一、双电层理论（Electric Double Layer Theory）

图11—4 亥姆霍兹双电层模型

1.亥姆霍兹（Helmholtz）双电层模型1879年，亥姆霍兹（Helmholtz）首先提出在固、液两相之间的界面上形成双电层的概念。他认为正、负离子整齐地排列于界面层的两侧，如图11—4所示。正、负电荷分布的情况就如同平行板电容器那样，故称为平板电容器模型。在平板电容器内电势直线下降，两层间的距离很小，与离子半径相当。在有外加电场作用时，带电质点和溶液中的反离子分别向相反电极移动，产生电动现象。平板双电层理论虽然似乎也能解释一些电动现象，对早期电动现象的研究起了一定的作用，但它却存在着许多问题，例如，它不能解释带电质点的表面电势φ0与质点运动时固、液两相发生相对移动时边界处与液体内部的电势差——ζ电势（又称电动电势）的区别；也不能解释电解质对ζ电势的影响；而且后来的研究表明，与带电质点一起运动的水化层的厚度远较平板双电层的厚度大，这样滑动面的ζ电势就应为0，质点应不发生电动现象，这显然是与实际情况相矛盾的。后来古依（Gouyy）和查普曼（Chapman）等人为了解决了这些问题，提出了扩散双电层理论。

2.扩散双电层模型

3.斯特恩（Stem）双电层模型

图11—5 古依—查普曼扩散双电层模型

图11—6 斯特恩双电层模型

图11—7 电解质浓度对ζ电势的影响

斯特恩模型给出了ζ电势明确的物理意义，很好地解释了溶胶的电动现象，并且可以定性地解释电解质浓度对溶胶稳定性的影响，使人们对双电层的结构有了更深入的认识。