Электропроводность влияние сильного поля

Изменение эквивалентной электропроводности растворов сильных электролитов с разбавлением связано с изменением межионного взаимодействия. Под влиянием приложенной разности потенциалов равномерность распределения ионов в ионной атмосфере нарушается, центральный ион и противоионы атмосферы начинают смещаться в противоположных направлениях и благодаря возникновению тормозящих сил уменьшается подвижность ионов. В более концентрированных растворах подвижность также уменьшается благодаря более частым столкновениям катионов и анионов, движущихся в электрическом поле в противоположных направлениях. При больших разведениях раствора межионное взаимодействие очень незначительно и ионы движутся с максимальными скоростями, не зависящими от дальнейшего разведения. [c.242]

Эффект Вина состоит в том, что при увеличении напряжения на электродах электропроводность электролитов возрастает, стремясь к величине коо. При сильных полях, порядка 100 000 в см, скорости ионов достигают метра в секунду. В таком случае за время релаксации ион проходит расстояние, во много раз, превышающее толщину ионного облака. При этом скорости, приобретаемые ионами под влиянием больших электрических полей, могут стать столь значительными, что фактическое время взаимодействия ионов станет меньше времени, необходимого для образования ионной атмосферы. В связи с этим ионное облако не сможет образоваться и ионы начнут двигаться так быстро, как если бы они испытывали только сопротивление, вызванное вязкостью растворителя. [c.116]

Вин [59] обнаружил, что электропроводность растворов электроли вв всегда увеличивается с увеличением напряженности электрического поля. Он показал, что это увеличение является функцией ксТнцентрации, валентности, а также природы раствора. Кроме того, эквивалентная электропроводность растворов сильных электролитов при очень сильных полях, повидимому, асимптотически приближается к постоянному предельному значению. Оказалось, что относительное увеличение электропроводности при увеличении напряженности поля в растворах слабых электролитов [60] во много раз больше, чем в случае сильных электролитов. Такое же явление наблюдал Гемант [61] для растворителей с очень низкой диэлектрической постоянной Вин дал правильное объяснение этого эффекта, считая, что под влиянием поля возрастает диссоциация электролита. [c.208]

Фалькенгаген, Фрелих и Флейшер развили дальше предложенную Дебаем и Фалькенгагеном (см. 5) теорию влияния частоты на электропроводность и диэлектрическую постоянную в присутствии сильных полей. Эта теория не является такой полной, как изложенная выше теория Онзагера и Вильсона для нулевой частоты, так как в ней не учитывается электрофоретический эффект. Уравнения для влияния частоты имеют следующий вид [c.109]

Влияние сильного электрического поля на электропроводность растворов электролитов [c.208]

Влияние поля на электропроводность прп очень малой и при несколько более высокой концентрациях показано на рис. 42 и 43, на которых изображены графики зависимости удельной электропроводности от напряженности поля. При очень малых концентрациях растворенного вещества эта зависимость является почти прямолинейной при более высоких концентрациях начальная ветвь кривой (см. рис. 43) несколько изогнута, причем она становится прямолинейной при возрастании силы поля. Как отмечалось выше, это отклонение от прямолинейности обусловлено влиянием ионных атмосфер, которые исчезают при более сильных полях. Путем [c.211]

Влияние высокой напряженности поля было обнаружено до разработки электростатической теории сильных электролитов. Теория объяснила факт, установленный экспериментально. Опыты по определению электропроводности при напряженности поля порядка 2 10 в см требуют соблюдения ряда предосторожностей. Огромные токи, протекающие в электролите, должны вызывать повыщение температуры, что недопустимо. [c.132]

Какое влияние оказывают сильное электрическое поле и высокочастотный переменный ток на экспериментально определяемые значения электропроводности [c.334]

