Multicharged Colloids at the Metal/Electrolyte Interface

Yu. Chikina; Шикина Ю.; V. Shikin; Шикин В.

doi:10.31857/S0424857023010218

Многозарядные коллоиды на границе металл/электролит

Авторы: Шикина Ю.¹, Шикин В.²
Учреждения:
1. Атомный энергетический центр, Сакле (CEA Saclay), Лаборатория ионных исследований (LIONS)
2. Институт физики твердого тела РАН
Выпуск: Том 59, № 1 (2023)
Страницы: 56-60
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0424-8570/article/view/139228
DOI: https://doi.org/10.31857/S0424857023010218
EDN: https://elibrary.ru/JYHWLE
ID: 139228

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Обсуждаются электростатические свойства многозарядных коллоидов (так называемых DLVO-комплексов) вблизи границы двух сред с разными диэлектрическими постоянными. Показано, что оставаясь квазинейтральными в объеме электролита DLVO, коллоиды оказываются частично заряженными вблизи границы z = 0, разделяющей эти среды. Подробно рассмотрена задача о взаимодействии отдельного коллоида, имеющего твердое затравочное ядро \({{R}_{0}} \gg {{\alpha }_{0}}\) (a₀ – межатомное расстояние) и заряд \(Q = Ze \gg e\) (e – элементарный заряд) с границей металл/электролит. Задача имеет разнообразные приложения в диагностике DLVO-комплексов и практике работы с растворами, способными поддерживать электрофорезное движение коллоидных образований.

Ключевые слова

сила изображения, эффективный заряд, элементарный заряд, коллоид, граница разделения, диэлектрическая постоянная

Об авторах

Ю. Шикина

Атомный энергетический центр, Сакле (CEA Saclay), Лаборатория ионных исследований (LIONS)

Email: julia.chikina@cea.fr
Франция, F-91191, Сакле, Жиф Сюр Иветт

В. Шикин

Институт физики твердого тела РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: shikin@issp.ac.ru
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка

Список литературы

Дерягин, Б., Ландау, Л. Теория устойчивости сильно заряженных лиофобных золей и слипания сильно заряженных частиц в растворах электролитов. ЖЭТФ. 1941. Т. 11. 802 с.
Verwey, E. and Overbeek, J. Theory of the Stability of Lyophobic Colloids, Amsterdam: Elsevier, 1948, p. 631.
Wagner, C., Die Oberflächenspannung verdünnter Elektrolytlösungen, Phys. Z., 1924, vol. 25, p. 474.
Onsager, L. and Samaras, N., The Surface Tension of Debye–Hückel Electrolytes. J.Chem.Phys. 1934, vol. 2, p. 528.
Ландау, Л., Лифшиц, Е. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматгиз, 1959, 532 с.
Yeh, S., Saul, M., and Shraiman, B., Assembly of ordered colloidal aggregates by electric-field-induced fluid flow, Nature (London), 1997, vol. 386, p. 57.
Haywand, R., Saville, D., and Aksay, I., Electrophoretic assembly of colloidal crystals with optically tunable micropatterns, Nature (London), 2000, vol. 404, p. 56.
Nadal, F., Arqoul, F., et al, Electrically induced interactions between colloid particles in the vicinity of conducting plan, PRE, 2002, vol. 65, 061409.
Yakovlev, E., Komarov, K., Zaytsev, K., et al, Tunable two-dimensional assembly of colloidal particles in rotating electric fields, Scientific Reports, 2017, vol. 7, 13727.
Ohshima, H., Electrostatic Interaction between a Sphere and a Planar Surface: Generalization of Point-Charge/Surface Image Interaction to Particle/Surface Image Interaction, J. Colloid and Interface Sci., 1998, vol. 198, p. 42.
Chikina, I., Nakamae, S., Shikin, V., and Varlamov, A., Charged Colloids at the Metal–Electrolyte Interface, Colloids and Interfaces, 2022, vol. 6, p. 25.
Chikina, I., Nakamae, S., Shikin, V., and Varlamov, A., Two-Stage Seebeck Effect in Charged Colloidal Suspensions, Entropy, 2021, vol. 23(2), p. 150.
Ландау, Л., Лифшиц, Е. Гидродинамика, М.: Наука, 1958, 730 с.
Kirby, B. and Hasselbrink, E., Zeta potential of microfludic substrates, Electrophoresis, 2004, vol. 25, p. 187.
Gouy, G., Sur la constitution de la charge électrique à la surface d’un électrolyte, J. Phys. (France), 1910, vol. 9, p. 457; Sur la fonction electrocapillare, Ann.Phys. (Lepzig), 1917, vol. 7, p. 127.
Chapman, D., A Contribution on the theory of Electrocapillarity, Phil. Mag., 1913, vol. 25, p. 475.
Франк-Каменецкий, М., Аншелевич, В., Лукашин, А. Полиэлектролитная модель ДНК. УФН. 1987. Т. 151. С. 595.
Grossberg, A., Nguyen, T., and Shklovskii, B., The physics of charge inversion in chemical and biological systems, Rev. Mod. Phys., 2002, vol. 74, p. 329.
Ландау, Л., Лифшиц, Е. Теория упругости. М.: Наука, 1955. 202 с.
Лифшиц, И., Шикин, В. О теории диффузно-вязкого течения твердых тел. ФТТ. 1964. Т. 6. С. 2780.
Robinson, R. and Stokes, R., Electrolyte Solutions, London: Butterworths Scientific Publ., 1959.