水在電極表面的吸附使體系總的自由能下降,并且是在瞬間發(fā)生的自發(fā)過(guò)程,這已經(jīng)
被許多實(shí)驗(yàn)所證明。水在電極表面的覆蓋率達(dá)到80%左右。無(wú)機(jī)陰離子和有機(jī)活性分
子也具有特性吸附,并且必須與水分子相互競(jìng)爭(zhēng),只有把水分子排斥掉,它們才能吸附于
電極表面。競(jìng)爭(zhēng)吸附時(shí),它們能夠?qū)⑺肿优艛D的條件是,使體系總的自由能有所降低
(與吸附水分子時(shí)相比)。恒電位儀如果不能滿(mǎn)足,則無(wú)極陰離子及活性有機(jī)分子則不能取代水分于吸附于電極表面。無(wú)極陰離子競(jìng)爭(zhēng)吸附的步驟為:首先無(wú)極陰離子脫除自己部分的水
化外殼,然后排斥掉原來(lái)吸附于電極表面的水分子,鎂合金犧牲陽(yáng)極這兩個(gè)過(guò)程都將使體系的自由能增大;無(wú)極陰離子與電極表面的相互作用,包括鏡象力和色散力引起的物理作用,或者與化學(xué)鍵相類(lèi)似的化學(xué)作用,其中有的是形成與化學(xué)鍵性質(zhì)和強(qiáng)度接近的吸附鍵,有的則形成
共價(jià)鍵、離子犍或配位鍵,此時(shí)粒子與電極之間已發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移。以上幾個(gè)過(guò)程是使體
系自由能降低的過(guò)程。測(cè)試樁綜合這幾個(gè)步驟的結(jié)果,若能使體系總的自由能降低,則無(wú)極陰離子的吸附即會(huì)發(fā)生,反之則不能發(fā)生無(wú)極陰離子取代水分子的特性吸附?偠灾,只要
有水分子,首先是水分子的特性吸附,如果還有其它表面恬性物質(zhì),如無(wú)極陰離子或表面
活性分子,就會(huì)發(fā)生它們與水分子的競(jìng)爭(zhēng)吸附,從而取代部分水分子。 |