Торможение ионов релаксационное

Согласно теории сильных электролитов Дебая — Хюккеля, каждый ион полностью диссоциированного электролита окружен ионами, создающими поле противоположного знака. Такое распределение ионов в пространстве называется ионной атмосферой. При наложении внешнего поля центральный ион и ионная атмосфера, как обладающие зарядами, одинаковыми по величине, но обратными по знаку, движутся в противоположные направления. Силы меж-ионного взаимодействия вызывают торможения, растущие с увеличением концентрации, и, следовательно, уменьшающие эквивалентную электрическую проводимость. Движение ионной атмосферы в сторону, противоположную центральному иону, вызывает электрофоретическое торможение, обусловленное движением сольватированного иона против потока сольватированных ионов ионной атмосферы. Второй эффект торможения обусловлен нарушением симметрии расположения ионной атмосферы вокруг центрального иона при его движении под действием поля. Движение приводит к разрушению ионной атмосферы позади иона и образование ее на новом месте. Для этого требуется время релаксации, и потому позади движущегося иона всегда находится некоторый избыток заряда противоположного знака, тормозящего его движение. Это торможение называют релаксационным. На скорость движения иона в растворе влияет вязкость среды, создавая дополнительный эффект трения, который учитывается уравнением Стокса /т = 6ят]гу, где /т — спла трения т) — вязкость растворителя г — радиус иона V — скорость движения иона. [c.272]

При перемещении центрального иона проходит какое-то время, пока старая ионная атмосфера разрушается и на новом месте создается новая. Поэтому позади иона при его движении будет всегда находиться некоторый избыток заряда противоположного знака, и возникающие здесь электрические силы притяжения будут тормозить движение иона. Этот эффект торможения называется релаксационным. Если изменение эквивалентной электропроводности, связанное с релаксационным эффектом, обозначить через Хц, то уменьшение электропроводности при концентрации с, по сравнению с нулевой концентрацией (идеальный раствор), будет выражаться уравнением [c.115]

Концентрационная зависимость электрической проводимости по теории Дебая — Хюккеля — Онзагера [8, 27] объясняется существованием электрофоретического и релаксационного эффектов торможения ионов. Вычислив величины тормозящих сил, Онзагер вывел расчетное уравнение для электропроводности, отвечающее второму приближению теории Дебая — Хюккеля, получившее название предельного закона Онзагера для ЭП [c.864]

Ионная атмосфера рассеивается и возникает в новом месте не мгновенно. Поэтому при движении иона в электрическом поле ионная атмосфера перед ним не успевает полностью сформироваться, в плотность заряда здесь несколько понижена. За ионом же она повышена, так как ионная атмосфера еще полностью не рассеялась. Следовательно, каждый движущийся ион оставляет позади себя избыток противоионов, уменьшающих скорость его движения. Это дополнительное торможение называется релаксационным. Очевидно, оба вида торможения будут проявлять себя тем сильнее, чем больше концентрация раствора. [c.205]

Позади же иона, наоборот, плотность заряда несколько повышена, так как здесь ионная атмосфера еще полностью не распалась. Вызываемое в результате этих явлений торможение иона носит название релаксационного торможения (рис. 36). [c.127]

Наложение внешнего электрического поля нарушает симметричность ионной атмосферы (рис. 9.3,6), так как центральный ион и ионная атмосфера движутся в противоположных направлениях. Вокруг центрального иона начинает группироваться новая ионная атмосфера, а старая — разрушается. На разрушение старой и образование новой ионной атмосферы требуется время, называемое временем релаксации. Позади движущегося иона оказывается избыток ионов противоположного знака, электростатически тормозящих центральный ион. Такое торможение называется релаксационным (релаксационный эффект). При движении ионная атмосфера увлекает за собой молекулы растворителя, поэтому среда, в которой движется центральный ион, перемещается ему навстречу. Этот вид торможения называется электрофоретическим (электрофоретический эффект). [c.66]

Релаксационное торможение иона [c.194]

Эффект релаксационного торможения. Согласно электростатической теории растворов сильных электролитов ионная атмосфера обладает центральной симметрией. При движении иона в электрическом поле симметрия ионной атмосферы нарушается. Это связано с тем, что перемещение иона сопровождается разрушением ионной атмосферы в одном положении иона и формированием ее в другом, новом. Этот процесс происходит с конечной скоростью в течение некоторого времени, которое называется временем релаксации. Вследствие этого ионная атмосфера теряет центральную симметрию, и позади движущегося иона всегда будет некоторый избыток заряда противоположного знака. Возникающие при этом силы электрического притяжения будут тормозить движение иона. Таким образом, сила, действующая на ионы и определяющая скорость их движения в электрическом поле, а следовательно, электрическую проводимость раствора, будет [c.461]

Релаксационное торможение иона....... [c.264]

