Re: Elektrochemische Doppelschichten

Im folgenden Artikel wird zwar nicht explizit auf eine Dickenmessung eingegangen, aber vielleicht findest Du was in den angegebenen Quellen

Gandalf

Elektrochemische Doppelschicht

(elektr. Doppelschicht). Bez. für eine etwa einige Atom- od. Molekülschichten dicke, durch Ladungsverschiebungen hervorgerufene elektr. geladene Zone an der Grenzfläche zweier Phasen. Die e. D. ist von der Ggw. von Ladungsträgern wie Ionen, Elektronen od. orientierten Dipolen abhängig; sie ist auf der einen Seite pos., auf der anderen neg. aufgeladen u. verhält sich so wie ein Plattenkondensator mit extrem geringem Plattenabstand. Nach dem Gesetz von Coehn wird die Phase mit der kleineren Dielektrizitätskonstanten neg. aufgeladen. Die Ladungsträger müssen sich nicht unmittelbar an der Grenzfläche befinden. Taucht z. B. ein Edelmetall in eine gleichionige Elektrolytlsg. ein, so wird das Metall pos. aufgeladen, weil seine Ionen bestrebt sind, sich unter Elektronenaufnahme als Metall abzuscheiden; es zieht so eine entsprechende Menge Anionen an. Die unmittelbar an der Metalloberfläche haftenden Anionen bezeichnet man als die starre, Helmholtz- od. Stern-Doppelschicht. Den Einfluß hier adsorbierter Teilchen auf die Elektrodenkinetik nennt man Frumkin-Effekt. Ein Teil der vom (pos. geladenen) Metall angezogenen Anionen befindet sich infolge der Wärmebewegung jedoch in der Flüssigkeitsschicht, die das Metall unmittelbar umgibt; diese bilden die diffuse od. Gouy-Chapman-Doppelschicht (Gouy-Doppelschicht). Derartige e. D. bilden sich auch in Kolloiden, Dispersionen u. bei der Flotation aus. Das zwischen der e. D. suspendierter Teilchen u. ihrer Umgebung entstehende Potential wird Zeta-Potential (s. die Abb. dort) od. – weil es für die elektrokinetischen Erscheinungen verantwortlich ist – auch elektrokinet. Potential genannt.

Lit.: Adamson, Physical Chemistry of Surfaces, 5. Aufl., New York: Wiley 1990 ï Bockris et al., The Double Layer (Comprehensive Treatise Electrochem. 1), New York: Plenum 1980 ï Dörfler, Grenzflächen- und Kolloidchemie, Weinheim: VCH Verlagsges. 1994 ï Hamann u. Vielstich, Elektrochemie I, Weinheim: VCH Verlagsges. 1985 ï Hunter, Foundations of Colloid Science, Vol. I, Oxford: Clarendon Press 1986 ï Koryta u. Dvorak, Principles of Electrochemistry, Chichester: Wiley 1987 ï s. a. Elektrochemie, Grenzflächen, Zeta-Potential.

E electrochemical double layer
F couche double électrochimique
I strato doppio elettrochimico
S capa doble electroquímica

Quelle: Römpp Lexikon Chemie – Version 2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999

Im folgenden Artikel wird das oben angespochene Zeta-Potential näher erläutert. Leider kann der Editor weder die Zeichnung noch die Formeln wiedergeben, dafür mußt Du schon den Römpp (Buch oder CD) selber in die Hand nehmen.

Zeta-Potential

(z-Potential). Bez. für die Galvanispannung im diffusen Teil der elektrochemischen Doppelschicht an der Phasengrenze Metall/Elektrolyt-Lsg. od. allg. an der Grenzfläche zweier nicht mischbarer Phasen.

Abb.: Aufbau der elektrochem. Doppelschicht. Es bedeuten: S = Stern-Schicht fest adsorbierter Ionen mit dem sog. Oberflächen- od. Nernst-Potential (zur Partikel) u. dem sog. Stern-Potential (zu D), D = diffuse Schicht (Gouy-Chapman-Doppelschicht) mit dem Zeta-Potential (vgl. auch die Abb. bei Gegenionen).
Das Z.-P. ist das nach außen wirksame Potential der Teilchen, das für deren elektrokinetische Erscheinungen verantwortlich ist u. deshalb auch elektrokinet. Potential genannt wird. Das Z.-P. läßt sich durch mikroskop. Beobachtung der elektrophoret. Wanderung suspendierter Teilchen bestimmen. Für große Teilchen, bei denen die Dicke der diffusen Schicht klein ist gegenüber ihrem Durchmesser, gilt dann:

wobei n die Wanderungsgeschw., h die Viskosität des Lsm., e0 die abs. u. er die relative Dielektrizitätskonstante u. E die angelegte Feldstärke ist (Helmholtz-Smoluchowski-Gleichung). Das Z.-P. spielt eine Rolle bei Dispergiervorgängen in der Pigment-Ind., beim Waschprozeß, bei Solubilisation, Filtration u. Flotation u. bei der Stabilisierung von Suspensionen u. Emulsionen; in letzteren ist das Z.-P. vom HLB-Wert (s. HLB-System) abhängig. Flockungsmittel wirken dadurch, daß sie das Z.-P. dispergierter Partikeln herabsetzen od. ganz aufheben.

Lit.: Evans u. Wennerström, The Colloidal Domain. Where Physics, Chemistry, Biology, and Technology Meet, New York: VCH Verlagsges. 1994 ï Hiemenz u. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, 3. Aufl., New York: Dekker 1997 ï Kirk-Othmer (4.) 9, 356–376; 19, 1093–1113 ï Winnacker-Küchler (3.) 4, 438–440 ï s. a. elektrochemische Doppelschicht, elektrokinetische Erscheinungen, Grenzflächen, Kolloidchemie.

E zeta potential, electrokinetic potential
F potentiel zeta (électrocinétique)
I potenziale zeta
S potencial zeta (electrocinético)

Quelle: Römpp Lexikon Chemie – Version 2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999