Электроны в этой зоне компенсируют положительный заряд примесей. Влияние данного сорта примеси на электропроводность определяется кулоновским полем, создаваемым примесью на ионах ванадия. Сильное кулоновское поле, создаваемое ионом Мо +, приводит к полной локализации электрона на одном ядре ванадия. Зона разорвана, и электроны в проводимости не участвуют. В особо чистых образцах основная примесь — одновалентные ионы, создающие слабые кулоновские ноля компенсирующие их заряд электроны освобождаются уже вблизи комнатной температуры. Этими примесями,- концентрация которых —10 — 101 см , и обусловлена высокая проводимость УгОд. Стабильность а и числа центров ЭПР нри прогреве в воздушной и кислородной атмосфере показывает, что кислородный состав образцов при этом не меняется. [c.15]

Влияние высокой напряженности поля было обнаружено до разработки электростатической теории сильных электролитов. Теория объяснила факт, установленный экспериментально. Опыты по определению электропроводности при напряженности поля [c.132]

Влияние высокой напряженности поля было обнаружено до разработки электростатической теории сильных электролитов. Теория объяснила факт, установленный экспериментально. Опыты по определению электропроводности при напряженности поля порядка 2-10 В/см требуют соблюдения ряда предосторожностей. [c.117]

Электропроводность сильных электролитов. Рассмотрим, чем обусловливается изменение эквивалентной электропроводности растворов сильных электролитов при изменении концентрации. Так как число ионов для объема раствора, содержащего 1 г-экв данного электролита, при этом не меняется, то изменение эквивалентной электропроводности с концентрацией вызывается только изменением скорости перемещения ионов. При данном градиенте внешнего поля эта скорость, зависит лишь от сил, тормозящих перемещение ионов. Важнейшими из них являются влияние релаксации ионной атмосферы, электрофоретический эффект и силы трения. Рассмотрим лишь первые два из них, так как действие трения не нуждается в пояснении. [c.549]

На основании своей теории Дебай и Гюккель [10] внесли также существенный вклад в теорию электропроводности электролитов. Несколько позже, развивая общую теорию движения ионов, Онзагер [11] вывел предельный закон для электропроводности электролитов. Впоследствии теория электропроводности Онзагера была расширена Дебаем и Фалькенгагеном [12], которые учли влияние высокой частоты переменного тока на электропроводность и диэлектрическую постоянную. Предельный закон для вйзкости растворов электролитов вывел Фалькенгаген [13], а общие законы диффузии электролитов были изучены Онзагером и Фуоссом [14]. Далее, Иоос и Блю-ментрит [15] исследовали с теоретической точки зрения эффект Вина, т. е. влияние сильных электрических полей на свойства растворов электролитов. Позднее Вильсон [16] дал полное решение этого вопроса для случая электролитов, диссоциирующих на два иона. Очень интересная теория влияния сильных полей на ионизацию слабых электролитов была развита Онзагером [17]. [c.34]

Поскольку теория электропроводности Дебая—Гюккеля—Онзагера была развита для случая слабых полей, ее пришлось видоизменить таким образом, чтобы учесть влияние сильных полей. Первая попытка в атом направлении была сделана Иоосом и Блюментритом [16]. Они получили следующее уравнение [c.101]

При выводе этого уравнения для бинарных электролитов Горин воспользовался теорией Дебая — Гюккеля для вычисления потенциала на поверхности иона, допустив при этом, что наложенное внешнее поле не искажает существенным образом строение ионных атмосфер. При этом допущении не учи-ттывается потенциал асимметрии Напомним, что наличие фу в уравнении Онзагера является существенной особенностью этого уравнения, удовлетворительно описывающего с помощью функции влияние сильных полей и высокой частоты. Уравнение Горина, несмотря на его недостаточную теоретическую обоснованность, можно применять для вычисления электропроводности и чисел переноса в пределах значительного интервала концен- [c.157]

Фалькенгаген, Фрёлих и Флейшер [64] показали, что их теория влияния частоты на электропроводность при сильных полях качественно согласуется с данными Майкелса [65]. Так как экспериментальные данные в этой области весьма немногочисленны, то необходимы дальнейшие исследования. [c.210]

Онзагер показал, что для случая сред с низкой диэлектрической постоянной его теория подтверждается экспериментальными данными Ге-манта [676], который исследовал, влияние сильных полей на электропроводность раствора пикриновой кислоты в смеси, содержащей 5% этилового спирта и 1% минерального масла в бензоле ф = 2,1). [c.211]

