Практическое применение электрической проводимости

По электрическим свойствам полимеры подразделяются на диэлектрики, полупроводники и электропроводящие материалы. К диэлектрикам относятся полимеры, молекулы которых не содержат легко диссоциирующих на ионы групп и сопряженных двойных связей вдоль макроцепи. Электрическая проводимость у этих полимеров при комнатной температуре не превышает 10 См/м. Для полимерных полупроводников (7=10 ч-Ч-10 См/м) характерно наличие сопряженных двойных связей или комплексов с переносом заряда. Электропроводящие полимерные материалы обычно являются композициями полимер— проводящий наполнитель. Перенос электричества в полимерных материалах может осуществляться электронами, ионами или моль-ионами. Идентификация типа носителей заряда и механизма их перемещения — весьма существенный вопрос для практических применений полимеров. Поэтому ниже рассматриваются основные представления о моделях переноса электрического заряда электронами и ионами. [c.40]

Согласно исходным положениям, электрофорез представляет собой явление, близкое электроосмосу. И для электрофореза, и для электроосмоса, как мы приняли ранее, перемещение жидкости по отношению к поверхности твердой фазы определяется силами, действующими на двойной электрический слой. Именно исходя из этих предпосылок нами и было выведено уравнение Гельмгольца — Смолуховского, выражающее зависимость скорости электрофореза от градиента потенциала внешнего поля. Однако применение уравнения (VII, 42) для описания электрофоретических явлений ограничено следующими условиями. Во-первых, толщина двойного слоя (обычно характеризуемая величиной 1/х) должна быть мала, по сравнению с размером частицы. Во-вторых, вещество частицы не должно проводить электричества, а поверхностная проводимость на межфазной границе должна быть настолько малой, чтобы она практически не влияла на распределение внешнего электрического поля. [c.203]

Кондуктометрическое титрование. Большое практическое значение имеет так называемое кондуктометрическое титрование, сущность которого заключается в том, что концентрацию электролита в растворе определяют измерением электрической проводимости при титровании. При исследовании мутных и окрашенных растворов, которые невозможно титровать с применением обычных индикаторов, особенно удобно применять кондуктометрическое титрование. [c.137]

Важное практическое применение могут найти мембраны из неорганических ионитов в электрохимических процессах как твердые электролиты с униполярной ионной проводимостью и низким электрическим сопротивлением. Мембраны можно получать прессованием тонкодисперсных порошков неорганических ионитов, иногда — с последующей термической обработкой. Чаще всего т неорганических ионитов гетерогенные мембраны получают по методикам, разработанным для органических ионитов [288] вальцеванием или прессованием порошков ионита с полимерным связующим или отливом взвеси порошка ионита в растворе полимерного связующего [289]. [c.203]

Для различных целей в радиоэлектронике и радиотехнике заманчиво иметь материалы, сочетающие электрические свойства неорганических полупроводников и физико-механические, технологические и другие свойства органических полимеров. В связи с этим в последние годы выполнены обширные исследования по синтезу, структуре и свойствам полимерных полупроводников, для которых характерна электронная или дырочная проводимость. Полимерные полупроводники находят все более широкое практическое применение. Известные органические полупроводники могут быть разделены на две группы 1) соединения с системой развитых сопряженных двойных или тройных связей 2) молекулярные комплексы с переносом заряда (КПЗ). [c.65]

В поисках систем, на основе которых можно создать ЭА с высокими удельными энергиями и мощностями, исследователи обратили внимание на расплавленные электролиты. В последних можно применять такие активные реагенты, как литий, и такие материалы, как сера, селен, теллур и др., которые при низких температурах практически не реагируют. Расплавленные электролиты имеют высокую электрическую проводимость, электрохимические реакции в них протекают с высокими скоростями, поэтому в ЭА с расплавленными электролитами можно получить высокие значения удельной мощности. Однако расплавленные электролиты очень агрессивны, поэтому требуют применения коррозионно-стой-ких материалов. К недостаткам ЭА с расплавленными электролитами следует также отнести необходимость их разогрева перед запуском. [c.141]

Одна из важнейших особенностей органических электропроводящих полимеров с полупроводниковыми свойствами — это их высокая фотоэлектрическая чувствительность. Синтезированы органические соединения, электрическая проводимость которых под действием света возрастает в 8—10 тыс. раз у неорганических полупроводников эта величина обычно не превышает нескольких сотен. Ряд электропроводящих органических соединений имеют максимум фоточувствительности в ультрафиолетовой области, другие — в инфракрасной. Однако эти вещества низкомолекулярные, и для их практического применения [c.157]

