Diffuse double layer interaction between two parallel plates with constant surface charge density in an electrolyte solution

Summary The double layer interaction between two parallel metallic plates with adsorbed surface charge of constant density in a symmetrical electrolyte solution is considered. Numerical calculations using the nonlinearPoisson-Boltzmann equation are made. Analytic expressions for the interaction are also obtained by using theDebye-Hückel approximation. The double layer interaction is found to be influenced by true charges induced on the plate surface due to electrostatic induction. This influence becomes important at small plate separations. It is also shown that the force and potential energy of interaction between metallic plates are small compared with those between insulating plates.

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Zusammenfassung Die Wechselwirkung der Doppelschichten zwischen zwei parallelen metallischen Platten mit der konstanten Dichte der adsorbierten Oberflächenladung in einer symmetrischen Elektrolytlösung wird betrachtet. Numerische Berechnungen werden mittels der nichtlinearenPoisson-Boltzmannschen Gleichung ausgeführt. Durch Benutzung der Debye-Hückel-Näherung werden auch analytische Ausdrücke für die Wechselwirkung gewonnen. Es zeigt sich, daß die Wechselwirkung der Doppelschichten von reellen Ladungen, die an der metallischen Oberfläche durch elektrostatische Induktion induziert werden, beeinflußt wird. Dieser Einfluß wird besonders wichtig für kleine Plattenabstände. Die Kraft und die potentielle Energie der Wechselwirkung zwischen metallischen Platten sind kleiner als die zwischen Isolierplatten.

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With 4 figures and 3 tables