电化学基础(Ⅲ)——双电层模型及其发展.pdf - 361图书馆
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双电层模型描述了电极与溶液相界面之间电荷层的结构,是电极平衡和电极过程动力学在电化学过程 中的具体表现,是现代电化学的基础理论之一。双电层理论对现代电化学的推动作用主要体现在电化学分析方 法与双电层电容器等领域。通过回顾双电层理论提出的科学背景和发展历程,了解其发现问题、解决问题的思 路,对于深化电化学工程领域的探索与创新具有重要意义。

双电层理论的科学背景

1.1 电动现象的发现

1807 年,俄国科学家Reuss 将两根玻璃管插入潮湿的薪土里,向玻璃管中加水,并放入电极,通电后发现新土颗粒向正极移动,这种颗粒在电场中做定向移动的现象, Reuss 称之为电泳。与此相反,若将结土固定,水会向负极移动,该现象称为电渗。1852 年和1859 年,两位德国物理化学家Wiedemann 和Quincke 分别发现将液体压过多孔陶瓷片时,在流动方向上会产生电势差,即“流动电势”。1878 年,德国物理学家Dom 发现液体中的粒子发生沉降时,也会发生上述现象,称之为“沉降电势”

总之,当固相与液相之间发生相对运动时,就会产生电运动,这类现象统称为“电动现象”。

关键词:双电层理论;也化学;数学模型;也极过程动力学

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结语

纵观双电层理论不断修正的历程,可以归纳出

清晰的发展脉络。从Helmholtz 模型,到

Gouy-Chapman 模型,再到Stem 和Grahame 模型,

体现了人们对双电层由简单到复杂,由粗糙到精

确,由现象到本质的认识过程。Stem 模型汲取了

Helmholtz 模型和Gouy-Chapman 模型的合理成分,

但又与它们有着本质上的区别,既继承又创新,呈

现了新理论对旧理论,新事物对旧事物的“扬弃”。

发现问题、解决问题,是科学创新的必由之路,通

过回顾前人对这一理论不断深入的认识和不同角

度的理解,对于指导未来电化学的研究具有重要的

启示意义。

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