Релаксация электростатического заряда

Релаксация электростатического заряда [c.204]

Релаксация электростатического заряда. В технологическом процессе, сопровождающемся электризацией, наблюдаются две зоны генерирования и рассеяния зарядов. В зонах генерирования преимущественно протекают процессы электризации, в зонах рассеяния — утечка или релаксация зарядов с наэлектризованного материала. Как правило, эти зоны пространственно разделены между собой. Например, при перекачивании жидкостей по трубопроводам зоной генерирования являются трубопроводы, а зоной [c.226]

Ряд работ был посвящен изучению релаксационных свойств поверхности раздела германий/электролит. При изменении потенциала полупроводникового электрода релаксация пространственного заряда в полупроводнике и заряда электростатически адсорбированных ионов в двойном слое,, поскольку этот процесс не связан с диффузией, протекает практически мгновенно. Процессы адсорбции и десорбции, напротив, идут сравнительно медленно поэтому при наличии адсорбционных слоев на электроде равновесие устанавливается за длительное время. [c.15]

Материалы, на которых наблюдается низкая степень запарафинивания, по значению электрического сопротивления занимают переходную зону от полупроводников к изоляторам. Через диэлектрические покрытия рассеивание электростатических зарядов потока в землю происходит значительно слабее, чем в металлических трубах без покрытия. Такое покрытие частично изолирует и тем самым ослабляет электростатическое взаимодействие потока с землей. В результате этого ослабевает кулоновское притяжение мицеллы к стенке трубы, и мицелла уносится потоком. Степень электризации самих материалов при значениях времени релаксации зарядов порядка 0,1—1,0 сек невысокая, электростатические силы не влияют на увеличение сил адгезии частицы к поверхности покрытия. Время релаксации зарядов парафиновой массы составляет величину порядка 1,5 сек и близко к времени релаксации зарядов материалов, хорошо сопротивляющихся парафинизации. [c.18]

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]

Снижение эквивалентной электропроводности электролита при увеличении концентрации можно представить себе наглядно. Пусть при движении центрального иона в электрическом поле ионная атмосфера возникает перед ним и исчезает позади него. Появление ионной атмосферы происходит с некоторой задержкой времени (релаксацией). Время релаксации обратно пропорционально концентрации и заряду ионов, а также электропроводности. В результате движения иона равнодействующая всех зарядов ионной атмосферы смещается назад по движению ионов, иначе говоря, ионная атмосфера деформируется, становится асимметричной и поэтому тормозит движение центрального иона из-за электростатического взаимодействия (эффект релаксации). Кроме эффекта релаксации возникает также электрофоретическая сила. Она создается вследствие того, что ионная атмосфера состоит преимущественно из ионов противоположного знака и при движении в направлении, противоположном центральному иону, увлекает за собой молекулы растворителя в результате возникают как бы дополнительные силы трения. Обе эти силы обратно пропорциональны радиусу [c.332]

Измерение вязкости частично нейтрализованных водных растворов ПЭИ [64] показывает, что максимум вязкости лежит при 80%-ной нейтрализации. Дальнейшее добавление электролита лишь экранирует заряды нитеобразной молекулы полимера. Этим снижается электростатическое отталкивание ионизированных групп, в результате чего вытянутые нити ионизированного ПЭИ все больше переходят в статистические клубки, как в незаряженных нитевидных молекулах. Изучением температурной зависимости поляризации флуоресцентного света, которое позволяет получить представление о времени релаксации вращающегося фрагмента, т. е. о жесткости полимерных молекул, было показано [71], что вращающийся элемент в солях ПЭИ (с солянокислой и 1-диметиламино.нафталин-5-сульфокислотой) соответствует по своему размеру всей молекуле. Другими словами, полимерная цепь в молекуле ионизированного ПЭИ является настолько жесткой, что она вращается как единое целое. [c.181]

