空气/水界面处带电胶体的表面压

水与空气（或油）界面处的带电胶体单层在大量化学、物理和生物学应用中被使用。尽管在过去几十年中投入了大量的实验和理论精力来研究此类单层，但其一些基本性质尚未被完全理解。在本文中，我们将带电胶体单层建模为具有有限厚度的连续层，并在水侧和空气侧具有分离的电荷分布。通过充电方法和在 Debye-Hückel 近似内计算静电表面自由能和表面压。我们获得了表面压对几个系统参数的依赖关系：单层厚度、其独特的介电常数以及水相的离子强度。发现表面压随每个颗粒的面积 ${a}$ 的标度在密堆积极限下介于 ${a}^{-2}$ 之间，在松散堆积极限下为 ${a}^{-5/2}$。通常发现表面压受胶体空气侧电荷的强烈影响。然而，当较大的电荷位于水侧时，出现了对盐浓度更微妙的依赖关系。这纠正了由于屏蔽作用水侧电荷总可以被忽略的普遍假设。最后，使用单个拟合参数，发现我们的理论能很好地拟合强至中等强度电解质的实验数据。我们假设最近在低离子浓度下观察到的 $a^{-3/2}$ 的反常标度无法在线性理论内得到解释，其解释需要完全非线性的分析。