Диэлектрическая дисперсия

И не зависит от времени г. Строго говоря, уравнение (У.5) является не совсем точным. Например, известно, что полярные жидкости проявляют замедленную поляризацию. Такая диэлектрическая дисперсия обусловлена замедленной ориентацией молекулярных диполей на очень высоких частотах, порядка нескольких сотен мегагерц. Тогда временную зависимость исключить нельзя, и характер ее необходимо учитывать. Тем не менее, уравнение (У.5) полезно для качественного понимания физического смысла поляризации поверхности раздела, которая обычно наблюдается на более низких частотах. [c.316]

Частотная зависимость емкости и электропроводности (рис. У.Ю) дает диэлектрическую дисперсию, характеризуемую одним временем [c.335]

Общая формула. Максвелл (1892) объяснил диэлектрическую дисперсию гетерогенных систем с помощью слоистой модели, показанной на рис. .12, а. [c.336]

Как видно из уравнений (V.142) и (V. 143), диэлектрическая дисперсия, характеризуемая одним временем релаксации, возникает когда едЯ(,= е Хд. Уравнение (V. 146) для предельной диэлектрической проницаемости на высоких частотах является идентичным предельной формуле Винера (1912). [c.337]

Из уравнений ( .171) и ( .177) видно, что диэлектрическая дисперсия характеризуется одним временем релаксации, когда у.р брУ.,,,. Графическое изображение уравнения ( .171) в комплексной плоскости представляет полукруглую дугу. Уравнение ( .174) для на высоких частотах является таким же, как уравнение ( .74) Винера для 8 сферических дисперсных систем, а уравнение ( .179) для у. анало- [c.340]

Оценка величины диэлектрической дисперсии, обусловленной поляризацией поверхности раздела. Для эмульсий неполярного масла в воде бр является величиной бесконечно малой по сравнению с е ,. Уравнение ( .184) и ( .186) из теории Вагнера в данном случае упростятся [c.347]

Наоборот, можно предположить, что диэлектрическая дисперсия, обусловленная поляризацией поверхности раздела, может наблюдаться даже в эмульсиях М/В при условии, что масло будет иметь высокую диэлектрическую проницаемость (например, нитробензол). Это предположение подтверждается экспериментально (см. стр. 360). [c.347]

Из этих выражений видно, что дисперсная система сферических частиц с оболочками имеет две области диэлектрической дисперсии, которые характеризуются двумя временами релаксации Тр — на высоких частотах и Tq — на низких частотах, как показано на рис. V.22, на котором раскрывается смысл применяемых символов. [c.355]

Некоторые свойства систем с низкой электропроводностью оболочек. Из полученных выше приближенных результатов можно сделать некоторые выводы, представляющие интерес для диэлектрической дисперсии с двумя отдельными временами релаксации — Тр и Тд. [c.358]

Диэлектрическая дисперсия с временем релаксации тд (высокие частоты). Можно легко увидеть, что функциональная зависимость уравнений ( .335)—(У.341) хорошо согласуется с уравнениями (У.174) — (У.183) теории Вагнера для простых сферических дисперсных систем. Это означает, что ди- [c.358]

Таким образом, величина диэлектрической дисперсии считается малой для случая, когда непрерывная среда имеет высокую диэлектрическую проницаемость (подробно см. стр. 347). Следовательно, диэлектрическая дисперсия, характеризуемая временем релаксации Тд, может перекрываться диэлектрической дисперсией с Тр. [c.359]

Диэлектрическая дисперсия с временем релаксации Тр (низкие частоты). Диэлектрическая дисперсия с Тр характеризуется уравнениями (V.342)—( .348) как совершенно независимая от и бр. В этом случае существование оболочек играет важную роль в диэлектрической дисперсии, которая иногда может быть большой величиной для тонких оболочек. Поэтому соответствующий анализ данных диэлектрической дисперсии дает возможность получить подробную информацию о С , как и о Хр, которые не измеряли непосредственно. (Пример приведен на стр. 382) [c.359]

Поляризация поверхности раздела и результирующая диэлектрическая дисперсия обнаруживаются в гетерогенных системах, таких как эмульсии, суспензии и в некоторых изоляционных материалах мозаичной структуры. Ниже приведено несколько примеров диэлектрической дисперсии, связанной с видом гетерогенной структуры. [c.360]

На низких частотах е быстро растет с уменьшением частоты вследствие поляризации электродов, тогда как у. остается постоянной независимо от частоты. В этом диапазоне частот диэлектрическая дисперсия, обусловленная поляризацией поверхности раздела, не обнаружена. [c.362]

Все исследования, упомянутые выше, проведены на фиксированных частотах. Однако, так как гетерогенная структура эмульсий может давать диэлектрическую дисперсию, обусловленную поляризацией поверхности раздела, то необходимо принять во внимание зависимость удельной электропроводности эмульсий от частоты, как и от концентрации. Результаты, приведенные на рис. У.27, не достаточны для количественного анализа электропроводности вследствие неустойчивости величины электропроводности водной фазы, использованной в опытах. Вместе с тем, диэлектрическая проницаемость является величиной устойчивой и достаточно воспроизводимой, поэтому ее можно использовать для количественного анализа. [c.367]

