Диэлектрическая проницаемость водных растворов органических веществ

Диэлектрическая проницаемость водных растворов органических веществ [c.272]

Растворы в колбах доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Полученные растворы последовательно наливают в кондуктометрическую ячейку и измеряют их сопротивление 7 . Измерения проводят при температурах 25 и 50 °С. Рассчитывают удельную электропроводность х. По табл. 5 (в приложении) находят диэлектрическую проницаемость е и предельную высокочастотную электропроводность х водноорганического растворителя. Строят графики зависимости удельной электропроводности смеси от содержания органического компонента, диэлектрической проницаемости водно-органической смеси и предельной электропроводности растворителя. На основании полученных результатов делают вывод о влиянии органических веществ на электропроводность электролитов. [c.85]

Наряду с химическими на растворимость влияют также и физические факторы. Так как растворение вещества чаще всего является эндотермическим процессом, с увеличением температуры растворимость возрастает. Поскольку для растворимости гетерополярного соединения наряду с другими факторами решающими являются диэлектрическая проницаемость и дипольный момент растворителя, то растворимость его зависит также и от природы растворителя. Диэлектрическая проницаемость органических растворителей и их смесей с водой в общем меньше, чем диэлектрическая проницаемость воды. Вследствие этого растворимость данного соединения в таких средах уменьшается. Косвенное влияние растворителя сказывается и на растворимости неэлектролитов в воде. Так как они характеризуются в общем меньшими диэлектрическими проницаемостями, чем вода, добавление электролита к водному раствору неэлектролита уменьшает его растворимость в воде высаливание). Это явление основано на том, что электролит связывает молекулы воды в своей гидратной оболочке, вследствие чего концентрация неэлектролита в свободной воде возрастает. Особое внимание следует обратить на эти явления при применении органических осадителей. [c.59]

Массообмен между водной и органической фазами зависит также от химических свойств веществ. — он сопровождается разрушением химических связей экстрагируемого вещества с водой и возникновением их в органической фазе. Подавляющее большинство неорганических веществ в водном растворе полностью или частично диссоциированы, а их ионы и молекулы гидратированы. В органической же фазе они находятся в недиссоциированной форме (за исключением случаев, когда используется экстрагент с достаточно большой диэлектрической проницаемостью), но могут образовывать более или менее прочные соединения с органическими растворителями. Химические взаимодействия в экстракционной системе протекают как внутри фаз, так и на границах их раздела. Механизм экстракции зависит от свойств веществ, от их растворимости в водной и органической фазах, от состава последних, от коэффициентов диффузии и др. В большинстве случаев органический растворитель диффундирует в водную фазу (растворяется в ней), взаимодействует с экстрагируемым компонентом и образующееся соединение диффундирует в органическую фазу. Сравнительно более редки процессы, когда экстрагируемый компонент просто диффундирует из водной фазы в органическую, не взаимодействуя с экстрагентом или взаимодействуя с ним в органической фазе, а также на границе раздела фаз. Но возможны случаи совмещенного механизма, когда химическое взаимодействие идет одновременно и внутри жидких фаз, и на границах из раздела. Возможны также случаи взаимодействия экстрагируемого вещества с экстрагентом с образованием веществ, не- [c.316]

Хорошей растворимости многих неорганических солей ш достаточно высокой электропроводности их растворов удается достичь в основном при использовании растворителей с высокой диэлектрической проницаемостью. Наиболее широко применяемым растворителем является вода. В ней легко растворяются многие электролиты. Обычно в случае сильных электролитов (минеральных кисл-от и ИХ солей) максимальная удельная электропроводность наблюдается для 4—6 Н. растворов электролита. Однако в практике электрохимического синтеза часто применяют менее концентрированные растворы (но обычно не ниже 0,1 н.), так как в водных растворах содержащих неорганические фоновые электролиты в высоких концентрациях, происходит высаливание многих органических веществ. [c.40]

