frac {zFzeta} {2RT }} - 1 ночь)}$

куда

F - это Постоянная Фарадея

T - это абсолютная температура

R - это газовая постоянная

C - концентрация ионов в объеме жидкости

z - это ион валентность

ζ - это электрокинетический потенциал

Параметр м характеризует вклад электроосмос движению ионов внутри ДЛ:

${displaystyle m = {frac {2varepsilon _ {0} varepsilon _ {m} R ^ {2} T ^ {2}} {3eta F ^ {2} D}}}$

В Число Духина - безразмерный параметр, характеризующий вклад поверхностной проводимости в различные электрокинетические явления, Такие как, электрофорез и электроакустические явления.^[6] Этот параметр и, следовательно, поверхностная проводимость могут быть рассчитаны по электрофоретической подвижности с использованием соответствующей теории. Электрофоретический прибор Malvern и электроакустические инструменты Технология диспергирования содержат программное обеспечение для проведения таких расчетов.

Смотрите также

• Интерфейс и коллоидная наука

Наука о поверхности

Поверхностная проводимость может относиться к электрической проводимости через твердую поверхность, измеренную поверхностными датчиками. Для проверки этого свойства материала могут быть проведены эксперименты, как в n-тип поверхностная проводимость р-тип.^[7] Кроме того, поверхностная проводимость измеряется в связанных явлениях, таких как фотопроводимость, например, для металлооксидного полупроводника ZnO.^[8] Поверхностная проводимость отличается от объемной по тем же причинам, что и в случае раствора электролита, где носители заряда дырок (+1) и электронов (-1) играют роль ионов в растворе.

Рекомендации