Этот процесс требует известного времени (время релаксации), в результате чего центральный ион не располагается более симметрично относительно ионной атмосферы, а на.ходится несколько впереди ее центра. Вследствие возникающего при этом дополнительного электростатического взаимодействия иона с ионной атмосферой он испытывает торможение (релаксационный, или асимметрический, эффект), которое ведет к снижению Лео. Введение еще одной поправки к Л , обусловлено тем, что ионная атмосфера, знак заряда которой противоположен знаку заряда центрального иона, движется в электрическом поле в противоположном направлении и тем самым тормозит центральный ион (электрофоретический эффект). По Дебаю, Хюккелю и Онзагеру [c.485]

Релаксационный эффект возникает из-за того, что для образования или распада ионной атмосферы вокруг центрального иона требуется некоторое время /ре., - время релаксации. При движении иона в электрическом поле его ионная атмосфера как бы несколько запаздывает ее центр (рис. 10.15, точка В) остается в точке, г.де находился центральный ион, некоторое время тому назад. Конфигурация ионной атмосферы вокруг центрального иона (точка А) будет уже не сферической, а вытянутой (яйцевидной). Вследствие такого смещения зарядов ионная атмосфера оказывает на центральный ион электростатическое воздействие, направленное в сторону, противоположную его движению. Строгий расчет этого явления провел к 927 г, Л. Онзагер, Полученное им решение имеет вид [c.198]

Пока такого поля не было, ионы находились под влиянием теплового движения молекул растворителя и электростатического взаимодействия. Но когда внешнее поле между электродами возникло, на беспорядочное тепловое движение наложилось направленное перемещение ионов к электродам так, например, катион будет двигаться к катоду. Но катион в растворе не вполне свободен. Он окружен ионной атмосферой, в которой преобладает заряд, противоположный по знаку центральному иону. Двигаясь к катоду, катион будет как бы покидать свою ионную атмосферу. Сместившись за какое-то время от центра своей ионной атмосферы, катион начнет формировать новые слои ионной атмосферы в направлении своего движения. С противоположной же стороны начнется рассеивание ионной атмосферы, покинутой движущимся ионом. Но процесс формирования и уничтожения ионной атмосферы не происходит мгновенно, так как существует некоторое время релаксации, не равное нулю. Вследствие этого движение катиона вызовет постоянное, но несколько отстающее образование новой ионной атмосферы с той стороны, в которую движется ион, и постоянное отстающее рассеивание ионной атмосферы с противоположной стороны. Ионная атмосфера потеряет свою шаровую симметрию, сделается несимметричной. В покинутой части ионной атмосферы будет преобладать отрицательный заряд, тормозящий движение катиона к электроду. Такое тормозящее действие деформированной несимметричной ионной атмосферы называется эффектом релаксации, или эффектом асимметрии. [c.119]

Часто возникает уширение резонансных сигналов протонов, связанных с атомными ядрами, имеющими электрический квадруполь-ный момент. Величина электрического квадрупольного момента служит мерой несферичности распределения электрического заряда в ядре. Электрический квадрупольный момент имеют лишь ядра со спиновым числом >7г- Наиболее распространенным примером ядер этого типа могут служить ядра азота (7 = 1). В молекулах часто существуют очень неоднородные локальные электрические поля. Тепловое движение таких молекул вызывает эффективное взаимодействие ядерного квадруполя с хаотически меняющимися во времени электростатическими полями ядро быстро отдает спиновую энергию решетке. Поэтому ядра, обладающие квадрупольными моментами, обычно имеют малые времена спин-решеточной релаксации, а ЯМР-сигналы протонов, связанных с этими ядрами, соответственно уширены. [c.73]