Было показано, однако, что иод каким-то образом взаимодействует с молекулами органической фазы так, что константа распределения в некоторой степени зависит от природы этой фазы. Можно предположить, что такой тип взаимодействия растворенного вещества с растворителем, иногда приводящий к образованию вполне определенных соединений (сольватов), широко распространен. В частности, такое явление наблюдается для большинства ионных соединений в водной среде, где полярные молекулы воды легко координируются всеми ионами, за исключением очень крупных. Координирование молекул воды сопровождается экзотермическим эффектом сольватации (гидратации) [уравнение (8.27)]. Энергия гидратации, однако, не выделяется в том случае, если образец экстрагируют в неполярный органический растворитель с низкой диэлектрической проницаемостью. Следовательно, ионные соединения обычно нельзя экстрагировать из водного раствора, если не подобрать какой-либо метод разрушения ионных зарядов. Этого можно достигнуть соединением ионов металла с подходящими хелатообразующими лигандами, которые имеют по одной электронодонорной и кислотной группе. В образующихся комплексах потеря энергии сольватации (гидратации) компенсируется энергией связей металл — лиганд. Ниже приведены типичные лиганды этого типа, которые были использованы в процессах жидкостной экстракции [c.355]

В данном разделе приведены плотности твердых материалов (табл. 6.1), жидких веществ и водных растворов (табл. 6.2), температуры кипения органических соединений (табл. 6.3, 6.4), свойства насыщенного водяного пара (табл. 6.5), параметры критического состояния некоторых веществ (табл. 6.6), удельные теплоемкости твердых и жидких веществ (табл. 6.7, 6.8), мольные теплоемкости газов (табл. 6.9), теплоты сгорания и теплоемкости некоторых органических соединений (табл. 6.10), физические свойства воздуха и его состав (табл. 6.11, 6.12), теплопроводности (табл. 6.13, 6.14), удельные теплоты парообразования (табл. 6.15), динамические вязкости воды, жидких веществ и водных растворов (табл. 6.16, 6.17), диэлектрические проницаемости (табл. 6.18). [c.110]

В настоящее время измерение изменений связанных с заменой растворителей или добавлением органических молекул к водным растворам, не решает проблему нахождения параметров двойного слоя, которые нельзя определить другими способами, т. е. расстояний, диэлектрических проницаемостей и др. Даже если известно количество адсорбированного вещества, проблема остается все еще нерешенной, поскольку измеряются только разности искомых величин при одновременном изменении нескольких параметров. Изменение природы растворителя или нейтральных молекул все еще является средством для получения необходимой информации о связи между характеристиками двойного слоя и его молекулярными свойствами (например, ориентации органических молекул на поверхности электрода и взаимодействия растворитель — электрод). [c.261]

Линейная зависимость а от потенциала электрода может быть понята на основе модели Хансена [10]. В этой модели граница между электродом и водным раствором, содержащим небольшие добавки органического вещества, так же, как и в модели Фрумкина [11, 12], представляется в виде двух параллельно соединенных конденсаторов. Однако, в отличие от модели Фрумкина, одна из обкладок этих конденсаторов не является эквипотенциальной вследствие того, что обладает малой диэлектрической проницаемостью. Для точного выполнения модели Фрумкина необходимо, чтобы обе фазы (электрод и раствор) обладали бесконечно большими диэлектрическими проницаемостями. Применимость модели Хансена к границе раствор/воздух нашла экспериментальное подтверждение в работе [9], где рассмотрена зависимость адсорбционного скачка потенциала от степени заполнения. Возможно, что представления Хансена применимы и для границы раздела антрацен/раствор. Линейная зависимость а от потенциала электрода, возможно, объясняет ту степень приближения, с которой уравнение Фрумкина описывает экспериментальные результаты. [c.121]

Высаливающее действие солей объясняют разными причинами. Соли снийсают диэлектрическую проницаемость водного раствора [44] и, особенно, влияют на структуру воды, что отражается на растворимости других веществ. Вследствие гидратации соли уменьшается количество несвязанной воды, что должно привести к уменьшению растворимрсти вещества в воде (И. М. Сеченов). При введении солей гидратация органического вещества уменьшается [c.44]

Подставив вместо ф -потенциал, найдем, что при увеличении толидины диффузного слоя X (уменьшении и — величины обратной толщине слоя) -потенциал возрастает при постоянном расстоянии плоскости скольжения от границы раздела фаз. Так как понижение температуры, введение в систему индифферентного электролита (специфически не взаимодействующего с поверхностью) и увеличение заряда его ионов ведут к уменьшению толщины диффузного слоя, то соответственно снижается и электрокинетический потенциал. Отсюда же следует, что этот иотенциал будет снижаться и с уменьп1ением диэлектрической проницаемости среды, напрпмер, при добавлении в водный раствор спиртов, эфиров и других органических веществ. [c.218]

Определенными -преимуществами в смысле простоты эксперимента по сравнению с 1 и 2 обладает метод, предложенный Зоннтагом [19]. Толщина слоя определяется по электрической емкости (слой из непроводящего вещества между каплями проводящей жидкости). Регистрация емкости во вр мени легко осуществима и дает возможность проводить измерения как равновесных, так и неравноресннх слоев. Метод применим для пленок эмульсионного тина и был успепшо испытан для слоев органических жидкостей между каплями ртути [19] и между каплями водных растворов электролитов [20]. Главным его недостатком является высокая чувствительность к диэлектрической проницаемости, могущей изменяться в широких пределах для внутренних н поверхностных частей пленки. В связи с этим, а также для надежного опреде- [c.52]

Разработку высокочастотных методов примепптельно к анализу органических соединении ГЕОХИ АН СССР проводит в следующих паирав.т1ениях 1) измерение концентраций веществ в бинарных водных и неводных растворах с помощью калибровочных графиков 2) кислотно-основное титрование в водных и неводных средах. Первое наирав.ленпе наиболее перспективно для жидких бинарных систе.м, в которых компоненты различаются между собой величиной диэлектрической проницаемости пли удельной электро- [c.330]

При подобных оценка.х обычно принимают, что ф гро. Ии соотношения (IV.70) следует, что понижение температуры, введение в систему индифферентного электролита (специфически не взаимодействующего с поверхностью) и увеличенпе заряда его ионов вед т к уменьшению электрокинетического потенциала. Отсюда же следует, что этот потенциал будет снижаться и с уменьшением диэлектрической проницаемости среды, например, при добавлении в водный раствор спиртов, эфиров и других органических веществ. [c.258]

Поскольку для больщинства используемых в этой работе растворителей катионы щелочных металлов имеют незначительные коэффициенты распределения по сравнению с коэффициентом распределения гидроксония, замена H I на хлорид щелочного металла при постоянной ионной силе должна уменьшать значение D для любой сильной кислоты и особенно для следов HIn l4. Таким образом, в уравнении (1) третий член незначителен по величине, а второй уменьшается с уменьшением Н+. Однако на рис. 1 —10 можно видеть, что степень уменьшения D различна в зависимости от природы соли щелочного металла. Последнее обусловлено изменением структуры водной фазы и активности воды (фактор 4) и объясняется тем, что различные катионы связывают при гидратации различные количества воды, причем чем меньше степень гидратации соли, тем выше диэлектрическая проницаемость и активность воды в растворе и тем ниже концентрация растворенного вещества. Таким образом, в связи с возможностью более полной гидратации следовые количества ионов концентрируются преимущественно в водной фазе, а поэтому уменьшается их тенденция к переходу в органическую фазу, и коэффициент распределения уменьшается. Порядок гидратации для катионов щелочных металлов следующий (НзО ")с= Ы > Na > К NH4 "> s , о чем можно судить по значениям активности воды в растворах галогенидов и значений предельной эквивалентной электропроводности ионов [12]. Поэтому эффект высаливания, понижающего коэффициент распределения интересующих нас соединений (в данной статье Hln U), должен увеличиваться при переходе от хлорида лития к хлориду цезия и при увеличении количества соли, замещаю- [c.304]

