hrvatski

Utjecaj temperature na međupovršinske ravnoteže

Temperaturna ovisnost ravnoteže na međupovršini kovinski oksid-vodena otopina elektrolita analizirana je u skladu s 2-pK modelom površinskog nabijanja. Temperaturna derivacija ravnotežnih parametara može dati informacije o entalpiji i entropiji površinskih reakcija, no pri tome je važan odabir parametara koje treba držati stalnim pri deriviranju. Iz temperaturne ovisnosti standardne konstante ravnoteže neke površinske reakcije dolazi se do standardne vrijednosti odgovarajuće reakcijske entalpije i entropije. Derivacija empirijske konstante međupovršinske ravnoteže pri stalnom površinskom potencijalu pokazuje da je elektrostatski doprinos entropiji zanemariv, dok su elektrostatski doprinosi reakcijskoj Gibbsovoj energiji i entalpiji jednaki i direktno vezani uz površinski potencijal. Derivacija površinskog potencijala fi0 po temperaturi provedena je uz stalnost slijedećih parametara: pH, deltapH=pH-pHpzp (pzp-točka nul potencijala fi0=0), empirijska konstanta ravnoteže protonacije Kp, površinska koncentracija pozitivnih skupina, omjer površinskih koncentracija pozitivnih i neutralnih skupina, omjer površinskih koncentracija pozitivnih i negativnih skupina, te površinska gustoća naboja u unutrašnjoj 0-plohi sigma0. Smislen rezultat, tj. pozitivan elektrostatski doprinos entalpiji protonacije amfoternih površinskih skupina u području pH< pHpzp i negativan u području pH>pHpzp, dobiva se jedino uz stalnu vrijednost sigma0. Derivacija površinskog potencijala uz stalan Kp daje standardnu entalpiju i entropiju protonacije. Da bi se mogla mjeriti ovisnost površinskog potencijala o temperaturi potrebno je prirediti elektrodu koja omogućava mjerenje fi0. Elektroda je načinjena iz monokristala hematita, čime je izbjegnut problem uslijed poroznosti oksidnog sloja. Potencijal ove elektrode mjeren je kao funkcija pH. Hematitna elektroda daje reproducibilne rezultate, posebno u kiselom području. Površinski potencijal je izračunat iz elektrodnih potencijala pomoću elektrokinetičke izoelektrične točke. Nagib fi0(pH) niži je od Nernstovog, posebno u lužnatom području. Ovaj efekt je jače izražen pri višoj ionskoj jakosti. Mjerenje površinskog potencijala značajno pridonosi interpretaciji ravnotežnih podataka na međupovršini kovinski oksid-vodena otopina elektrolita i izboru teorijskog modela koji opisuje tu ravnotežu.

međupovršina kovinski oksid/vodena otopina elektrolita; međupovršinske ravnoteže; površinski potencijal; elektrostatski efekti na međupovršini; termodinamika međupovršine; entalpija protonacije; hematitna elektroda

nije evidentirano