На подвижность каждого иона ионная атмосфера влияет двояко. Во-первых, при движении иона в растворе необходимо какое-то время, чтобы разрушилась ионная атмосфера на прежнем месте и сформировалась ионная атмосфера на новом месте. Поэтому позади иона всегда находится некоторый избыток заряда противоположного знака, и возникающие электрические силы притяжения тормозят его движение. Такой эффект торможения называется релаксационным . Другой тормозящий эффект называется электрофоретическим . Движущиеся ионы передают растворителю некоторое количество движения. При этом каждый ион движется в направлении, противоположном направлению движения окружающего его избытка ионов противоположного знака. Таким образом, поскольку каждый ион движется как бы против течения , испытываемая им сила вязкого трения оказывается большей по сравнению со случаем покоящегося растворителя. Оба эффекта торможения зависят от плотности ионной атмосферы и возрастают пропорционально квадратному корню из концентрации. [c.203]

В этом заключается физическая сущность релаксационных явлений в растворах сильных электролитов, вызывающих дисперсионный эффект торможения ионов. Теперь следует наметить пути количественного выражения указанной зависимости. Для учета значения релаксационных явлений в процессах прохождения электричества через растворы необходимо выяснить величину времени релаксации ионных атмосфер. Для этого нужно внести определенность в само понятие времени релаксации ионной атмосферы. Примем в качестве определения времени релаксации ионной атмосферы время, в течение которого уплотненность ионной атмосферы понизится в е раз. Допустим, что уплотненность ионов в пределах ионной атмосферы выражается величиной концентрации с . Допустим, что концентрация Са столь [c.138]

Силы релаксационного и электрофоретического торможения определяются ионной силой раствора, природой растворителя и температурой. Для одного и того же электролита при прочих постоянных условиях эти силы возрастают с увеличением концентрации раствора. [c.461]

Полученное отношение характеризует асимметрию в расположении иона относительно его ионной атмосферы, возникающую в результате движения иона. Чем больше эта асимметрия, тем больше то влияние, которое оказывают релаксационные явления на движение иона в данных условиях. Получив исходные соотношения, можно дать количественный вывод уравнения электропроводности, учитывающего и электрофоретический эффект и релаксационный эффект торможения ионов. Соответствующий вывод в наиболее общей форме был выполнен Онзагером. Чисто вычислительная сторона этого вывода отличается большой громоздкостью. Поэтому, опуская подробные подсчеты, покажем только конечный результат. [c.141]

Кроме катафоретического торможения, ион при своем движении испытывает еще релаксационное торможение. Происхождение этого рода торможения объясняется тем, что при перемещении иона в каждой новой точке вокруг него прежняя ионная атмосфера разрушается и создается новая. Поскольку новообразование и разрушение протекают во времени, можно представить себе, что старая ионная атмосфера позади иона не успела полностью разрушиться, а новая впереди иона не успела образоваться. Вследствие этого позади иона образуется избыток противоположно заряженных ионов, что и является причиной торможения. [c.389]

На рис. 21 показано влияние частоты переменного тока на электропроводность при различной концентрации одной и той же соли. Тормозящая сила релаксации представлена вторым членом в уравнении (11,58), умноженным на ]/С (г + 2а). Эта сила уменьшается с ростом частоты. По ординате отложена эта величина при высокой частоте (Лв), отнесенная к такой же величине при низкой частоте (Хн). Уменьшение отношения Яв/Я показывает ослабление релаксационного эффекта торможения ионов. Видно, [c.116]

Теория электропроводности растворов сильных электролитов была разработана П. Дебаем и Л. Онзагером. В этой теории, помимо силы торможения иона, возникающей при его движении в вязкой среде, учитываются две дополнительные силы тормо-лсения, вызываемые наличием ионной атмосферы. Эти две силы связаны с двумя эффектами электрофоретическим и релаксационным. [c.174]

При малых концентрациях растворов число ионов в 1 см раствора мало и, так как ток переносится ионами, мала удельная электропроводность растворов. По мере роста концентрации растет и число ионов в 1 см раствора и соответственно растет удельная электропроводность. Однако при достижении определенных концентраций раствора удельная электропроводность начинает уменьшаться в случае сильных электролитов из-за усиления торможения ионов за счет релаксационного и электрофоретического эффектов, а в случае слабых электролитов — из-за уменьшения степени диссоциации. [c.25]

Другая причина, вызывающая тормозящий эффект, также связана с существованием ионной атмосферы. При движении иона происходит разрушение находящейся около него ионной атмосферы и образование новой ионной атмосферы. Этот процесс требует определенного времени, которое называется временем релаксации. При движении ион оказывается несимметрично расположенным по отношению к ионной атмосфере, позади иона имеется избыток зарядов противоположного знака, что вызывает торможение иона. Этот эффект называется релаксационным. [c.15]

Рис. (1.4. Влияние ионной атмосферы на движение носителей в растворах сильных электролитов а — электрофоретическое торможение б — релаксационное торможение

