Переход частиц в условиях электрического поля

Рассмотрим реакцию, в которой все реагирующие вещества находятся в газообразном состоянии. Очевидно, необходимым условием, определяющим возможность взаимодействия между двумя молекулами, является их взаимное столкновение, т. е. сближение до такого расстояния, при котором электроны и атомы одной молекулы попадают в сферу действия электрических полей, возбуждаемых частицами другой молекулы. Только при таких условиях могут произойти те переходы электронов и перегруппировки атомов, в результате которых образуются 1 новые молекулы. [c.464]

Зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ. Необходимым условием того, чтобы между частицами (атомами, молекулами, ионами) исходных веществ произошло химическое взаимодействие, является их столкновение друг с другом (соударение). Точнее говоря, частицы должны сблизиться друг с другом настолько, чтобы атомы одной из них испытывали бы действие электрических полей, создаваемых атомами другой. Только при этом станут возможны те переходы электронов и перегруппировки атомов, в результате которых образуются молекулы новых веществ — продуктов реакции. Поэтому скорость реакции пропорциональна числу соударений, которые претерпевают молекулы реагирующих веществ. [c.194]

Переходя к изложению основ теоретической электрохимии, подчеркнем, что в данной книге не рассматриваются общие свойства растворов и методы определения коэффициентов активности, а излагаются только те особенности растворов электролитов, которые обусловлены присутствием заряженных частиц. Далее, условия электрохимического равновесия выводятся обобщением соотношений химической термодинамики на системы, в которых, помимо прочих интенсивных факторов, нужно дополнительно учитывать электрическое поле. Наконец, в качестве основы кинетических закономерностей процесса переноса заряженных частиц через границу раздела фаз используются известные уравнения теории активированного комплекса, в которых анализируется физический смысл энергии активации и концентрации реагирующих веществ в специфических условиях электродной реакции. [c.8]

Эффективность пересечения двух электронных состояний может быть настолько низкой, что в этом случае предиссоциация не приводит к уменьшению интенсивности полос испускания. Даже в отсутствие таких процессов, как физическое тушение, излучательные потери приводят к тому, что большинство возбужденных частиц не претерпевает химических превращений. Такая низкая эффективность внутримолекулярного обмена энергией для двух пересекающихся состояний обычно возникает при действии запрещения безызлучательного перехода. Существуют, однако, ситуации, когда эффективность безызлучательного перехода зависит от внешних условий. Столкновения с другими частицами, наличие электрического или магнитного поля могут приводить к снятию запрета на оптические переходы. Подобное явное нарушение правил отбора наблюдается и для безызлучательных переходов — правила действуют лишь для невозмущенных молекул. Увеличение вероятности пересечения соответствующих состояний приводит К увеличению относительного вклада предиссоциации, так как молекула возмущена влиянием внешних воздействий. Предиссоциация, эффективно протекающая лишь при наличии некоторого внешнего возмущения, называется индуцированной. [c.54]

При химическом возбуждении наиболее эффективными в смыс.ле возбуждения являются, вероятно, соударения между частицами типа атомов и молекул. Хотя некоторая ионизация имеет место и в пламенах, однако концентрация свободных электронов в этом случае весьма мала кроме того, в отсутствие электрического поля эти электроны не могут обладать очень большими энергиями. При соударениях между молекулами со сравнимыми массами вероятность перехода одной из молекул в электронное состояние с отличным от начального значением междуядерного расстояния больше, чем при ударе электрона. Это предположение, повидимому, подтверждается на опыте — в пламенах наблюдаются такие системы полос, которые не обнаруживаются в тех источниках, где возбуждение осуществляется электронным ударом. Так, полосы К1П появляются в спектре пламени при введении в- него карбонила никеля [109], но эти полосы не были обнаружены в спектрах разряда или дуги в водороде они были, однако, получены в спектре поглощения в печах, содержащих ни-ь ель и водород, откуда следует, что и в условиях разряда или дуги образуется некоторое количество молекул NiH. Анализ этих полос показал, что они оттенены в красную сторону спектра, причем междуядерное расстояние возрастает от 1,48а в основном электронном состоянии до 1,73А [c.41]