Связь полученных результатов с поляризацией поверхности раздела будет отмечена далее. Величины е и и для эмульсий М/В не показали диэлектрической дисперсии, обусловленной поляризацией ио- [c.368]

Сравнение величин диэлектрической дисперсии для систем капель воды в шерстяном воске [c.372]

Пирс (1955) исследовал диэлектрическую проницаемость эмульсий при концентрациях вплоть до 63% на частоте 1 кгц. Результаты измерений для частиц, размеры которых находились в пределах 2—40 мкм, приведены на рис. .43. Поскольку морская вода, используемая как дисперсная фаза, имеет высокую электропроводность, эмульсии на очень высоких частотах показали диэлектрическую дисперсию, обусловленную межфазной поляризацией. Значения диэлектрической проницаемости, наблюдаемые Пирсом, соответствовали предельным 8 на низких частотах. Пирс сделал вывод, что уравнение ( .233) справедливо для дисперсных систем с беспорядочным распределением сферических частиц, например, для эмульсий. [c.376]

Величина диэлектрической дисперсии, обусловленная поляризацией поверхности раздела, не связана с типом эмульсии, а, как предсказывается теорией, с относительной величиной е и х компонентов фаз. [c.381]

На рис, V,52 дан график частотной зависимости е и х для суспензий двух образцов А и В первый содержит 0,012 М раствор КС1, второй — 0,13 М раствор КС1. На рис,У,53 и V.54 приведены зависимости этих величин в комплексной плоскости для образца А. Как видно, диэлектрическая дисперсия в этих образцах много больше величины, предсказываемой теорией Вагнера для структуры, не имеющей оболочек. Таки.м образом, эту диэлектрическую дисперсию можно рассматривать как эквивалентную описанной выше (см. стр. 351) и обозначенной Тр. Другими словами, результаты приблизительно можно выразить уравнениями- [c.382]

ОБЪЯСНЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДИСПЕРСИИ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА [c.385]

Одной из важных особенностей поляризации поверхности раздела является тот факт, что в эмульсиях типа В/М наблюдается диэлектрическая дисперсия, которая не была обнаружена у эмульсий [c.385]

Все заряды о, находящиеся внутри сферических частйц (рис.У.55, стадия С) регистрируются с помощью прибора как индуцированные заряды V. Следовательно, результат, наблюдаемый с помощью прибора за время оо (рис. У.55, стадия О) определяет только два вида зарядов V — приводящий к наблюдаемой диэлектрической дисперсии, и — к наблюдаемой проводимости. [c.386]

Имеется несколько типов диэлектрической дисперсии, т. е. частотной зависимости е и х. [c.389]

Этот вид диэлектрических дисперсий, обнаруженный в целом ряде идких диэлектриков (например, вода, спирты и некоторые протеиновые растворы), зависит от свойств полярных частей молекул. [c.390]

Хотя поляризация поверхности раздела дает диэлектрическую дисперсию, идентичную по форме уравнению (У.367), ее механизм пе соответствует теории полярных молекул Дебая. [c.390]

Этот тип диэлектрической дисперсии иногда называют правилом т-й степени, которое вытекает из ее функциональной зависимости. [c.394]

Типы диэлектрических дисперсий, описанных выше, представлены в табл. V.7 (см. стр. 392). [c.394]

При использовании в опытах более гигроскопичного порошка (например, крахмал и бентонит) зависимость е и е" от частоты усложнялась диэлектрическая дисперсия типа круговой дуги, определя- [c.396]

Выше диэлектрическая проницаемость и удельная электропроводность дисперсных систем рассмотрены независимо друг от друга. Этот теоретический подход является правильным, поскольку е не является величиной того н е порядка, что и х/соВабс- Однако в практических системах обе величины следует рассматривать одновременно в виде комплексной диэлектрической проницаемости. Результаты характеризуются диэлектрической дисперсией, обусловленной так называемой поляризацией поверхности раздела. [c.334]

Числовая оценка этих соотношений подтверждает их приблизительное равенство. Теории Ханаи и Вагнера предсказывают, что величина диэлектрической дисперсии слишком мала, и не может быть обнаружена в эмульсиях М/В. [c.347]

Ханаи, Коицуми, Сугано и Гото (1960) измеряли х и С эмульсий нуйол/четыреххлористый углерод в 0,5 н. растворе хлорида натрия с неионным эмульгатором спен-20, твин-20 и цетиловым эфиром полиоксиэтиленгликоля. На рис. У.ЗО приведен пример частотных характеристик Сих. Как видно, величина С значительно возрастает с уменьшением частоты вследствие электродной поляризации, тогда как X остается постоянной независимо от частоты. Эти результаты показали, что диэлектрическая дисперсия, обусловленная поляризацией поверхности раздела, не обнаруживается в диапазоне частот 20 гц — 5 Мгц. На рис. У.31 представлены теоретические кривые и график зависимости наблюдаемых значений х/х от Ф. [c.367]