Термоэлектреты готовили из образцов ПММА диаметром 50 мм, вырезанных из листа толщиной 1,2+-+ 1,5 мм. На обе поверхности образца накладывали электроды из алюминиевой фольги диаметром 40 мм. Поляризацию проводили при 60, 80, 100, 120 и 140 °С и напряженностях поля п= Ю, 20, 30 кВ/см. Точность поддержания температуры составляла 2°С. Время выдержки под напряжением при заданной температуре составляла 1 ч. Образцы охлаждали в электрическом поле до комнатной температуры за 15—20 мин. Поверхностную плотность заряда определяли методом электростатической индукции. Величину гетерозаряда определяли интегрированием по времени тока деполяризации [по формуле (5)], соответствующего релаксации гетерозаряда. Ток деполяризации измеряли при нагреве электрета со скоростью 6°С/мин от комнатной температуры до 190 °С. [c.47]

Термоэлектреты готовили из образцов ПММА диаметром 50 мм, вырезанных из листа толщиной I,2-i- ,5 мм. На обе поверхности образца накладывали электроды из алюминиевой фольги диаметром 40 мм. Время под напряжением при заданной температуре составляло 1 ч. Образцы охлаждали в электрическом поле до комнатной температуры за 15—20 мин. Поверхностную плотность заряда определяли методом электростатической индукции. Гетерозаряд находили интегрированием по времени тока деполяризации по формуле (27), соответствующего релаксации гетерозаряда. Ток деполяризации измеряли при нагревании электрета со скоростью 6°С/мин от комнатной температуры до 190 °С. [c.40]

Исполнение оборудования, связанного со статическим электричеством. От оборудования и трубопроводов осуществляют отвод электрического потенциала в соответствии с действующими правилами защиты от статического электричества. При использовании электризующихся легковоспламеняющихся жидкостей принимают меры по снижению накопления и отводу зарядов статического электричества, включающие соответствующую геометрию, топологию и размеры элементов оборудования, обеспечивающих допустимую скорость перемещения электризующейся среды и релаксации заряда. Для случая повышенной опасности электризации части оборудования имеют плавные отводы и исключают заостренные элементы, способствующие разряду. Части оборудования и трубопроводов из неметаллических материалов, на которых вероятны генерация, накопление и разряды статического электричества считаются электростатически заземленными, если сопротивление любой точки внутренней и внешней поверхности относительно контура заземления не превышает 10 Ом. [c.29]

При т<С0,1 сек рассеивание зарядов потока идет практически с такой же скоростью, как и в металлических трубах без покрытия и степень парафинизации их будет примерно одинаковой. При т 10 сек электризация потока и материала резко возрастает. При этом электростатическое взаимодействие потока с землей почти полностью экранируется за счет образования большого количества зарядов статического электричества на поверхности материала. В таких условиях мицеллы будут испытывать кулоновское притяжение со стороны наэлектризованной поверхности материала. Чем больше время релаксации зарядов диэлектриков, тем выше степень их электризации и, следовательно, сильнее влияние электростатических сил на формирование сил адгезии парафиновых частиц к поверхности материала. [c.18]

Электропроводность жидкого водорода равна или менее 10 Ом 4м , т.е. гораздо меньше, чем у других горючих. Время релаксации зарядов в жидком водороде, являщееся функцией электропроводности и диэлектрической проницаемости, в 10 раз больше времени релаксации для углеводов родных горючих [3, 14]. Образующиеся значительные электростатические заряДы в,хорошо заземленных системах при хранении и перевозках водорода вследствие его малой электропроводности могут сохраняться довольно долго. Количество зарядов увеличивается при наличии двухфазного потока во время перекачки жидкости. Особенно неблагоприятные условия создаются в процессе предварительного охлаждения системы, когда в соединительных трубопроводах присутствуют две фазы. Сднако, поркольку в процессе перекачки водорода получаются поля с напряженностью в десятки и согни тысяч раз меньше, чем при перекачке углеводородных горючих, опасность электростатических явлений в жидком водороде обычно меньше, чем в нефтяных топливах. [c.213]

Релаксационный эффект торможения. Его возникновение объясняется тем, что перемещение иона в электрическом поле сопровождается разрушением ионной атмосферы (см. 9.2) в одном положении иона и образованием ее в другом. Этот процесс происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени, называемого временем релаксации. В связи с этим ионная атмосфера теряет центральную симметрию и позади движущегося иона возникает избыток заряда протиповоположного знака. Действующие при этом силы электростатического притяжения тормозят движение иона. [c.146]

