எலக்ட்ரோகேபில்லரி நிகழ்வுகள்

எலக்ட்ரோலைட்டின் மேற்பரப்பு சார்ஜ் செய்யப்பட்டால், அதன் மேற்பரப்பில் உள்ள மேற்பரப்பு பதற்றம் அண்டை கட்டங்களின் வேதியியல் கலவையை மட்டுமல்ல, அவற்றின் மின் பண்புகளையும் சார்ந்துள்ளது. இந்த பண்புகள் மேற்பரப்பு சார்ஜ் அடர்த்தி மற்றும் இடைமுகத்தில் சாத்தியமான வேறுபாடு ஆகும்.

இந்த நிகழ்வுக்கான சாத்தியமான வேறுபாட்டின் மீதான மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் சார்பு (e) ஒரு எலக்ட்ரோகேபில்லரி வளைவால் விவரிக்கப்படுகிறது. மேலும் இந்த சார்புநிலை காணப்பட்ட மேற்பரப்பு நிகழ்வுகள் எலக்ட்ரோகேபில்லரி நிகழ்வுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

எலெக்ட்ரோடு-எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகத்தில் எலெக்ட்ரோட் திறனை ஏதாவது ஒரு வழியில் மாற்ற அனுமதிக்கவும். இந்த வழக்கில், உலோக மேற்பரப்பில் அயனிகள் உள்ளன, அவை மேற்பரப்பு கட்டணத்தை உருவாக்குகின்றன மற்றும் மின்சார இரட்டை அடுக்கு இருப்பதை ஏற்படுத்துகின்றன, இருப்பினும் இங்கு வெளிப்புற EMF இல்லை.

லைக்-சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகள் இடைமுகத்தின் மேற்பரப்பு முழுவதும் ஒன்றையொன்று விரட்டுகின்றன, இதனால் திரவ மூலக்கூறுகளின் சுருங்கும் சக்திகளை ஈடுசெய்கிறது. இதன் விளைவாக, மின்முனையில் அதிகப்படியான ஆற்றல் இல்லாததை விட மேற்பரப்பு பதற்றம் குறைவாகிறது.

எதிர் அடையாளத்தின் கட்டணம் மின்முனையில் பயன்படுத்தப்பட்டால், மேற்பரப்பு பதற்றம் அதிகரிக்கும், ஏனெனில் அயனிகளின் பரஸ்பர விரட்டல் சக்திகள் குறையும்.

விரட்டும் அயனிகளின் மின்னியல் சக்திகளால் கவர்ச்சிகரமான சக்திகளின் முழுமையான இழப்பீடு விஷயத்தில், மேற்பரப்பு பதற்றம் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது. நாம் தொடர்ந்து கட்டணத்தை வழங்கினால், புதிய மேற்பரப்பு மின்னூட்டம் எழும்பி வளரும்போது மேற்பரப்பு பதற்றம் குறையும்.

சில சந்தர்ப்பங்களில், எலக்ட்ரோகேபில்லரி நிகழ்வுகளின் முக்கியத்துவம் மிகவும் பெரியது. அவை திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களின் மேற்பரப்பு பதற்றத்தை மாற்றுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன, மேலும் ஒட்டுதல், ஈரமாக்குதல் மற்றும் சிதறல் போன்ற கூழ்-வேதியியல் செயல்முறைகளை பாதிக்கின்றன.

இந்த சார்புநிலையின் தரமான பக்கத்திற்கு மீண்டும் கவனத்தைத் திருப்புவோம். வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக, மேற்பரப்பு பதற்றம் என்பது ஒரு யூனிட் மேற்பரப்பை உருவாக்கும் சமவெப்ப செயல்முறையின் வேலையாக வரையறுக்கப்படுகிறது.