Следовательно, частотный эффект должен быть меньшим, чем эффект Вина, и, сопоставляя значения того и другого, можно расчленить суммарный эффект уменьшения электропроводности на составляющие, обусловленные электрофоретическим й релаксационным торможениями. Действительно, эффект Вина возникает при полном уничтожении ионной атмосферы, а следовательно, н обоих эффектов торможения. Частотный -эффект объясняется лишь исчезновением симметрии ионной атмосферы. Опыт показывает, что последний эффект примерно в 3 раза слабее, чем эффект Вина, т. е. электрофоретический эффект в 2 раза сильнее эффекта релаксации. [c.436]

При двин<ении любого иона нарушается сферическая симметрия его ионной атмосферы. Рассеивание существующей и образование новой атмосферы вокруг движущегося иона происходит не мгновенно, для восстановления ее требуется некоторое время, так называемое время релаксации. В результате при движении иона впереди него ионная атмосфера не успевает сформироваться, а позади не успевает полностью разрушиться, в связи с чем плотность противоположного заряда впереди движущегося иона несколько понижена, а позади — повышена. Некоторый избыток противоположных зарядов позади иона вызывает так называемое релаксационное торможение. [c.186]

На основе электростатической теории сильных электролитов Дебай, Гюккель и Онзагер получили выражение для эквивалентной электропроводности предельно разбавленных растворов сильных электролитов. Изменение эквивалентной эле.чтропроводности растворов сильных электролитов с концентрацией электролита объясняется торможением движения ионов в электрическом поле из-за их электростатического взаимодействия. С увеличением концентрации раствора ионы сближаются и электростатическое взаимодействие между ними возрастает. При этом учитываются два эффекта, вызываюш,их электростатическое взаимное торможение ионов электрофоретический и релаксационный эффекты. [c.261]

Различают электрофоретическое и релаксационное торможения. Электрофоретический эффект возникает потому, что при наложенин электрического поля центральный гидратированный ион и ионная атмосфера сдвигаются в противоположных направлениях, что вызывает дополнительную электрофоретическую силу трения, уменьшающую абсолютную скорость передвижения иона. Релаксационный эффект или эффект симметрии вызывается тем, что при движении иона ионная атмосфера разрушается, а вновь образованная несимметрична ее плотность впереди движущегося иона меньше, чем позади. Релаксационный эффект исчезает при такой частоте переменного поля, когда взаимные смещения иона и ионной атмосферы малы и ионная атмосфера практически симметрична. Исчезновение релаксационного эффекта называют дисперсией электропроводности. [c.94]

Природа торможения объясняется существованием ионных атмосфер. При движении каждого центрального иона к соответствующему электроду возникает так называемое катафоре-тическое тормоэюение, которое вызывается одновременным противоположно направленным движением ионной атмосферы. Ионная атмосфера рассеивается и возникает в новом месте не мгновенно. Поэтому при движении иона в электрическом поле ионная атмосфера перед ним не успевает полностью сформироваться, и плотность заряда здесь несколько понижена. За ионом же она повышена, так как ионная атмосфера еще полностью не рассеялась. Следовательно, каждый движущийся ион оставляет позади себя избыток противоионов, уменьшающих скорость его движения. Это дополнительное торможение называется релаксационным. Очевидно, оба вида торможения будут проявлять себя тем сильнее, чем больше концентрация раствора. [c.224]

Теория сильных электролитов показывает, что образование ионных атмосфер ведет к замедлению движения ионов. Механизм замедляющего влияния ионных атмосфер двоякий. С одной стороны, имеет место электрофоретический механизм торможения, заключающийся в появлении встречного движения ионной атмосферы. Величину снижения электропроводности, вызванного электрофоретическим торможением, обозначим Ла. Кроме того, существует релаксационный механизм торможения движения иона. Замедленность процесса рассеяния ионной атмосферы ведет к тому, что при движении иона центр его ионной атмосферы как бы отстает от него. Противоположность зарядов иона и его ионной атмосферы ведет к тому, что отстающая от иона атмосфера притягивает его к себе, т. е. тормозит двигающийся ион. Релаксационное торможение ведет к понижению электропроводности. Обозначим понил<ение электропроводности, вызываемое релаксационным торможением, через Если величину эквивалентной электропроводности при бесконечном разведении обозначить через Аоо, то электропроводность раствора с конечной концентрацией Л может быть вычислена по уравнению [c.147]

Аналогичное явление наблюдается и в сильных электролитах, так как при нагревании не только увеличивается подвижность ионов вследствие уменьшения вязкости, но и уменьшается диэлектрическая проницаемость, что приводит к увеличению плотности иЬнной атмосферы, а следовательио, к увеличению электрофоретического и релаксационного торможений. [c.438]

Опытные значения электрофоретической подвижности обычно достигают лг5,0-10 м /(с-В), а электрокииетического потенциала до 100 мВ. Эксршриментально определенные значе 1ня подвижности оказываются меньпш расчетных. Следует отметить, что по абсолютному значению величина Иэф одного порядка со скоростью движения ионов в электрическом поле с напряженностью, равной еднпице. Несовпадение экспериментальных и теоретических значений электрофоретической подвижности определяется в основном двумя эффектами, не учтенными теорией Гельмгольца — Смолуховского релаксационным эффектом и электрофоретическим торможением.. [c.224]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология