Iones en la Interfase: Carga Superficial, Adsorción y Potencial Electroestático

Iones determinantes de potencial: Iones que determinan el signo y la magnitud de la carga superficial. Para los cristales iónicos, en general son los mismos que forman la red cristalina.

Iones Indiferentes

Iones indiferentes: No se adsorben sobre la superficie del cristal en ausencia de carga o potencial eléctrico y forman parte de la contracarga a las cargas superficiales, distribuyéndose en la solución adyacente (también hay que considerar los iones determinantes de potencial y la contribución de los iones H⁺ y OH^- se puede despreciar en una solución neutra en relación con las contracargas).

Iones Específicamente Adsorbidos

Iones específicamente adsorbidos: Estos iones se adsorben en la superficie aún en ausencia de carga o potencial eléctrico de superficie, ya sea porque toman algún grado de enlace covalente o puentes de H con los átomos de la superficie o por fuerzas de Van der Waals. La adsorción de iones tiosulfatos o sulfatos sobre las partículas de óxido de aluminio puede revertir el signo de la carga de éstas si es positivo o incrementar su magnitud si es negativo. Los iones específicamente adsorbidos se desprenden de su atmósfera hidratada que tienen en la solución, por lo que en general están constituidos por aniones independientemente de la carga en la interfase. Las moléculas de agua presentes en la interfase, no se consideran asociadas a los aniones debido a las fuerzas dipolares intensas entre ellas y la interfase.

Potencial Electroestático

Potencial electroestático: es el trabajo (isotérmico y reversible) que hay que realizar para llevar un ión desde el infinito (seno de la solución donde el potencial es cero) a la región de la doble capa donde la densidad volumétrica de carga y en consecuencia el campo eléctrico no es cero.

Plano Exterior de Helmotz

Plano exterior de Helmotz: es el plano que pasa por el centro de los contraiones solvatados (para una superficie cargada negativamente). Define la extensión de la capa Stern.

Capa Difusa

Capa difusa: Capa de iones ubicada a continuación de la Capa Stern (a partir del PEH). Existe una mayor concentración de contraiones y un defecto de coiones en relación al seno de la solución por lo que a través de ella existe un gradiente de potencial y de concentración de modo de que en el bulk se tendrá potencial cero y una concentración igual de co y contraiones.

Potencial Zeta (o electrocinético)

Potencial Zeta (o electrocinético): corresponde al valor de potencial en el plano de cizalla o de deslizamiento (plano en que las partículas que siguen a otra en movimiento dejan de moverse y quedan atrás). Su ubicación específica está en discusión.

Consideraciones Adicionales

• La fuerza difusional debido al gradiente de concentración, que tiende a alejar a los iones de la proximidad de la pared debe ser igual a la fuerza eléctrica que tiende a atraerlos hacia la misma.
• Para potenciales pequeños los dos contraiones tienen igual contribución a la contracarga.
• Si se varía la composición del solvente mediante la adición de un solvente polar como por ejemplo acetona, el potencial de superficie puede alterarse (puede disminuirlo).