Répulsion électrique entre deux couches ioniques diffuses. Influence des volumes molaires

Chimie-Physique Polytechnique, Université Libre de Bruxelles, 50, avenue F.D.-Roosevelt, France.

Résumé

A l’aide de la thermodynamique locale des milieux continus, les auteurs calculent, à l’équilibre, la répartition du solvant dans deux couches ioniques diffuses et en déduisent l’expression de la force de répulsion entre ces couches.

La relation obtenue dépend du volume molaire de chaque constituant dissous et des coefficients d’activité. Les écarts par rapport à l’expression classique de Derjaguin-Verwey-Overbeek peuvent atteindre 10 % et dans ce cas, la force de répulsion calculée par cette méthode est plus faible que celle calculée par Verwey-Overbeek, pour une même différence de potentiel entre le coeur de la phase et un point central du plan médian des deux couches.

Abstract

Using the local thermodynamics built by I. Prigogine, P. Mazur and R. Defay, the authors established, for dilute solutions, the formulation of the electrical repulsion of the two diffuse layers.

The so obtained relation giving the repulsion force depends on the molar volumes of each dissolved component and of the activity coefficients.

The discrepancies between the Derjaguin-Verwey-Overbeek classical expression and ours are increasing with the solute concentration, the molar volumes and the potential difference between the center of the plates and the bulk phase. The discrepancies may reach 10 % ; in this case, the repulsion force calculated with our formula, for the same potential difference, is weaker than the one calculated by Derjaguin-Verwey-Overbeek's formula.

The evaluations of the order of magnitude have been made, assuming the uniformity of the activity coefficients.

The authors did not consider the Van der Waals attraction forces.