Séance de cours

Phénomènes électrocinétiques : Double couche et dynamique du flux

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Dans cours

CH-341: Physical chemistry of interfaces

Acquire an understanding of interfacial phenomena, micro-heterogeneous colloidal solution systems and dynamic electrochemistry. ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux des phénomènes électrocinétiques, en se concentrant sur le mouvement des particules colloïdales sous l'influence des champs électriques. Parmi les sujets abordés, mentionnons l'électro-osmose, le potentiel de sédimentation et le modèle à double couche diffuse de Gouy et Chapman. Le modèle Stern, qui combine les couches statiques et diffuses, est également discuté, soulignant l'importance de comprendre la dynamique du flux dans les séparations chimiques.

Enseignant·e

Rainer Beck

Expertise Experimental studies of chemical reaction dynamics at the gas/solid interface. We combine laser, molecular beams, and ultra-high vacuum surface science to probe surface chemistry under highly controlled conditions at the molecular level. Mission In our laboratory, we study the elementary steps of chemical reactions between gas-phase molecules and solid surfaces such as for example the chemisorption of methane on a nickel catalyst. We use molecular beams and laser radiation to probe the reaction pr

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie physique: Électrochimie

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Electrokinetic phenomena

Electrokinetic phenomena are a family of several different effects that occur in heterogeneous fluids, or in porous bodies filled with fluid, or in a fast flow over a flat surface. The term heterogeneous here means a fluid containing particles. Particles can be solid, liquid or gas bubbles with sizes on the scale of a micrometer or nanometer. There is a common source of all these effects—the so-called interfacial 'double layer' of charges. Influence of an external force on the diffuse layer generates tangential motion of a fluid with respect to an adjacent charged surface.

Double couche électrique

La double couche électrique est un modèle décrivant la variation du potentiel électrique aux abords d'une surface. Elle intervient principalement lors de l'étude du comportement des colloïdes et des surfaces en contact avec des solutions. L'épaisseur de la double couche électrique est appelée longueur de Debye. Le modèle initial de la double couche électrique est attribué à Helmholtz (1879). Mathématiquement, il a simplement assimilé la double couche à un condensateur, en se basant sur un modèle physique dans lequel une couche d'ions est adsorbée à la surface.

Surface charge

A surface charge is an electric charge present on a two-dimensional surface. These electric charges are constrained on this 2-D surface, and surface charge density, measured in coulombs per square meter (C•m−2), is used to describe the charge distribution on the surface. The electric potential is continuous across a surface charge and the electric field is discontinuous, but not infinite; this is unless the surface charge consists of a dipole layer. In comparison, the potential and electric field both diverge at any point charge or linear charge.

Colloïde

vignette|Le lait est une suspension colloïdale de globules gras dans l'eau. Les colloïdes sont définis internationalement, par l'International Union of Pure and Applied Chemistry, comme des "systèmes colloïdaux", avec la définition suivante : Le terme désigne un état de subdivision, avec des molécules ou des particules polymoléculaires dispersées dans un milieu et dont la taille, au moins dans une direction, est entre 1 nanomètre et 1 micromètre, ou avec des discontinuités à des distances de cet ordre de grandeur.

Champ électrique

thumb|Champ électrique associé à son propagateur qu'est le photon. right|thumb|Michael Faraday introduisit la notion de champ électrique. En physique, le champ électrique est le champ vectoriel créé par des particules électriquement chargées. Plus précisément, des particules chargées modifient les propriétés locales de l'espace, ce que traduit justement la notion de champ. Si une autre charge se trouve dans ce champ, elle subira l'action de la force électrique exercée à distance par la particule : le champ électrique est en quelque sorte le "médiateur" de cette action à distance.

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