На рис. 41 (согласно Онзагеру) точками представлены экспериментальные данные Шиле [67а] для уксусной и хлоруксусной кислот в воде (/)= 78,57). Прямые линии соответствуют вычисленным теоретическим значениям относительного изменения электропроводности. Величина эффекта в большой степени зависит от значения а, причем эффект тем сильнее, чем слабее кислота. Для полей напрян енностью свыше 50 кв/см совпадение между экспериментальными и вычисленными значениями является превосходным. Расхождения при более слабых полях объясняются тем фактом, что теория не учитывает влияния ионных атмосфер, что является справедливым лишь в случае сильных полей, при которых ионные атмосферы разрушаются. Направление этих отклонений подтверждает высказанное соображение, однако теоретический расчет этого явления весьма затруднителен. [c.211]

На рис. 43 показано в схематическом виде влияние высоких градиентов потенциала на величину электропроводности растворов электролитов. Характер этого явления позволяет заключить, что закон Ома не соблюдается в полях с высоким перепадом потенциала. Столь сильные поля вызывают повышение электропроводности. Электропроводность, возрастая ассимптотически, приближается к значению Ла, т. е. к величине, эквивалентной электропроводности при бесконечном разведении. Этот результат указывает на полный отрыв иона от его ионной атмосферы. При большой разности потенциалов на электродах скорость движения ионов становится очень большой. Ион вырывается за пределы своей ионной атмосферы. Скорость его перемещения в растворе столь велика, что формирование новых ионных атмосфер на пути его движения не успевает произойти. [c.146]

Информацию о кинетике кислотно-основных реакций можно также получить при быстром изменении внешнего электричеокого поля. Однако, поскольку применение сильных полей в течение длительного времени вызывает побочные процессы, связанные с нагреванием и электролизом, в экспериментах используют короткие электрические импульсы. Степень диссоциации слабых электролитов под действием сильных электрических полей увеличивается до определенного уровня (ее можно вычислить). Это явление известно как эффект диссоциации полем или второй эффект Вина. При быстром изменении поля степень диссоциации меняется с запаздыванием. Сказанное иллюстрирует рис. 6, который показывает, как будет изменяться степень диссоциации а при наложении прямоугольных электрических импульсов различной длительности. Так как электропроводность раствора зависит от степени диссоциации, она будет меняться за время импульса, и это изменение можно использовать для определения скорости диссоциации. На практике часто применяют затухающий гармонический импульс вместо прямоугольного, а чтобы исключить влияние той части эффекта Вина, которая обусловлена межионным притяжением, измеряют электропроводность по сравнению с сильным электролитом. [c.141]

Электропроводность и свечение возникают в газах не только при нагревании, но и при сильном облучении газа ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, при действии на газ потока электронов и ионов. Ионизация газов происходит и под влиянием сильного электрического поля. Газ, обладающий свойством электропроводности и свечения, представляет собой фэрму агрегатного состояния вещества, которое получило название плазмы. [c.27]

Из приведенных рассуждений следует, что в применении к воде и Р означает то количество электричества в кулонах, которое переносят при электролизе ионы водорода за 1 сек, когда они находятся между электродами в количестве 1 г-же и двигаются под влиянием электрического поля с падением напряжения 1 в на сантиметр пути. Величина и Р означает то же самое по отношению к ионам гидроксила. Эти величины, которые называют п о-движностями ионов, можно экспериментально определить, изучая электропроводность сильных электролитов. Оказывается, подвижность иона водорода равна при 18° 315 и иона гидроксила 174. Следовательно, предельная молекулярная электропроводность воды равна 315+174 = 489 и степень диссоциации [c.162]

Шидловский м. К. Влияние сильных электрических полей и температуры на электропроводность аморфного селена,— Уч. зап. Белорусск. ун-та, 1954, № 19, с, 122—144. Библ. 11 назв, [c.317]