В противоположность эмульсиям М/В, диэлектрические свойства гетерогенных дисперсных систем типа В/М весьма чувствительны к изменению концентрации, частоты и условий потока. Со времени теоретических работ Максвелла (1892) и Вагнера (1914) диэлектрическую дисперсию, обусловленную поляризацией поверхности раздела, изучали многие исследователи. Первая попытка сделана Силларсом (1937), который измерял емкость и тангенс потерь каиель воды в парафине (рис. У.32). Для количественной оценки он [c.368]

Карадли и Джексон (1953) подтвердили диэлектрическую дисперсию. обусловленную поляризацией поверхности раздела, на модельной системе, представляющей собой кубическое расположение сферических элементов плохо проводящего матертшла в изоляционной среде. Суспендированные частицы приготовлены из сильно вязкой смеси иолистирола и нитробензола в соотношении 5 г первого на 15 см второго, для которых 8р = 22 и у.р = 3,25-Ю" ом 1см при [c.370]

Остальные результаты можно рассматривать в свете теорий релак-сационно11 частоты и величины диэлектрической дисперсии. [c.372]

В табл. V.4 приведено сравнение величин диэлектрической дисперсии в — е, полученных из уравнений (V.190) и (V.191) теории Вагнера и уравнений (V.229) и (V.233) теорпи Ханаи. Так как реальная часть величины диэлектрической проницаемости не была измерена, значения диэлектрической дисперсии ej — получены интегрированием площадей, описываемых кривыми на рис. V.35, с помощью соотношения [c.372]

На рпс. У.Зб, а, б приведены графики частотной зависимости г, е" и х для эмульсий В/М с 80%-ной объемной концентрацией в состоянии покоя и прн различных скоростях вращения чашки вискозиметра. На рис. У.37 дан график результатов этих исследований. Значительная диэлектрическая дисперсия на частоте выше 30 кгц может быть объяснена межфазной поляризацией, которая в эмульсиях М/В не была обнаружена. Постепенный рост е с понижением частоты ниже 1 кгц можно отнести за счет поляризации электродов. Значительное нонижение е под действием сдвигового напряжения, как видно пз рпс. .36, а может быть результатом изменения состояния агломерации дисперсных частиц. Подробно это будет рассмотрено ниже. [c.373]

Мередит (1959) измерял х эмульсий В/М с объемной концентрацией 50% на частотах 1 и 10 кгц. Найденные им значения можно рассматривать как предельные для х на низких частотах, хотя в его сообщении диэлектрическая дисперсия, обусловленная межфазной поляризацией, не была отмечена. Экспериментальные значения х находятся между величинами, полученными из уравнений (У.192) и (У.234). [c.378]

Предельная удельная электропроводность на высоких частотах. Вопрос о предельной электропроводности Чд на высоких частотах вне диэлектрической дисперсии, обусловленной межфазной поляризацией, в литературе совершенно не обсуждался. Единственная попытка в этом направлении сделана Ханаи (1961Ь) [c.379]

Выше теоретически предсказывается, что в эмульсиях М/В может наблюдаться диэлектрическая дисперсия при условии, если масляная фаза имеет высокую диэлектрическую проницаемость. Чтобы обнаружить это явление, Ханаи, Коицуми и Гото (1962а) исследовали диэлектрические свойства эмульсий нитробензола в воде, приготовленные с помощью эмульгатора твин 20. На рис. У.49 показана частотная зависимость е и х этих эмульсий при 70%-ной объемной концентрации. Быстрый рост 6 на частотах < 30 кгц происходит в результате электродной поляризации. С увеличением частоты (> 100 кгц) можно [c.379]

В эмульсиях типа М/В не обнаружено ни диэлектрической дисперсии, ни заметного изменения е в условиях воздействия сдвигового потока. Зависимость е и х от концентрации выражается уравнением типа уравнения Бруггемана. Количественная оценка этих фактов дается в теории Ханаи. [c.381]

В эмульсиях типа В/М наблюдается значительная диэлектрическая дисперсия, обусловленная поляризацией поверхности раздела. Величина 8 выражается уравнением типа уравнения Бруггемана в соответствии с предсказаниями теории Ханаи. [c.381]

Диэлектрическая дисперсия, полученная в эмульсиях нитробензол — вода тина М/В, более соответствует предсказаниям теории Ханаи, чем теории Вагнера. [c.381]

Некоторые данные пэказаны на рпс. V.56. Как видно, диэлектрическая дисперсия характеризуется правилом т-й степени, аналитическое выражение которого определяется уравнениями (V.378) и (V.381). [c.394]