Studies on the electrical double layer

Summary

The differential capacityC of the dropping mercury electrode in contact with nonionic surface active agent solutions was measured by the method described in part 1. The nonionic surface active agents used were the condensation products of lauryl alcohol and ethylene oxides, and the indifferent electrolyte was either 1 N sodium sulphate or chloride. The experimentalC vs.E curves, whereE is the polarizing potential with reference to the electrocapillary maximum, showed anodic and cathodic peaks atE ≅ + 0.25 and − 1.5 V, respectively. The height of these peaks was, in accordance with theLorenz andMöckel theory, an increasing function of the surface active agent concentrationc. The monolayer adsorption was clearly indicated by the capacity suppression over the zero polarization range, the monolayer becoming complete atc=10⁻⁴ ∼ 10⁻⁵ M. The electrochemical free energy of adsorption obtained was an increasing function of the mole numberx of the ethylene oxide in the surface active agent molecule. Whenx was small, the adsorbability was strongly influenced by the indifferent electrolyte, and was higher in the presence of the chloride than the sulphate. Whenx was higher than ca. 30, the effect of the indifferent electrolyte on the adsorbability appeared to diminish.

Zusammenfassung

Die differentielle KapazitätC der Quecksilbertropfelektrode in Kontakt mit nichtionische oberflächenaktive Substanzen enthaltenden Lösungen wurde nach dem gleichen Verfahren, wie in der vorangehenden Arbeit beschrieben, gemessen. Als nichtionische oberflächenaktive Agentien wurden Kondensationsprodukte des Laurylalkohols und des Äthylenoxyds verwendet, der indifferente Elektrolyt war entweder 1−n Natriumsulphat oder Chlorid. Der experimentelle WertC, aufgetragen gegen das polarisierende PotentialE mit Referenz auf das Maximum der Elektrokapillarität, ergab Kurven, die anodische und kathodische Piks fürE ≅ + 0,25 bzw. − 1,5 V zeigten. Die Höhe dieser Piks erwies sich in Übereinstimmung mit der Theorie vonLorenz undMöckel als steigende Funktion der Konzentrationc des oberflächenaktiven Agentiums. Die monomolekulare Adsorption wurde klar durch die Herabdrückung der Kapazität unter den Null-Polarisationsbereich angezeigt, wobei die monomolekulare Schicht fürc=10⁻⁴ bis 10⁻⁵-molar komplett wurde. Die elektrochemische freie Energie der Adsorption war eine ansteigende Funktion der Molzahlx des Äthylenoxids im Agens. Bei kleinemx wurde die Adsorptionsfähigkeit stark durch den indifferenten Elektrolyt beeinflußt und war höher bei Gegenwart von Chlorid als Sulphat. Für höhere Werte alsx ≅ 30 scheint dieser Einfluß des indifferenten Elektrolyten zu verschwinden.