Из термограмы (рис. 1 и 2) видно, что слабовосстановительная среда оказывает существенное влияние как на твердофазовые реакции, так и на процессы с участием жидкой фазы. Температура декарбонизации снижается на 10—20°С, экзотермического максимума — на 20—30°С и начала образования жидкой фазы — на 30—40°С. Снижение температуры максимума реакции декарбонизации объясняется ослаблением структурных связей обжигаемых соединений под действием ионов переходных металлов, обладающих сильным полем. При восстановлении ионов железа, марганца и титана образуются ионы более низких степеней окисления, имеющие больший ионный радиус и, следовательно, в более значительной степени разрыхляющие кристаллическую решетку карбоната кальция. Изменение электропроводности при обжиге в слабовосстановительной среде происходит при температуре на 30—40°С ниже, чем при обжиге этой же смеси в окислительной среде, что свидетельствует о более раннем появлении жидкой фазы и, вследствие этого, более интенсивном образовании клинкерных минералов. [c.132]

Некоторые элементарные металлоиды отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Каждый атом металлоида в кристалле связан с другими атомами ковалентной связью. В кристаллах полупроводников валентные электроны закреплены в атомах непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие свободных электронов в кристаллах металлоидов сообщает им некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь или так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам металлоидов еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом полупроводнике в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Однако вследствие того, что подвижности электронов и дырок различны, значения электронной (п) и дырочной (р) проводимости в общей электропроводности чистого металлоида (значение которой очень невелико) не равны друг другу. Соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле металлоида можно изменить, если в металлоид ввести даже очень незначительную примесь другого металлоида или, наоборот, металла. Пол у проводимость отличается от обычной металлической электропроводности не только своей малой величиной. Она увеличивается с повышением температуры и сильно зависит от освещения полупроводника. Наиболее же существенным признаком полупрово-димости является крайняя чувствительность к наличию примесей даже в самых ничтожных количествах. [c.44]

Эквивалентная электропроводность изменяется с температурой. Для большинства электролитов с повышением температуры электропроводность увеличивается, что объясняется повышением подвижности ионов. Однако для некоторых электролитов, особенно в неводных средах, возможно и снижение электропроводности. Это связано с уменьшением диэлектрической проницаемости растворителя. Величина эквивалентной электропроводности зависит также от амплитуды и частоты приложенного электрического поля. Особенно заметно это проявляется в растворах сильных электролитов, где на перемещение ионов оказывает влияние окружающая противоионная атмосфера. При высоком напряжении ион движется значительно быстрее, чем образуется ионная атмосфера, и поэтому отсутствуют, катафоретиче-ские и релаксационные эффекты. Электропроводность растворов в этих условиях резко возрастает. Релаксационное торможение снижается, кроме того, при повышенных частотах (эффект Дебая—Фаль-кенгагена). В растворах слабых электролитов электропроводность также растет с увеличением градиента поля, однако природа этого явления связана с изменением равновесия диссоциации. При высоком градиенте потенциала равновесие сдвигается в сторону образования ионов. [c.225]

В гл. II мы ознакомились с основными положениями теории, необходимыми для изложения динамики ионных атмосфер. Используя для решения этой проблемы общее уравнение непрерывности (39) гл. II, а также вводя некоторые другие важные представления, можно вывести точные уравнения, которые позволяют вычислить обусловленные кулоновскими силами электростатические составляющие вязкости, электропроводности и диффузии разбавленных растворов электролитов. В создании и дальнейшем развитии этой сложной теории участвовали Дебай и Гюккель, Фалькенгаген и Онзагер. Так как для решения всех этих вопросов требуется применение весьма специализированных математических методов, то мы не будем приводить полное изложение указанной теории. Нами будут рассмотрены принципиальные физические основы теории и изложены важнейшие этапы выводов. Эto облегчит читателю знакомство с литературой, к которой он может обратиться, если пожелает получить более глубокие познания в этой области. Вслед за теорией вязкости, электропроводности и диффузии будет рассмотрена теория влияния высокой частоты переменног о тока и сильных электрических полей на электропроводность. В окончательном виде полученные теоретические закономерности будут иметь форму, удобную для вычислений. Связанные с теорией вопросы, более важные для практических вычислений, подробно рассматриваются ниже, в гл. V, в которой приведены упрощенные уравнения, а также таблицы соответствующих численных констант. [c.74]