Под влиянием развернувшейся дискуссии по поводу теории Д. Гоша профессор физики Высшей технической школы в Цю рихе П. Дебай (1884—1966) совместно со своим ассистентом Э. Хюккелем (1896) начал в 1918 г. теоретические исследования растворов сильных электролитов. В 1923 г. разработанная ими теория была опубликована. Отправными положениями новой теО рии было, во-первых, допущение, что ионы в растворах находятся в электрическом взаимодействии и поэтому распределены (в объёме) в определенном порядке, отличном от хаотического распределения молекул в газе. Это возникает вследствие того что вокруг отдельных ионов под влиянием электростатических сил образуется облако из ионов противоположного заряда. Если теперь ион под влиянием приложенного электрического поля приобретает движение, то окружающее его ионное облако деформируется, а затем распадается. Одновременно вокруг иона возникает новое облако ионов противоположного знака. Исчезновение первоначального облака требует некоторого времени (время релаксации), вследствие чего позади движущегося иона всегда остается рой ионов противоположного заряда, оказывающих тормозящее действие на рассматриваемый движущийся ион. Этот ион будет испытывать также тормозящее действие, оказываемое ионами противоположного знака, двигающимися (в электрическом поле) в обратном направлении. Общее действие обоих факторов на уд еньшение подвижности иона оказывается пропорциональным Ус, где с — концентрация ионов. [c.245]

D —диаметр колонны — эквивалентный диаметр частиц Е — напряженность поля Н—высота Но — высота неподвижного слоя — относительная скорость заряжения — относительная скорость утечки зарядов т — порозность слоя п — число псевдоожижения 5 — площадь повер.хно-сти t — время V — электростатический потенциал w — скорость движения частиц 2 — число соударент" частиц с единицей поверхности в единицу времеии — электропроводность а — поверхностная плотность заряда т— время релаксации заряда <р — относительная влажность. Индексы а — контакт, в — воздух, н — нормальная к поверхности составляющая скорости движения частицы, с — система, ст — стенка, ф — фильтрация газа, ч — частица, эл — электрод. [c.35]

В большинстве случаев изменение знака А св при переходе от одного химического соединения к другому определяется изменением знака Д , хотя иногда оно обусловлено и изменением Емад. Известны и случаи (см., например, [145, 147, 170]), когда основную роль играет изменение энергии- релаксации Ерел. В качестве примера в табл. 2.20 [147] приведены заряды атома N, рассчитанное значение ЛЕсв в рамках электростатической модели потенциала основного состояния (GPM), А эксп и величина Ерел. Как видно из табл. 2.20, значение Ерел, а не q определяет направление сдвига линии Nls [c.52]

Несмотря на отсутствие энергетических условий, слияние микрочастиц жидкости, диспергированной в полимерной матрице, в микрокапсулы фактически осуществляется в интервале температур 80- 120 °С. Правомерно предположить, что перемещение жидкости в структуре полимерной пленки при термообработке связано с ослаблением электростатического взаимодействия между жидкостью и полимером, которое, как было показано в разд. 1.1, играет существенную роль в поглощении жидкой среды полимером при вытяжке. Известно, что при нагревании значительно ускоряются процессы деэлектризации полимеров [84]. Электрические заряды, возникающие при вытяжке в полимерной матрице и на поверхности контакта жидкости с полимером, релаксируют при повышении температуры. Температура, при которой релаксация заряда в полимере протекает наиболее интенсивно, определяется химическим строением и кристаллической структурой полимера и является характеристической величиной. Методом электротермического анализа [84] найдено, что процессы релаксации зарядов в политрифторхлорэтилене значительно интенсифицируются в температурном интервале 85- 120 °С. Именно этот интервал соответствует оптимальным условиям структурного капсулирования жидкостей в пленках из гомо- и сополимеров трифторхлорэтилена. По-видимому, одной из основных причин слияния микрочастиц жидкости в структурные капсулы при нагревании пленки является деэлектризация полимера при температуре 85- 120 "С. Совпадение температурных интервалов деэлектризации и высокоэластического состояния полимера с температурой, при которой упругость паров капсулируемых жидкостей достаточно велика, создает условия, необходимые для образования структурных капсул в полимерных пленках. При этом вследствие неизменности адсорбционного взаимодействия жидкости с полимером при термообработке высокоразвитая межфазная поверхность микрополостей и микрокапилляров сохраняется в пленке и после образования структурных капсул. Наличие микрокапилляров, [c.70]

В качестве примера расчета рассмотрим определение граничной крупности разделения в электростатическом классификаторе с нисходящим потоком. Пусть в плоском канале пшриной И и длиной / (рис. 4.14), в котором движется несущий газ со скоростью л , создано перпендикулярное направлению движения газа электростатическое поле напряженностью Е. Заряженные частицы подают в канал в верхнем сечении, координата точки ввода — 7о По условиям интенсивного ведения процесса и >г ит(бт)- Пренебрегая участком релаксации скорости, считаем, что все частицы движутся по оси х со скоростью газового потока, т. е. = = и. Наличие электростатического поля Е приводит к появлению поперечной силы Ру=цЕ, где я - заряд частицы. Частица приобретает поперечное ускорение ау=Ру1т = Е(д1т) и поперечную скорость, которая за короткую продолжительность пребывания частицы в канале остается достаточно малой, вследствие чего силой аэродинамического сопротивления при описании поперечного движения можно пренебречь. Тогда уравнения движения частицы принимают вид [c.115]

Электропроводность с точки зрения теории межионного взаимоде11Ствия. В то время как уменьшение эквивалентной электропроводности с увеличением концентрации слабого электролита в значительной мере обусловлено уменьшением степени диссоциации, незначительное уменьшение эквивалентной электропроводности сильных электролитов происходит вследствие межионного взаимодействия. По теории Дебая — Хюккеля (стр. 420), межионные взаимодействия приводят к образованию вокруг каждого иона в растворе диффузной атмосферы, состоящей из ионов, заряд которых противоположен заряду центрального иона. Ионная атмосфера связана с двумя эффектами, каждый из которых тормозит движение центрального иона, когда к раствору приложено электрическое поле. Двигаясь по направлению к электроду, центральный ион стремится выйти из своей ионной атмосферы сместившись от ее центра, он начнет формировать новую ионную атмосферу, а прежняя начинает понемногу рассеиваться. Однако для формирования новой ионной атмосферы и рассеивания прежней требуется определенное время, поэтому покинутая часть атмосферы начинает деформироваться, теряет свою симметричную форму и становится несимметричной. Она стремится удержать центральный ион с помощью сил электростатического притяжения. Этот тормозящий эффект называется релаксацией. [c.402]

Спин-решеточная релаксация — это любой процесс, в результате которого избыток энергии спинов передается молекулам или твердому телу, превращаясь в итоге в тепловую энергию колебания ядер. Передача энергии магнитных спиновых моментов системе колеблющихся электрических зарядов (ядер) не может осуществляться непосредственно. Однако имеет место взаимодействие между орбитальным магнитным моментом электрона и ядром атома, так как благодаря орбитальному движению в электростатическом поле ядра на орбитальный момент электрона действует магнитное поле. Если спиновый и орбитальный моменты связаны, через спин-орбитальную связь может осуществляться обмен энергией между электронными спинами и ядрами (решеткой). Чем сильнее спйн-орби-тальная связь, тем сильнее спин-решеточное взаимодействие и тем более эффективно протекает процесс спин-реше-точной релаксации. Отклонение величины g от значения 2 вследствие примеси орбитального момента может служить указанием на наличие спин-орбитальной связи. Как правило, величина спйн-орбитальной свяаи тем больше, чем меньше расщепление между орбитальными уровнями системы. Для свободных радикалов в большинстве случаев [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология