Электропроводность. Коэффициенты диффузии

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ. КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗИИ [c.51]

Обычно в литературе описываются два основных подхода к анализу эффективной тепло- и электропроводности композиционных материалов, состоящих из непрерывной полимерной матрицы и волокнистого армирующего наполнителя. Первый и наиболее простой подход основан на допущении о том, что композиционный материал можно рассматривать как систему сопротивлений. Такой подход является универсальным для любого явления проводимости и буква к обозначает любой коэффициент проводимости — коэффициент теплопроводности, удельную электропроводность, коэффициент диффузии и диэлектрическую постоянную или диэлектрическую проницаемость. [c.288]

Учитывая связь, существующую между коэффициентом диффузии и подвижностью ионов, а также ионной электропроводностью, можно написать следующие уравнения для эффективного коэффициента диффузии электролита [c.144]

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ СТЕКОЛ ПО КОЭФФИЦИЕНТАМ ДИФФУЗИИ ИОНОВ [c.326]

Электропроводность стекол, содержащих окислы щелочных металлов, можно рассчитать из коэффициентов диффузии ионов этих металлов, так как последние связаны с электропроводностью уравнением Эйнштейна [c.326]

Согласно уравнениям (1.64) — (1.70) коэффициенты диффузии не должны зависеть от концентрации. Однако экспериментальные данные показывают, что с увеличением концентрации величины коэффициентов диффузии сначала падают, а затем начинают возрастать. Такое влияние концентрации объясняется проявлением сил взаимодействия между ионами, а также сольватационными эффектами. Особенность их проявления выражается в том, что центральный ион и его ионная атмосфера в диффузионных процессах перемещаются в одном направлении. В связи с этим они должны рассматриваться как своего рода ионный двойник с расстоянием между частицами 1/Х, а для оценки влияния электрофоретического и релаксационного тормозящих эффектов следует применять критерии, отличающиеся от рассмотренных при изучении электропроводности. [c.44]

При математическом описании работы газового электрода приходится прибегать к различным моделям пористого тела, в основу которых положены такие структурные единицы, как частицы твердого тела (модель уложенных сфер) или поры (различные капиллярные модели). При макроскопическом описании пористой среды иногда удобно рассматривать ее как гомогенную с некоторыми эффективными значениями различных параметров (эффективным коэффициентом диффузии, эффективной электропроводностью и т. д.). Для правильного описания процессов в пористой среде большое значение имеет теория капиллярного равновесия, которая позволяет оценить степень заполнения среды газом при данном перепаде давления и ответить на вопрос, является ли заполнение среды газом и жидкостью равномерным или же изменяется по толщине электрода. При определенных допущениях [c.226]

При математическом описании работы газового электрода приходится прибегать к различным моделям пористого тела, в основу которых положены такие структурные единицы, как частицы твердого тела (модель уложенных сфер) или поры (различные капиллярные модели). При микроскопическом описании пористой среды иногда удобно рассматривать ее как гомогенную с некоторыми эффективными значениями различных параметров (эффективным коэффициентом диффузии, эффективной электропроводностью и т. д.). Для правильного описания процессов в пористой среде большое значение имеет теория капиллярного равновесия, которая позволяет оценить степень заполнения среды газом при данном перепаде давления и ответить на вопрос, является ли заполнение среды газом и жидкостью равномерным или же изменяется по толщине электрода. При определенных допущениях о форме частиц или пор можно установить распределение пор по размерам и рассчитать суммарный периметр пор, освобожденных от электролита под действием перепада давления между газом и электролитом в гидрофильных электродах или в результате введения гидрофобизатора в гидрофобизированных электродах. [c.241]

В заключение отметим, что ион — ионное взаимодействие при диффузии электролита и в условиях электропроводности имеет существенные различия, которые обусловлены двумя причинами 1) в процессах электропроводности катионы и анионы движутся в противоположных направлениях, а в процессе диффузии — в одну и ту же сторону 2) скорости движения катионов и анионов в процессе электропроводности различны, а в процессе диффузии электролита после установления стационарного состояния одинаковы. В результате этого в процессе диффузии электролита симметрия ионной атмосферы не нарушается, и э( х )ект релаксации отсутствует. Далее, при движении ионов в одном направлении электрофоретический эффект также резко ослабевает. Таким образом, зависимость коэффициентов диффузии от концентрации в основном определяется множителем - -d In fid In с) [см. уравнение (IV. 12)]. В разбавленных растворах 1,1-валентных электролитов, где [c.74]

При помощи уравнения Нернста —Эйнштейна (1У.13) можно связать коэффициент диффузии при с—>-0 с предельной электропроводностью иона [c.77]

Как вычислить константу диссоциации слабого электролита и произведение растворимости труднорастворимого электролита исходя из электропроводности раствора Как вычислить коэффициент диффузии с использованием предельных абсолютных скоростей ионов [c.113]

Мы рассмотрели связь коэффициента диффузии с характеристикой, зависящей от механизма процесса (с величиной блужданий). Интересно рассмотреть связь коэффициента диффузии с понятием подвижности , которое мы ввели при рассмотрении электропроводности. Подвижность — это скорость, которую приобретает частица при действии единичной силы. Если в двух точках раствора концентрация различна, то и величина парциальной мольной свободной энергии компонента в этих точках будет разной. Следовательно, при переходе молекулы из одной точки в другую будет производиться работа, равная убыли свободной энергии А = Здесь индекс т указывает на то, что свободная энергия относится не к молю, а к молекуле. Но работа равна произведению силы на путь. Следовательно, на молекулу в среднем действует сила fi, описываемая уравнением [c.264]

Это уравнение характеризуется тем, что его можно применить для расчета диффузионных потенциалов и в водных растворах, и в расплавленных солях, исходя не из числа переноса или электропроводности ионов, а из коэффициентов диффузии отдельных ионов. [c.185]

Определение величины заряда катиона основано на соотношении, связывающем коэффициент диффузии иона катиона в избытке анионов О с его электропроводностью при бесконечном разбавлении оо [c.190]

Специфическими методами оценки диффузии электролитов является группа методов, базирующихся на измерении электрического сопротивления полимера, контактирующего с раствором электролита. Все они основаны на предположении о том, что электролиты диффундируют в полимерах в виде ионов. Следовательно, если в переносе электролитов участвуют нейтральные частицы, то указанным способом их перенос нельзя обнаружить. Однако и в тех случаях, когда в переносе вещества участвуют только ионы, вычисление таких характеристик, как проницаемость и-коэффициент диффузии, по данным об электропроводности до сих пор затруднительно. Ниже приведены примеры, иллюстрирующие это положение. [c.210]

Попытки вычислить коэффициент диффузии с помощью уравнений, описывающих изменение электропроводности мембраны по мере диффузии в нее электролита, представляются наиболее обоснованными Однако при выводе уравнений принята линейная зависимость между удельным электрическим сопротивлением полимера и концентрацией в нем электролита, хотя в работе и в других работах показано, что эта зависимость более сложная. Коэффициенты диффузии азотной кислоты в полиэтилене НП, определенные указанным методом, оказались почти на три порядка ниже, чем найденные по данным о кинетике сорбции (3—9) X X 10 °см с вместо 2-10 см /с. [c.211]

Метод использован при определении коэффициентов диффузии жидкостей в полимерах. Для измерения скорости изменения концентрации в данной точке системы могут быть использованы какие-либо физические свойства системы, например показатель преломления электропроводность, радиоактивность >бо-ю2 др [c.260]

С помощью усовершенствованного в последнее время метода определения дифференциальных коэффициентов диффузии э.лектролитов путем измерения электропроводности [16, 17а] были впервые получены результаты, точность которых достаточно велика, чтобы их можно было использовать для проверки теории Онзагера и Фуосса [18]. Во втором столбце табл. 173 приведены экспериментальные значения коэффициента диффузии хлористого калия при 25° для концентраций, выраженных в молярностях и приведенных в первом столбце этой таблицы. [c.560]

Случай самодиффузии в ионных кристаллах типа Na l трактуется совершенно так же, как и электропроводность. Коэффициент диффузии равен [c.200]

Многократно описывалось применение растворов тетрафтороборатов как электролита для гальваностегии и электролитического рафинирования металлов свинца [161, 247], цинка [248], кадмия [249], олова [250], родия [251], никеля [252], меди [253] и др. Как правило, электролиты этого типа обладают высокими электропроводностью, коэффициентом диффузии и рассеивающей способностью и позволяют работать с высокой плотностью тока. См. также [254], [255]. В большинстве описанных случаев при изготовлении кислоты или электролита вводился избыток борной кислоты, следовательно, в электролитах содержался и ион BFgOH. [c.498]

В отличие от стеиени электролитической диссоциации коэффициенты активности, полученные различными методами, совпадают друг с другом (табл. 3.5). Поправочные коэффициенты, отражающие эффект взаимодействия в неравиовеспых условиях (иапример, при явлениях электропроводности или диффузии), для тех же растворов будут ины.ми. [c.79]

Размерность эффективного коэффициента диффузии такая же, как и ионного коэффициента, т. е. [м -с ]. Чтобы получить значение коэффициента диффузии в единицах СИ, необходимо подставлять Я в Дж-моль (В-Кл-моль ), / = 8,313 Дж-моль Т = = 295,15 К X — в См моль (В А м - моль- ) / в Кл моль- (А-с-моль- ), / = 96500 Кл-моль . В табл. 6.1 для ряда ионов приведены значения рассчитанные по уравнению Нернста — Энштейна (6.22) с использованием значений предельной ионной электропроводности, собранных в табл. 4.2, а в табл. 6.2— эффективные коэффициенты диффузии. [c.144]

Совпадение или несовпадение формы кривых уоот = Д7т) и lgD = /(7г) (где I) — коэффициент диффузии низкомолекулярного вещества в данном полимере) может служить дополнительным индикатором на физические и химические (начало термодеструкции, см. ниже) факторы, влияющие на электропроводность. При отсутствии таких факторов форма кривых 1ёуост/(7т) и ) = Д7г) должна совпадать. [c.262]

Абсолютные скорости ионов при бесконечном разведении водного раствора и 298,15 К оав+ = 6,42-10" и N0 = 7,4-10— см -В-с . Вычислить эквивалентную электропроводность бесконечно разбавленного водного раствора AgNOa и коэффициент диффузии. Сравнить их со справочными данными. [c.114]

Многие специфические свойства аэрозолей связаны с особенностями дисперсионной среды — воздуха, его низкой вязкостью и малой электропроводностью. Лиофобность аэрозолей и высокие коэффициенты диффузии в газовой фазе обусловливают большую скорость процессов изотермической перегонки и коагуляции, следствием которых является нарушение агрегативной устойчивости системы. Малая вязкость дисперсионной среды приводит к тому, что частицы быстро оседают, н аэрозольная система разрушается при значительно меньших размерах частиц или их агрегатов, чем лиозоли. В результате концентрация и дисперсность исходно высокодпсперсных аэрозолей достаточно быстро падают. В реальных аэрозолях концентрация дисперсной фазы, как правило, составляет не более 10 —10 частиц/см , что значительно ниже концентрацин лиозолей, достигающей 10 частиц/см . Размер частиц в большинстве аэрозолей оказывается в интервале 10 —10 см более крупные частицы быстро оседают, а мелкие исчезают вследствие коагуляции. [c.272]

Хелтенорс и Клингер в 1969 г. повторили измерения коэффициента диффузии фтора во льду другим методом (последовательным срезанием тонких образцов кристалла льда, их расплавлением и измерением электропроводности). Они приняли меры предосторожности, чтобы исключить поверхностную диффузию, и получили значение 10- см сек при 7 =—10°С, т. е. коэффициент диффузии молекулы НР во льду на четыре порядка больше, чем Н2О. Этими же авторами была обнаружена анизотропия коэффициента диффузии НР во льду, а именно в направлении, перпендикулярном оси С, коэффициент диффузии на 20% выше, чем в параллельном направлении. [c.65]

Коэффициент диффузии электролита в полимере можно достаточно просто определить из данных по кинетике его десорбции из предварительно насыщенного образца. За ходом этого процесса наблюдают по изменению электропроводности раствора, в который переходит электролитОднако при использовании этой методики также встречаются затруднения, связааные со встречной диффузией воды. Например, при погружении полиэтилена, предварительно выдержанного в концентрированной соляной кислоте, в воду последняя блокирует в полимере хлористый водород и десорбция при невысоких температурах практически не происходит . [c.207]

Появление микрополостей, наполненных раствором с высокой лектропроводностью, не может не сказаться иа ухудшении ди электрических свойств пластиков и оказывает влияние на коэф [)ициенты диффузии и проницаемости стеклопластиков после увлажнения [59]. Образование дефектов под действием воды лриводит к увеличению удельной поверхности стеклопластиков, которая значительно (в 2—3 раза) возрастает по сравнению с поверхностью исходных материалов. Это говорит о том, что по крайней мере часть дефектов связана с внешней поверхностью. Появление дефектов в виде микрополостей, наполненных раС вором с высокой электропроводностью, оказывает отрицательное лияние и на диэлектрические свойства стеклопластиков и объ-1сняет увеличение коэффициентов диффузии и проницаемости [c.223]

Чтобы избежать увеличения объема тптана при его наводороживании, предложено в качестве катода вместо титана применять его гидрид [137]. В биполярных электродах между стальным катодом и титановой основой анода для защиты титановой основы анода от наводороживания предложено [ 138] помещать слой из таких металлов, как Со, Сн, Ni с высокой электропроводностью и низким коэффициентом диффузии водорода. [c.260]

Кривая 2 соответствует уравнениям (11)— (14), и, следовательно, разность между кривыми 2 ш 3 характеризует влияние электрофоретической составляющей. Результаты, взятые из табл. 173, изображены кружками, и, судя по расположению этих кружков, для правильного выражения экспериментальных данных следует учитывать электрофоретическую составляющую. Крестиками обозначены значения, вычисленные Гордоном [19] ЙЗ результатов выполненных им измерений с помощью ячейки с диафрагмой, а такжа из данных Мак-Бэна и Доусона [20], а также Хартли и Ран-никса[21]. Результаты этих измерений [176] были использованы Гордоном, который использовал для калибровки ячейки результаты, полученные кондук-тометрическим методом для концентраций ниже 0,01 н. (табл. 173). При низких концентрациях совпадение результатов, полученных обоими методами, является хорошим, однако при более высоких концентрациях результаты, которые дает метод ячейки с диафрагмой, несколько ниже результатов, полученных методом электропроводности. Данные Коэна и Бруинса [22], полученные по методу анализа слоев, а также данные Ламма [23], полученные по его методу шкалы, также изображены на рис. 167. Поскольку принципы описанных методов определения коэффициентов диффузии весьма различны, можно считать совпадение результатов, полученных различными методами, удовлетворительным. [c.562]

Понятие массы количественно характеризуюет материалы по их способности участвовать в основных явлениях переноса подобно коэффициентам диффузии, теплопроводности и электропроводности в уравнениях Фика, Фурье и Ома соответственно и вязкости в законе внутреннего трения (3.10.2). [c.673]