Lexikon der Chemie: elektrochemische Doppelschicht
elektrochemische Doppelschicht, elektrische Doppelschicht, an der Berührungsfläche zweier Phasen auftretende, durch Ladungsverschiebung hervorgerufene doppelte Schicht von Ladungsträgern. Bringt man zwei Phasen, von denen eine meist ein Metall, die andere eine wäßrige Elektrolytlösung ist, in Kontakt, findet häufig ein Übergang von Ladungsträgern (Elektronen oder Ionen) zwischen ihnen statt. Es entsteht eine Potentialdifferenz zwischen beiden Phasen. Die an der Phasengrenze befindlichen Ladungen werden von einer gleichen Anzahl von Ladungsträgern (Gegenionen) in der wäßrigen Phase kompensiert. Ein Teil davon kann als starre Schicht unmittelbar an der Phasengrenze adsorbiert sein. Diese Schicht wirkt wie ein Plattenkondensator und führt zum Potentialabfall vom Oberflächenpotential ψ0 auf ψδ, das Sternpotential genannt wird (Abb.). Der verbliebene Teil von Gegenladungen befindet sich im diffusen Teil der Doppelschicht, in dem das Potential exponentiell mit dem Abstand abfällt. Dieses exponentiell verlaufende Potential wird Zetapotential genannt. Das Zetapotential kann maximal gleich dem Sternpotential sein. Für eine exakte mathematische Beschreibung der e. D. konnte bis heute keine analytische Lösung gefunden werden. Eine bekannte Näherungslösung wurde von Gouy und Chapman abgeleitet.
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elektrochemische Doppelschicht. Abb.: Aufbau der elektrochemischen Doppelschicht nach Gouy, Chapman und Stern.
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