ஒரு மேற்பரப்பில் அதே பெயரில் மின் கட்டணங்கள் இருக்கும்போது, ​​அவை மின்னியல் ரீதியாக ஒன்றையொன்று விரட்டும். மின்னியல் விலக்கத்தின் சக்திகள் மேற்பரப்புக்கு தொடுநிலையாக இயக்கப்படும், எப்படியும் அதன் பகுதியை அதிகரிக்க முயற்சிக்கும். இதன் விளைவாக, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மேற்பரப்பை நீட்டுவதற்கான வேலை, அதேபோன்ற ஆனால் மின்சாரம் நடுநிலையான மேற்பரப்பை நீட்டுவதற்குத் தேவைப்படும் வேலையை விட குறைவாக இருக்கும்.

உதாரணமாக, அறை வெப்பநிலையில் உள்ள எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் அக்வஸ் கரைசல்களில் பாதரசத்திற்கான எலக்ட்ரோகேபில்லரி வளைவை எடுத்துக் கொள்வோம்.

அதிகபட்ச மேற்பரப்பு பதற்றம் புள்ளியில் கட்டணம் பூஜ்ஜியமாகும். இந்த நிலைமைகளின் கீழ் பாதரச மேற்பரப்பு மின்சாரம் நடுநிலையானது.இவ்வாறு, மின்முனை மேற்பரப்பு பதற்றம் அதிகபட்சமாக இருக்கும் சாத்தியம் பூஜ்ஜிய சார்ஜ் திறன் (ZCP) ஆகும்.

பூஜ்ஜிய மின்னேற்றத்தின் சாத்தியத்தின் அளவு திரவ எலக்ட்ரோலைட்டின் தன்மை மற்றும் கரைசலின் வேதியியல் கலவை ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது. எலக்ட்ரோகேபில்லரி வளைவின் இடது பக்கம், பூஜ்ஜிய மின்னூட்டத்தின் திறனை விட மேற்பரப்பு திறன் குறைவாக உள்ளது, இது அனோடிக் கிளை என்று அழைக்கப்படுகிறது. வலது பக்கம் கேத்தோடு கிளை.

ஆற்றலில் மிகச் சிறிய மாற்றங்கள் (0.1 V வரிசையில்) மேற்பரப்பு பதற்றத்தில் (சதுர மீட்டருக்கு 10 mJ வரிசையில்) குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களை உருவாக்கலாம் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

சாத்தியத்தின் மீதான மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் சார்பு Lippmann சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது:

எலக்ட்ரோகேபில்லரி நிகழ்வுகள் உலோகங்களில் பல்வேறு பூச்சுகளைப் பயன்படுத்துவதில் நடைமுறைப் பயன்பாட்டைக் காண்கின்றன - திட உலோகங்களை திரவங்களுடன் ஈரமாக்குவதை அவை சாத்தியமாக்குகின்றன. Lippmann சமன்பாடு மின்சார இரட்டை அடுக்கின் மேற்பரப்பு கட்டணம் மற்றும் கொள்ளளவைக் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது.

எலக்ட்ரோகேபில்லரி நிகழ்வுகளின் உதவியுடன், சர்பாக்டான்ட்களின் மேற்பரப்பு செயல்பாடு தீர்மானிக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அவற்றின் அயனிகள் ஒரு குறிப்பிட்ட உறிஞ்சுதலைக் கொண்டுள்ளன. உருகிய உலோகங்களில் (துத்தநாகம், அலுமினியம், காட்மியம், காலியம்) அவற்றின் உறிஞ்சுதல் திறன் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

எலக்ட்ரோகேபில்லரி கோட்பாடு போலரோகிராஃபியில் அதிகபட்சத்தை விளக்குகிறது. மின்முனையின் ஈரப்பதம், கடினத்தன்மை மற்றும் உராய்வின் குணகம் அதன் ஆற்றலின் மீது சார்ந்திருப்பது எலக்ட்ரோகேபில்லரி நிகழ்வுகளையும் குறிக்கிறது.