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電毛細現象
鎖定
任何兩界面都存在着界面張力，電極/溶液界面也不例外。但對於電極體系來説，界面張力不僅與界面層的物質組成有關，而且與電極電位有關。這種界面張力隨電極電位變化的現象叫做電毛細現象。界面張力與電極電位的關係曲線叫做電毛細曲線。 通常用
毛細管靜電計測取
液態金屬電極的電毛細曲線。由於界面張力的作用汞與溶液的接觸面形成彎月面。假定毛細管壁被溶液完全潤濕，則界面張力σ與汞柱高度h成正比。
- 中文名
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電毛細現象
- 簡 介
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附加壓力
- 公 式
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能變化項的吉布斯－杜亥姆公式
- 此式稱為
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據此可以利用電毛細曲線
電毛細現象簡介
電極界面上的防加壓力(界面自由能)與界面兩側的過剩電荷密度以及界面上離子和分子的吸附量有關，並影響與此相關的毛細管現象，稱為電毛細現象。
電毛細現象實際應用
根據電毛細現象，可以解釋為什麼電極電勢常能影響電極表面的某些性質，如溶液對電極表面的潤濕能力、電極上氣泡的附着情況、電極的表面硬度以及溶液中電極與塗料和粘結劑之間的粘合能力等。通過調節電極電勢和採用適當的界面活性物質（易於在界面上吸附的物質），可以人為地控制這類界面性質。
[1]
電毛細現象公式
用熱力學方法處理電毛細現象所依據的基本公式是包含界面自由能變化項的吉布斯－杜亥姆公式：
公式
Sd
T－
Vd
p+
Ad
σ+nid
μi=0 (1)
式中
S為熵；
V為體積；
A為
面積；
ni為
分子數；
σ為界面自由能；
μi為
i粒子的化學勢。當温度
T和壓力
p不變時上式簡化為:
dσ+γidμi=0 (2)
公式
公式
γi=
ni/
A，為
i粒子的界面吸附量。習慣上常選取參考界面使溶劑的表面吸附量為0,對於電極中的電子，
ne-d
μe=
qd
E，則式(2)可改寫為：
dσ=－qdE－γidμi (3)
式中 q為電極金屬一側的過剩電荷密度；E 為電極電勢 (位)；最後一項只累計溶液中除溶劑分子外的粒子。式(3)主要用於兩種情況：
① 在保持溶液組成不變時，測量界面張力隨電極電勢的變化，為此常採用
毛細管靜電計。此時上式簡化為：
公式
此式稱為李普曼公式。據此可以利用電毛細曲線，即
σ-
E 關係曲線（見圖）的斜率來計算電極表面上的過剩電荷密度。例如在
σ-
E 曲線的最高點所反映的
q值為0，與此相應的電極電勢稱為零電荷電勢
Ez。在
Ez左側的電勢區域內而
q>0，即電極上帶有正的過剩電荷。同理，在
Ez右側的電勢區域內
公式
② 當電極電勢不變時，測定溶液中某一組分濃度變化所引起的界面張力變化，然後按下式計算該組分相對於溶劑分子的界面吸附量： 式中
R為氣體常數；
T為
熱力學温度；
ci為濃度。此式主要用來測定分子的吸附量。由於不可能單獨改變某一離子的濃度和化學勢，計算離子吸附量的公式要複雜一些。
[2]
電毛細現象
- 參考資料
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-
1.
張國堤,林巧力,陳劍虹,曹睿.液態Wood合金在氫氧化鈉電解質溶液中的電毛細變形現象[J].電化學,2017,23(04):429-434.
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2.
李長榮,江明麗.銅渣中金屬液滴電毛細遷移現象的顯微觀察[J].現代礦業,2011,27(02):44-46.
公式
公式
公式
公式
公式
電毛細現象