亥姆霍兹双层英文解释翻译、亥姆霍兹双层的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Helmholtz double layer

分词翻译：

姆的英语翻译：

【医】 mho

霍的英语翻译：

quickly; suddenly

兹的英语翻译：

at present; now; this

双层的英语翻译：

double deck

专业解析

亥姆霍兹双层（Helmholtz double layer）是电化学领域的核心概念，指带电表面与电解质溶液接触时形成的电荷分布结构。其名称来源于德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹，在汉英词典中对应英文术语为"Helmholtz double layer"或"electric double layer (EDL)"。

物理结构特征

该结构包含两个层面：

紧密层（Stern Layer）：离子通过静电吸附作用紧密排列在带电表面，距离约1-2纳米
扩散层（Diffusion Layer）：离子受热运动影响呈浓度梯度分布
电势差随距离表面深度呈指数衰减，可用公式表达为：

$$

psi(x) = psi_0 e^{-kappa x}

$$

其中$psi_0$为表面电势，$kappa$为德拜参数。

形成机制

当电极浸入电解液时，表面电荷吸引反离子形成电荷分离。这种动态平衡涉及：

静电相互作用
离子迁移率
溶剂化效应
其理论模型经过古伊（Gouy）和查普曼（Chapman）的扩展，形成Gouy-Chapman-Stern理论体系。

应用领域

电化学传感器设计：通过界面电荷变化检测目标物浓度
胶体稳定性分析：解释胶体颗粒的聚集/分散行为
电催化反应优化：调控电极/电解液界面电子转移效率
生物膜电势研究：解析细胞膜与体液的电交互作用

权威参考文献

剑桥大学电化学教材 Electrochemical Methods

美国化学会期刊 J. Phys. Chem. 1998, 102(23)

斯普林格系列丛书 Interface Science and Technology Vol.12

网络扩展解释

亥姆霍兹双层（Helmholtz double layer）是描述电极与电解质溶液界面处电荷分布的一种经典模型，由德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹于1879年提出。以下是其核心要点：

1.基本定义与结构

电荷分布：当带电电极浸入电解质溶液中时，电极表面会吸引溶液中相反电荷的离子（反离子），形成两个紧密排列的电荷层。电极表面为第一层，溶液中的反离子构成第二层，两者间距约为分子级别（约1纳米），类似平行板电容器结构。
电容特性：该模型认为双层电容由这两层电荷的分离产生，内层（电极表面）与外层（溶液中的反离子）通过溶剂分子（如吸附的水分子）隔开，形成类似电介质的分子单层（内亥姆霍兹平面，IHP）。

2.模型的局限性

未考虑扩散效应：亥姆霍兹模型假设反离子严格平行排列于电极表面，忽略了溶液中离子的热运动导致的扩散分布。
后续修正：
- Gouy-Chapman模型（1910-1913年）：引入扩散双电层概念，认为反离子浓度随距离电极表面的增加而递减。
- Stern模型（1924年）：将双电层分为紧密层（Stern层）和扩散层，更贴近实际界面行为。

3.应用领域

电化学与电容器：解释电极/溶液界面的电容行为，是超级电容器储能机制的基础理论之一。
胶体化学：用于分析胶体颗粒表面电荷与溶液离子的相互作用，如胶体稳定性与电动现象（电泳、电渗等）。

亥姆霍兹双层是双电层理论的奠基模型，尽管后续研究揭示了其简化性，但其核心思想仍为理解界面电荷分布提供了重要框架。如需更深入探讨双电层演化，可参考Gouy-Chapman-Stern模型的扩展理论。