“表面电荷”的版本间的差异
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! 化合物 !! 化学式 !! 零电荷点 | ! 化合物 !! 化学式 !! 零电荷点 | ||
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| + | | [[氧化铜]]|| CuO|| 9.5 带电表面附近会有反离子富集，形成所谓双电层结构。 | ||
| − | + | 表面的[[化学]]基团如果含氧原子或氮原子，在水溶液中可能发生质子化或去质子化，使表面带上电荷，此时，表面带电受溶液中pH值的影响。在某一pH值时，表面静电荷为零，这一pH值叫做零电荷点（point of zero charge，PZC）。一些常见物质的零电荷点列于左边表格中。 | |
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| − | + | 古依-恰普曼理论描述了静态表面电荷对表面电势的影响。 古依认为，带电表面的界面电势由表面上的电荷及溶液中等量的反离子来确定。 反离子不是仅仅束缚在带电表面上，而是在表面附近呈一弥散的分布。反离子浓度，<math>C</math>，满足如下关系： | |
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| − | 为反离子在电势为零处的浓度， z 为离子的离子价， e 为一个质子的电量， k 为 波耳兹曼常数， ψ 为表面附近溶液中的电势分布。 | + | <math>C_o</math>为反离子在电势为零处的浓度， z 为离子的离子价， e 为一个质子的电量， k 为 波耳兹曼常数， ψ 为表面附近溶液中的电势分布。 |
古依-恰普曼理论缺陷在于，假设[[摩尔浓度]]与活度相等，并假设离子为点电荷。 | 古依-恰普曼理论缺陷在于，假设[[摩尔浓度]]与活度相等，并假设离子为点电荷。 | ||
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2017年3月25日 (六) 23:15的最新版本
表面电荷即在界面处存在的电荷。有很多过程可以使表面带电，比如离子吸附、质子化或去质子化、表面的化学基团发生电离、外加电场。表面电荷会产生电场，使粒子之间有排斥或吸引的相互作用，这是很多胶体性质的成因。
物体处于流体中一般都会带上电荷。几乎所有的流体都会含有离子，包括正离子（阳离子）和负离子（阴离子），离子与表面会有相互作用，导致有离子吸附到物体表面。
另外一个表面电荷的机制是，表面的化学基团发生电离。
表面电荷密度
表面电荷密度定义为电荷数目， q，与表面的面积， A，之比:
- <math>\sigma=\frac{q}{A}</math>
导体
根据高斯定律，处于静电平衡下的导体，内部没有电荷，只在导体表面有电荷分布，表面电荷密度为
- <math>\sigma=E\epsilon_0</math>
其中，<math>E</math>为导体的电荷产生的电场，<math>\epsilon_0</math>为真空介电常数。该关系只对无限大导体表面成立，或距导体无限小处成立。
胶体
| 化合物 | 化学式 | 零电荷点 |
|---|---|---|
| 三氧化钨 | WO3 | 0.2-0.5 |
| 碳化硅 (alpha) | SiC | 2-3.5 |
| 二氧化锰 | MnO2 | 4-5 |
| 一氧化二铊 | Tl2O | 8 |
| 氧化铜 | CuO | 9.5 带电表面附近会有反离子富集，形成所谓双电层结构。
表面的化学基团如果含氧原子或氮原子，在水溶液中可能发生质子化或去质子化，使表面带上电荷，此时，表面带电受溶液中pH值的影响。在某一pH值时，表面静电荷为零，这一pH值叫做零电荷点（point of zero charge，PZC）。一些常见物质的零电荷点列于左边表格中。 界面电势界面是两相（比如固体和液体）的边界。 古依-恰普曼模型古依-恰普曼理论描述了静态表面电荷对表面电势的影响。 古依认为，带电表面的界面电势由表面上的电荷及溶液中等量的反离子来确定。 反离子不是仅仅束缚在带电表面上，而是在表面附近呈一弥散的分布。反离子浓度，<math>C</math>，满足如下关系：
C=C_0e^{-(\frac{\psi ze}{kT})}</math> <math>C_o</math>为反离子在电势为零处的浓度， z 为离子的离子价， e 为一个质子的电量， k 为 波耳兹曼常数， ψ 为表面附近溶液中的电势分布。 古依-恰普曼理论缺陷在于，假设摩尔浓度与活度相等，并假设离子为点电荷。 表面电荷与表面电势表面电荷与表面电势由格雷厄姆方程给出：如果排斥力被减弱，比如加入盐或高分子链，胶体粒子可能不会保持悬浮，会发生絮凝。 动电现象动电现象指双电层造成的各种效应，一个突出的例子是电泳，悬浮在介质中的带电粒子在外加电场驱动下运动。 电泳广泛用于生物化学中，根据分子的大小和电荷区分分子，比如蛋白质。其他例子包括电渗流、 和 。 粘合剂/涂料 这是一篇与医籍相关的条目。推荐您访问中医智库，阅读《表面电荷》经典原文。
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