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溶液中顆粒和晶片表面之間發(fā)生的基本相互作用是范德華力(分子相互作用)和靜電力(雙電層的相互作用)。近年來,與符合上述兩種作用的溶液中的晶片表面上的顆粒粘附機制相關(guān)的研究蓬勃發(fā)展,并為闡明顆粒粘附機制做了大量工作。
大多數(shù)物質(zhì)在與溶液接觸時,會獲得表面電荷,膠體化學(xué)中就是這么說的。據(jù)認為,這種電荷是由固體表面電離、離子吸附到固體表面和離子溶解引起的。溶液中的帶電固體表面影響界面周圍區(qū)域的離子分布;與帶電固體表面符號相反的離子被拉向界面,而符號相同的離子被迫離開界面。這樣,在溶液中的帶??????????電界面形成雙電層,并隨后影響與晶片表面相關(guān)的顆粒吸附和去除。
接下來,將簡要說明ζ電勢。如果一個固體浸入溶液中時,在固-液界面上存在雙電層。圖10.1顯示了一個固體—液體界面的結(jié)構(gòu)模型,它是基于斯特恩的理論,適用于帶正電荷的表面。
在這個雙電層中,在幾乎是固體的部分,有一個吸收相反離子的斯特恩層。此外,擴散層存在于其外部。船尾層外側(cè)存在一個滑移面。這個滑移面的電勢稱為ζ電勢?;泼嫖挥谝后w中的某處,而不是正好在固-液相邊界。ζ電勢用于解釋顆粒對晶片表面的粘附和去除。
圖10.2顯示了溶液中顆粒和晶片表面的示意圖。例如,由于吸收H”離子,推測兩個表面都帶正電。在帶電表面附近,負離子受靜電引力和不規(guī)則布朗運動的影響,形成雙電層。在這種情況下
由于布朗運動,顆粒接近晶片表面,在顆粒和晶片表面上形成的雙電層重疊,并發(fā)生靜電相互作用。