亥姆霍茲雙層英文解釋翻譯、亥姆霍茲雙層的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Helmholtz double layer

分詞翻譯：

姆的英語翻譯：

【醫】 mho

霍的英語翻譯：

quickly; suddenly

茲的英語翻譯：

at present; now; this

雙層的英語翻譯：

double deck

專業解析

亥姆霍茲雙層（Helmholtz double layer）是電化學領域的核心概念，指帶電表面與電解質溶液接觸時形成的電荷分布結構。其名稱來源于德國物理學家赫爾曼·馮·亥姆霍茲，在漢英詞典中對應英文術語為"Helmholtz double layer"或"electric double layer (EDL)"。

物理結構特征

該結構包含兩個層面：

緊密層（Stern Layer）：離子通過靜電吸附作用緊密排列在帶電表面，距離約1-2納米
擴散層（Diffusion Layer）：離子受熱運動影響呈濃度梯度分布
電勢差隨距離表面深度呈指數衰減，可用公式表達為：

$$

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

$$

其中$psi_0$為表面電勢，$kappa$為德拜參數。

形成機制

當電極浸入電解液時，表面電荷吸引反離子形成電荷分離。這種動态平衡涉及：

靜電相互作用
離子遷移率
溶劑化效應
其理論模型經過古伊（Gouy）和查普曼（Chapman）的擴展，形成Gouy-Chapman-Stern理論體系。

應用領域

電化學傳感器設計：通過界面電荷變化檢測目标物濃度
膠體穩定性分析：解釋膠體顆粒的聚集/分散行為
電催化反應優化：調控電極/電解液界面電子轉移效率
生物膜電勢研究：解析細胞膜與體液的電交互作用

權威參考文獻

劍橋大學電化學教材 Electrochemical Methods

美國化學會期刊 J. Phys. Chem. 1998, 102(23)

斯普林格系列叢書 Interface Science and Technology Vol.12

網絡擴展解釋

亥姆霍茲雙層（Helmholtz double layer）是描述電極與電解質溶液界面處電荷分布的一種經典模型，由德國物理學家赫爾曼·馮·亥姆霍茲于1879年提出。以下是其核心要點：

1.基本定義與結構

電荷分布：當帶電電極浸入電解質溶液中時，電極表面會吸引溶液中相反電荷的離子（反離子），形成兩個緊密排列的電荷層。電極表面為第一層，溶液中的反離子構成第二層，兩者間距約為分子級别（約1納米），類似平行闆電容器結構。
電容特性：該模型認為雙層電容由這兩層電荷的分離産生，内層（電極表面）與外層（溶液中的反離子）通過溶劑分子（如吸附的水分子）隔開，形成類似電介質的分子單層（内亥姆霍茲平面，IHP）。

2.模型的局限性

未考慮擴散效應：亥姆霍茲模型假設反離子嚴格平行排列于電極表面，忽略了溶液中離子的熱運動導緻的擴散分布。
後續修正：
- Gouy-Chapman模型（1910-1913年）：引入擴散雙電層概念，認為反離子濃度隨距離電極表面的增加而遞減。
- Stern模型（1924年）：将雙電層分為緊密層（Stern層）和擴散層，更貼近實際界面行為。

3.應用領域

電化學與電容器：解釋電極/溶液界面的電容行為，是超級電容器儲能機制的基礎理論之一。
膠體化學：用于分析膠體顆粒表面電荷與溶液離子的相互作用，如膠體穩定性與電動現象（電泳、電滲等）。

亥姆霍茲雙層是雙電層理論的奠基模型，盡管後續研究揭示了其簡化性，但其核心思想仍為理解界面電荷分布提供了重要框架。如需更深入探讨雙電層演化，可參考Gouy-Chapman-Stern模型的擴展理論。