Применение вычисленной по уравнению (102) диэлектрической проницаемости к определению емкости предполагает, что адсорбция органического вещества не влияет на толщину двойного электрического слоя. Подтверждение этого предположения Деванатхан видит в том, что минимальная величина емкости в водных растворах алифатических соединений с углеводородной цепью, оканчивающейся полярной группой, составляет 5—6 мкф1см и не зависит от длины цепи. Однако минимальное значение емкости в растворах октилового спирта составляет 4,5 мкф см [85], нониловой кислоты 2 мкф/см [183], в присутствии монослоя цетилового спирта 1,03 мкф/см и монослоя олеиновой кислоты 1,15 мкф1см [95]. Для цетилового спирта толщина монослоя, рассчитанная из емкости, близка к длине молекулы. Ни в одном, из этих случаев нет указаний на образование полимолекулярных слоев. Таким образом, увеличение длины цепи, несомненно, приводит к увеличению толщины двойного электрического слоя. Низкие значения емкости, наблюдаемые при образовании полислоев, также показывают, что адсорбированные углеводородные цепи создают препятствие для приближения гидратированных ионов к поверхности ртути. [c.238]

В главах II—III сведены в таблицы результаты измерений статической диэлектрической проницаемости, предельной высокочастотной диэлектрической проницаемости, Гдиэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, времени релаксации, коэффициента распределения времен релаксации, а также термодинамические функции диэлектрической релаксации в широком интервале температур и в большом диапазоне частот для неводных и водных растворов неорганических и органических веществ. [c.5]

В работе [337] рассматривается количественная обработка данных, полученных методом распределения красителя при анализе ионных концевых групп типа 50з и OSO3 в высокомолекулярных полимерах. Ионные красители из водных растворов экстрагируют органическими растворителями с низкой диэлектрической проницаемостью при помощи полимеров с ионными группами, имеющими заряд, противоположный заряду иона красителя. Предполагается, что экстрагируемые вещества в органической фазе являются ионными парами. Исходя из этого предложен метод графической экстраполяции для количественной оценки содержания ионных концевых групп в полимерах. Теоретически такой метод дает количественные результаты независимо от длины полимерной цепи и природы растворителя. Этот метод анализа не требует никаких градуировочных данных. [c.509]

В последнее время применение водно-органических растворителей для разделения ионов хроматографическим методом получает широкое распространение. Это объясняется тем, что введение органического раствори-теля расширяет возможности разделения химически сходных ионов [1, 2]. Наличие в растворе органического растворителя вызывает значительные изменения в состоянии и поведении как растворенного соединения, так и ионита. Вызванное органическим растворителем изменение диэлектрической проницаемости раствора является причиной изменения активной концентрации ионов, что сказывается на кинетике сорбции. Из водноорганического раствора в большей степени, чем из водного, происходит сорбция нейтральных молекул, которая, накладываясь на ионный обмен, увеличивает количество сорбированных ионитом атомов растворенного вещества. Большое значение дпя ионного обмена имеет степень набухания ионита, которая в смешанном растворителе меньше, чем в воде. Меньшая набухаемость — причина меньших размеров пор ионита она затрудняет диффузию растворенного вещества внутрь зерен ионита. Различен также состав жидкой фазы в порах ионита и межзерновом пространстве в порах ионита жидкая фаза богаче более полярным растворителем [3— 10]. Эти обстоятельства и другие, не указанные здесь, сложным образом влияют на ионный обмен. Частичная замена воды органическими раство-штелями в большинстве слутзаев замедляет скорость ионного обмена [c.80]

Диэлектрическая проницаемость воды 80,2 при температуре 20° и 78,4 при 25 С. Это очень высокий показатель О для жидкости. Диэлектрическая проницаемость неполярной жидкости гексана СНз(СН2)4СНз составляет 1,87. Малые величины О характерны для многих органических растворителей. Сила. электрического притяжения, например таких ионов, как На+ и С1 , в гексане в 43 раза больше, чем в воде. Поэтому степень дис- социации НаС1 в гексане значительно меньше, чем в водном растворе. В связи с этим большое количество ионов остается в органических растворителях недиссоциированными. Вода — хороший растворитель для заряженных частиц и плохой для неполярных молекул. Известно, что молекулы некоторых вещестп, например таких, как белки, фосфатиды, имеют полярные и неполярные группы. Эти вещества в водных растворах могут образовывать мицеллы, в которых неполярные группы находятся в центре, а полярные — снаружи и взаимодействуют с водой. Такая особенность мицелл придает биологическим мембранам способность ограничивать проникновение воды в клетку и органеллы и выход воды из них П. Нобел). [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология