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表面电荷

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! 化合物 !! 化学式 !! 零电荷点
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| [[三氧化钨]] || WO<sub>3</sub> || 0.2-0.5Marek Kosmulski, "Chemical properties of material surfaces", Marcel Dekker, 2001. Retrieved 30 May 20115
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| [[碳化硅]] (alpha) || SiC || 2-3.5Lewis, JA (2000). 'Colloidal processing of ceramics', ''Journal of the American Ceramic Society'' vol. 83, no. 10, pp.2341-2359. Retrieved 30 May 20115
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|[[二氧化锰]] || MnO<sub>2</sub> || 4-5
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|[[氮化硅一氧化二铊]] || SiTl<sub>3</sub>N<sub>42</sub> O || 6-7Jolivet J.P., ''Metal oxide chemistry and synthesis. From solution to solid state'', John Wiley & Sons Ltd. 2000,ISBN 0-471-97056-5 (English translation of the original French text, ''De la solution à l'oxyde'', InterEditions et CNRS Editions, Paris, 1994). Retrieved 30 May 20118
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| [[一氧化二铊]] || Tl<sub>2</sub>O || 8Kosmulski M and Saneluta C (2004). 'Point of zero charge/isoelectric point of exotic oxides: Tl2O3', ''Journal of Colloid and Interface Science'' vol. 280, no. 2, pp. 544-545. Retrieved 30 May 2011|-| [[氧化铜]]|| CuO|| 9.5|-|[[一氧化镍]] || NiO || 10-11|}浸于[[电解质溶液]]中的表面往往带有电荷，常见的机制是离子吸附。 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。 界面电势就是界面上的电荷的电势。比如[[蛋白质]]表面的一些[[氨基酸]]，比如[[谷氨酸]]在pH值大于4.1时会发生显著电离，使蛋[[白质带]]上电荷，因此会造成界面电势。界面电势可以解释双电层的形成，在研究中也是一个非常有用的概念。下面简要描述双电层的理论。 ===亥姆霍兹模型=== 双电层模型是赫尔曼·冯·亥姆霍兹最早引入的。亥姆霍兹模型假设，溶液中只有[[电解质]]，[[电极]]附近没有化学反应，离子与电极之间只有静电相互作用，因为电极上带有电荷。为了使界面呈电中性，要求电极表面附近，离子有特别的分布，形成一层电荷，中和电极表面上的电荷。离子与电极之间的距离，最小为离子的半径加上离子的溶剂化球半径。即亥姆霍兹模型等价于一平面电容器，两平面之间电势与二者间距呈[[线性关系]]。 亥姆霍兹模型是描述带电界面的基础，有几个重要因素没有考虑：离子的扩散与混合、离子可能的吸附、溶剂偶极矩与电极之间的相互作用。
===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：
:<math>
===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： :<math> \sigma=\sqrt{8C_0\epsilon\epsilon_0k_[[BT]]}\sinh\left(\frac{ze\psi_0}{2k_BT}\right) </math> 其中，<math>\sigma</math>为表面电荷密度。 在高温极限下，<math>\sinh(x)</math> 可以展开成 <math>\sinh(x)</math> = <math> x + x^3/3!+...</math> <math>\approx</math> <math>x</math>，<math>\lambda_D=(8C_0\epsilon\epsilon_0k_BT)^{-1/2}</math> 为德拜长度，于是，得 : <math>\sigma=\frac{\epsilon\epsilon_0\psi_0}{\lambda_D}</math> ===施特恩模型=== 施特恩模型本质上是亥姆霍兹模型和古依-恰普曼模型的结合。施特恩模型里，离子有一定大小，不能无限靠近带电表面，间距至少为纳米量级。距离带电表面最近一层离子称为施特恩层。离子分布受带电表面影响的最大距离处为滑动面，在滑动面以外，为本体溶液。滑动面处电势叫做界达[[电位]]，它在[[物理]]上比表面电势更有意义。 ==应用== 带电表面极其重要，有着广泛的应用。比如，溶液中胶体要保持分散状态完全依赖于胶体之间的排斥相互作用。 如果排斥力被减弱，比如加入盐或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 。 ===蛋白质=== 蛋白质是带电的[[生物分子]]，带电情况对溶液中pH值非常敏感。[[酶蛋白]]和[[跨膜蛋白]]的活性依赖于带电情况，蛋白质[[活性位点]]必须有合适的表面电荷，才能与具体基底结合。 http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/bi00078a024
===粘合剂/涂料===
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取自“https://baike.duguji.cn/baike/w/特殊:移动版差异/687405”

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