双电层和电动力学效应

双电层的形成：当两相接触时，如果电子或离子等荷电粒子在两相中具有不同的电化学位，荷电粒子就会在两相之间发生转移或交换，界面两侧便形成符号相反的两层电荷，人们把界面上的这两个荷电层称为双电层。

双电层分为三类：

(1)离子双电层：由电极表面过剩电荷和溶液中与之反号的离子组成。一层在电极表面，一层在贴近电极的溶液中。

(2)偶极双电层：由在电极表面定向排列的偶极分子组成。

(3)吸附双电层三类，由吸附于电极表面的离子电荷，以及由这层电荷所吸引的另一层离子电荷组成。

如果金属电极与含有其相对应金属离子Mz+的溶液接触时，那么能在电极表面发生下述反应：Mz++ze-M。其反应可以正向或逆向为主。如果逆向反应起主导作用，那么电极将失去电子而带正电荷。由于金属内部的电导率较高，不允许在其内部建立大范围的空间电荷区，该正电荷必须位于电极表面，而且他可以将吸引阴离子到电极表面附近，并建立双电层。其结果就是金属内部和溶液相将处于不同的电势，即。类似的，对氧化还原电极和气体电极可以得到相似的结论。

如果对浸于同一溶液的工作电极和对电极之间外加一电压后，那么电极的平衡电势将发生变化。这时，双电层的电荷有可能增加或减小，或者甚至改变其符号。对具有电化学活性的电极，流过的电流除了对双电层充电外，也可能导致电极反应的发生。然后，如果将电极浸入一种只含有“惰性”离子的溶液，即该离子具有很高的分解电压，只要外加电势低于分解电压，改变电势将只能改变双电层内的电荷数，在此电压范围，称该电极是可极化的。