Магнетит имеет структуру обращенной шпинели Ре + [Ре +Ре +]04, обладает ферримагнетизмом, но его магнитные свойства слабые, поэтому он не нашел практического применения. Однако магнетит имел существенное значение при исследовании ферритов, так как, встречаясь в природе и обладая магнитными свойствами, он, естественно, способствовал изучению природы магнетизма и электрической проводимости ферритов в целом. [c.74]

Изучение электрических свойств молекулярных твердых веществ долгое время было пасынком физики твердого тела. До разработки квантовомеханической теории физики и химики изучали макроскопические свойства — такие, как твердость, сжимаемость и проводимость — самых различных материалов. Кристаллические типы не были еще достаточно четко дифференцированы, а поскольку представления о твердом теле были весьма ограниченными, не были выбраны какие-либо вещества в качестве специфических моделей для изучения того или иного из этих свойств. После появления зонной теории твердого тела наибольшее значение приобрели микроскопические свойства веществ, однако молекулярные твердые тела остались в стороне от рассмотрения. Одной из причин создавшегося положения могло явиться то, что не нашлось вещества, которое подошло бы в качестве простой теоретической или экспериментальной модели. Для металлов моделью мог служить литий или натрий, для ионных кристаллов — хлористый натрий, для полупроводников — германий и кремний. Простейшие же твердые вещества молекулярного характера, например монокристаллы водорода, гелия, аргона или неона, малодоступны и их трудно изучать. Даже сера и иод — первые из элементов периодической системы, образующие молекулярные кристаллы при комнатной температуре,— не привлекли серьезного внимания, так как по своей природе они довольно сложны. Другая очень веская причина относительного пренебрежения молекулярными твердыми веществами кроется в трудности практического применения этих веществ. Чрезвычайная мягкость, малая прочность на разрыв и низкая электропроводность делают их мало интересными для инженеров. Положение изменилось с появлением полимеров, но они нашли применение в электротехнике лишь как изоляторы, и поэтому измерения, описанные в литературе, носили прикладной характер и касались определения в основном изоляционных свойств, а не проводимости. [c.9]

Электролит на основе серной кислоты становится неподвижным (фиксированным) с помощью кремниевой кислоты илн мелкодисперсного диоксида кремния, приобретая тиксотропные свойства. Такой электролит сохраняет высокую электрическую проводимость серной кислоты, в то же время благодаря гелеобразному состоянию практически полностью устраняет оплывание активной массы положительных электродов, сдерживает разбухание губчатого свинца на отрицательных электродах. Поэтому необходимость в применении микропористых сепараторов, [c.189]

Омической поляризацией называется падение потенциала 1Н, вызываемое электрическим сопротивлением слоя электролита вблизи электрода или слоя продуктов реакций, а также обоих этих слоев одновременно. Омическая поляризация тем больше, чем выше поляризующий ток I и чем больше сопротивление Я слоя электролита или слоя продуктов реакции. В электролитах с хорошей проводимостью, например в морской воде, величина омической поляризации очень мала, и ею практически можно пренебречь. Напротив, значительное влияние омической поляризации наблюдается в случае применения электролитов с высоким сопротивлением (водопроводная вода, органические жидкости). [c.32]

Наиболее удобным методом определения коэффициентов вращательной диффузии является измерение дисперсии диэлектрической проницаемости, т. е. зависимости диэлектрической проницаемости от частоты приложенного поля. Диэлектрическая проницаемость возрастает при увеличении дипольного момента молекулы и практически линейно зависит от концентрации (разд. 2 гл. И1). Способность молекул изменять свою ориентацию в соответствии с изменением направления приложенного электрического поля позволяет рассчитать их время релаксации. Молекулы сферической формы характеризуются одним значением времени релаксации. В случае асимметричных молекул рассматриваемый метод позволяет определить два значения времени релаксации, если дипольный момент молекулы имеет отличные от нуля компоненты по обеим осям. Метод дисперсии диэлектрической проницаемости может быть использован для измерения малого времени релаксации порядка 10 сек, однако область его применения ограничена растворами с низкой удельной проводимостью. [c.179]

Действительно, теперь имеется метод получения таких чистых металлов — зонная плавка. Первое применение этого метода не относилось к металлам в узком смысле слова. Оказалось, что электропроводность германия и кремния практически полностью опр-еделяется наличием примесей. При помощи зонной плавки электропроводность постепенно уменьшали при возрастающей степени чистоты, и лишь при концентрации примесей 10 атомов проводимость упала до такой степени, что образцы можно было использовать для изготовления транзисторов. Оказалось возможным достигнуть степени чистоты германия 10, не принимая во внимание содержание кислорода. Но оказалось также, что в этих образцах кислород может находиться в количествах, еще легко определяемых аналитически, и, тем не менее, не оказывает заметного влияния на электрические свойства. Зонная плавка является столь эффективным методом именно потому, что ее можно провести таким образом, чтобы весьма чистый металл не соприкасался с другими веществами. Этот метод уже успешно применен к таким тугоплавким металлам, как титан и молибден, находившимся в виде свободно расположенных образцов. [c.350]

В гл. 8 и 9 анализируется влияние на поведение динамических систем со стороны цветного шума, т. е. таких флуктуаций в свойствах окружающей среды, которые обладают конечным временем корреляции, сравнимым с характерными собственными временами динамической системы. Здесь вновь подробно и в доступной форме обсуждаются детали математического аппарата, приспособленного для исследования этих вопросов. После математического обсуждения авторы приводят примеры применения изложенных методов к решению различных важных в практическом отношении задач. Среди них можно отметить изучение неустойчивостей в нематических жидких кристаллах, анализ моделей генетической динамики биологических сообществ, а также подробное исследование воздействия электрических шу MOB на проводимость биологических мембран [c.6]

Сложилось мнение, что ДИВ имеет гораздо больше возможностей, чем ВПТ-П. При этом исходят из того, что в ДИВ 40-60 мс, а в ВПТ-П-порядка единиц мс. Понятно, что во втором случае на предел обнаружения будут сказываться шумы капилляра , а при применении электролитов с низкой проводимостью-высокий уровень емкостного тока и значительное расхождение Е и переменного напряжения на двойном электрическом слое 11 , фактически вызывающего появление переменной составляющей тока электрохимической реакции (рис. 51). Но так как в современной вольтамперометрии имеется тенденция к увеличению длительности импульса в методах ВПТ, то преимущества ДИВ перед ВПТ-П исчезают. Причем наличие в ДИВ большого интервала времени между импульсами практического значения, как в НИВ, не имеет. [c.78]

Низкотемпературные твердые электролиты в основном характеризуются ионной проводимостью по одновалентным катионам металлов. Области их практического применения — сверхъемкие конденсаторы, счетчики времени, элементы памяти вычислительных машин, электрохромные устройства и т. д. Однако прежде всего высокотемпературные твердые электролиты лежат в основе многих практических применений суперионной проводимости. Важные среди них — датчики для определения содержания различных газов в окружающей среде — газовые сенсоры. Газоанализаторы с высокой точностью измеряют содержание кислорода, фтора, водорода, углекислого газа, метана и др. газов, причем выходной сигнал получается в виде электрического импульса напряжения или тока. [c.274]

В практической работе обычно используют заранее построенную градуировочную кривую зависимости электрической проводимости раствора от концентрации тех или иных электролитов. В связи с относительно близкими значениями подвижностей ионов кондуктометрические измерения дают информацию главным обра юм лишь об общей концентрации ионов в растворе. Малая селективность кондуктометрического метода существенно ограничивает его применение. [c.219]

Казалось бы, сплавы, в состав которых входят щелочные и щелочно-земельные металлы, почти не должны иметь практического применения из-за агрессивности металлов. Однако при образовании сплавов происходят химические изменения, и свойслва сплавов нередко существенно отличаются от свойств исходных компонентов. Так, например, добавка лптия приводит к образованию легких и коррозионно стойких сплавов (магнит, содержащий I % лития, приобретает хорошие литейные свойства и коррозионную устойчивость). Литий повышает электрическую проводимость и улучшает механические свойства меди. При изготовлении железнодорожных осевых подшипников применяется сплав на основе свинца, в состав которого входят Na (0,58%), Li (0,04%) и Са(0,73%). Число подобных примеров можно было бы продолжить. [c.128]

