|
Оглавление
Предисловие
В этой книге сформулирован новый, альтернативный традиционному подход к решению фундаментальных проблем электрохимии: строению межфазных границ, электрокапиллярных явлений, переноса электрического заряда и многое другое. Она предназначена любознательному читателю, не обремененному идеей электролитической диссоциации С.Аррениуса, которая за столетие превратилась в догму, внушаемую с детства. Книга, возможно, будет интересна и электрохимику-ортодоксу, который найдет ответы на некоторые спорные и нерешенные до сих пор вопросы, вызывающие у него определенные неудобства. Например, по ионной теории вследствие разности чисел переноса противоположно заряженных ионов 1–1 валентного электролита должно было бы происходить появлению избыточного заряда в некоторой области пространства раствора, не наблюдаемое на практике. Это и многое другое побудило автора написать данную книгу вопреки скепсису "классиков"-традиционалистов. В книге рассмотрены проблемы межфазных явлений вообще и границы металл – раствор электролита, как наиболее важных в электрохимии. 1. Расширение пространства термодинамических переменных путем заимствования из статистической физики поляризационных параметров позволило применить метод термодинамических потенциалов Гиббса и записать в явном виде соотношения между макроскопическими (поверхностное натяжение, потенциал, заряд и др.) и микроскопическими (молекулярными) характеристиками сосуществующих фаз. 2. Электронно-статистическая модель двойного электрического слоя, использующая теорию неоднородного электронного газа металла, позволила с единых позиций описать механизм возникновения скачка потенциала, емкости двойного слоя, поверхностного натяжения и многое другое в достаточно хорошем согласии с экспериментом. Показано, что предпочтение из поляризационного и электронного вкладов в энергию межфазных взаимодействий должно быть отдано второму. 3. Формализм электростатических представлений межфазных границ – как наиболее простой, раскрывает основные параметры, влияющие на свойства этих границ и побуждает обратить внимание на некоторые факторы, связанные с общими электрическими свойствами поверхности и исчезающие при создании молекулярных моделей. 4. Неравновесные свойства поверхности раздела металл – раствор электролита, исследованные на примере наиболее хорошо изученной системы ртуть – раствор в общих чертах сформулированы в виде: 1) Уравнений автоэмиссии электронов с учетом туннелирования через потенциальный барьер в виде двойного электрического слоя, позволяющих произвести расчет таких важных характеристик кинетики электродных реакций, как токи обмена, энергии активации, например, в реакции выделения водорода. 2) Системный анализ экспериментальных данных по электропроводности растворов электролитов позволил предположить, что перенос электрической энергии в растворе реализуется по двум каналам: свободными зарядами (сквозные токи) и движением связанных зарядов путем поляризации (токи смещения). Естественно, что не все вопросы, затронутые в книге, получили достаточное теоретическое обоснование. Однако, важно, что они возникли и есть предварительные подходы к их решению. Поскольку автор убежден в том, что растворы электролитов представляют собой самостоятельную отрасль знаний, в книге лишь фрагментарно в двух последних главах освещены вопросы строения жидких растворов с единственной целью показать связь строения жидкости и его поляризационных характеристик. Поскольку книга задумана как самостоятельная монография, особые усилия были затрачены на освещение всей необходимой и достоверной экспериментальной информации, требующейся для понимания основной идеи – приложения теории диэлектриков к трактовке межфазных явлений заряженных границ. Как и в любом учебном пособии от читателя требуется лишь элементарные знания в области начального курса математического анализа, а также электростатики и электродинамики, которые в очень сжатом виде представлены в первой главе. Исторические факты, даты и имена вплетены в ход повествования, для того, чтобы дать лишь самое поверхностное впечатление об историческом развитии основных идей. Все замечания и предложения автор примет с благодарностью. Об авторе
 Салем Роберт Рихардович Доктор химических наук, профессор. Опубликовал более 150 статей и обзоров, посвященных поверхностным явлениям и строению двойного электрического слоя. Автор книг: «Electrical double layer at a metal-dilute electrolyte solution» (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1983); «Курс физической химии (конспект лекций)» (М., 1991); «Термодинамика фазовых, химических и элекрохимических равновесий» (М., 1998); «Общая химия» (М., 2002); «Теоретическая электрохимия» (М., 2001); «Теория двойного слоя» (М., 2003); «Физическая химия (термодинамика)» (М., 2004).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||