В работах [2, 3] показана возможность эффективного применения псевдоожиженного слоя, непосредственно нагреваемого электрическим током, для осуществления ряда электротермических процессов, таких, как хлорирование двуокиси циркония, восстановления окислов металлов, получения карбидов, фосфора и т. д. Учитывая, что в этих перспективных применениях псевдоожиженного слоя последний представляет собой смесь материалов различной электрической проводимости, представляют значительный практический интерес исследования влияния соотношения проводящих-неэлектро-проводящих зернистых материалов, составляющих слой, на его электрическое сопротивление и работу в качестве нагревательного элемента. Так как в литературе подобные данные отсутствуют, нами проведено исследование влияния на удельное сопротивление псевдоожиженных слоев частиц искусственного графита добавок материала с высоким удельным электрическим сопротивлением р, мало изменяющимся с температурой. [c.12]

Уравнение (1) выведено для стационарного состояния, характеризуемого равенством конвективного потока зарядов диффузной части двойного эле1стрического слоя (ДЭС) и противоположно направленного миграционного потока, обусловленного электропроводностью жидкости. Однако используемый для вывода этого уравнения механизм переноса зарядов является сильно упрощенным. Так, Бикерманом [1] было указано на необходимость учета поверхностной проводимости Хм обусловленной ионами ДЭС, что особенно существенно в случае электрохимически активных капиллярных систем, т. е. таких систем, где толщина ДЭС соизмерима со средним радиусом капилляров при значительном заряде поверхности. Наряду с этим существенное значение имеет и так называемый фильтрационный эффект , заключающийся в изменении концентрации раствора электролита при фильтрации его через капиллярную систему (диафрагму) [2—6]. Этот эффект обусловлен тем, что потоки противоионов и коионов, равные по величине (условие электронейтральности), задерживаются зарядом ДЭС и возникающим электрическим полем, что приводит к повышению концентрации электролита в области входа В настоящее время фильтрационный эффект находит широкое практическое применение для обессоливания воды [7]. [c.90]

Апротонный электролит представляет собой неорганическую соль лития, растворенную в органическом (реже неорганическом) апротонном биполярном растворителе (АДР). Практическое применение нашли те немногие соли лития, которые удовлетворительно растворяются в АДР и обеспечивают раствору достаточно высокую электрическую проводимость. К ним относят перхлорат и бромид лития, а также некоторые литиевые соли с комплексными анионами, такие, как ЫАЮи, Ь1ВР4, 11А5Рб. [c.125]

Для получения удовлетворительных результатов при количественном РСА1А образец должен иметь плоскую, хорошо отполированную поверхность, а также обладать хорошей электрической проводимостью, для чего, при необходимости, на поверхность образца наносят проводящее покрытие в виде тонкой пленки металла или углерода. Как правило, образцы монтируют в специальной кассете, позволяющей фиксировать их положение в приборе. Применение стандартных кассет повышает точность анализа в результате уменьшения погрешностей, связанных с установкой образца. Размеры анализируемого участка зависят от диаметра зонда (1—0,1 мкм), ускоряющего напряжения, угла отбора излучения, состава образца, что связано с условиями возбуждения и поглощения рентгеновского излучения в образце. Практически при анализе минералов выбирают зерна размером не менее 5 мкм. [c.257]

Применение лазеров в аналитической спектроскопии связано с обнаружением и измерением оптических сигналов, т. е. излучения самого лазера или возникающего под действием лазерного излучения процесса рассеяния или флуоресценции. Мы не будем рассматривать здесь оптические приборы, а сосредоточим наше внимание на преобразовании оптических сигналов в электрические и на последующей их обработке. Упрощенная блок-схема электронной обработки, представленная на рис. 7.1, показывает соответствующие взаимосвязи между различными стадиями процесса измерепия. Из данной схемы можно видеть, что случайные флуктуации и нежелательные систематические изменения, которые обычно носят названия шумов и фона соответственно, возникают на ранних стадиях преобразования и тем самым влияют на качество проводимых измерений. Обрабатываемые данные могут быть в форме аналоговых (непрерывных) или цифровых (дискретных) переменных в электронных системах обычно имеются соответствующие преобразователи данных одной указанной формы в другую — аналого-цифровой преобразователь и цифро-аналоговый преобразователь (АЦП и ЦАП соответственно). В практической деятельности, конечно, наблюдаются некоторые отклонения от данной схемы, например наличие в тщательно отработанных системах смешанной аналоговой и цифровой обработки. Всеобъемлющая и полная картина всего процесса измерений является достаточно сложной (и как таковая не будет рассматриваться) вследствие возможных искажений (нелинейного характера и т. д.) в фотодетекторах, усилителях, процессах преобразования и т. д. [c.449]