Для боковой поверхности цилиндрической частицы это условие переходит в (3). На бесконечности электрическое поле равно внешнему полю [c.106]

Возбуждение колебательных мод в электрическом поле приводит к самоорганизации аэрозолей (рис. 6.3). Самоорганизация аэрозолей рассматривается как фазовый переход беспорядок - порядок [16]. На рис.6.3 приведены экспериментально полученные в лабораторных условиях упорядоченные структуры аэрозолей, имеющие кубическую симметрию, а также структура поля эмиссии фотонов от распадающегося в электромагнитном поле атмосферного водного аэрозоля (снимок справа), свидетельствующие в пользу возможности упорядочения аэрозолей и когерентного возбуждения частиц воды, сопровождаемого эмиссией света. Эмиссия света в данных условиях указывает на протекание неравновесных фазовых процессов, что требует отдельного рассмотрения. [c.363]

Ток несамостоятельного разряда обычно мал. Так, для нашего случая при расстоянии между электродами 5 см плотность тока насыщения равна 8-10 2 а1см . При дальнейшем увеличении напрял ения насыщение вновь переходит в режим роста тока (участок 2—3 на рис. 1-1). Это значит, что заряженные частицы достигли под действием электрического поля такой скорости, когда кинетическая энергия электронов достаточна для того, чтобы при столкновении с нейтральными частицами газа ионизировать кх. Новые заряженные частицы также направляются к электродам и на своем пути могут снова ионизировать частицы. Количество заряженных частиц растет лавинообразно. В этой фазе разряд самостоятелен, т. е. начавщись под действием какого-либо ионизатора, он далее протекает без помощи последнего. -Условием существования самостоятельного разряда должна быть настолько интенсивная ионизация, чтобы вместо попадающих на электроды, теряемых в окружающую среду и рекомбинирующих в разряде частиц появилось такое же количество новых заряженных частиц и чтобы по крайней мере одна из них достигала электрода. [c.19]

Для большинства методов этой группы характерно отсутствие четкой границы в приложении к разделению гомогенных и гетерогенных смесей веществ. Например, электрофорез возник и до сих пор иногда рассматривается только как метод разделения коллоидных частмп. Более того, по сути своей — это метод разделения заряженных частиц за счет их различных подвижностей в электрическом поле. В общем случае размеры частиц не оговариваются, и область применения метода охватывает и простые ионы, и макроионы аминокислот, и заряженные частицы коллоидов и взвесей. Аналогично обстоит дело с ультра-центрифугированием и ППФ-методами. Даже в тех случаях, когда метод имеет достаточно четкие границы применимости по размерам или массам разделяемых частиц, их положение на условной щкале дисперсности частиц различной природы не пршязано к принятой границе гомогенности, Существование верхней границы чаще всего определяется принципом целесообразности если задача легко рещается более простым методом, нет необходимости использовать более сложный. Наличие нижней границы может быть связано как с объективными факторами, определяемыми природой явления, используемого для разделения, так и с техническими возможностями практической реализации условий, необходимых для осуществления процесса разделения. Наиболее наглядный пример — ультрацентрифугирование. Очевидно, что с помошью ультрацентрифуги можно выделить взвешенные частицы из раствора, но в этом нет необходимости. А при переходе к разделению частиц на молекулярном уровне в случае жидких фаз возможности метода ограничены фракционированием макромолекул. Добиться, фракционирования простых молекул удается только в газовой фазе, но при ус ювии ра зряжения и чрезвычайно высоких скоростей вращения, реализуемых только при магнитной подвеске ротора центрифуги. [c.242]

Сигнал атомарного кислорода был обнаружен при малых содержаниях Н2З и исчезал при концентрации, равной 25%. Сигнал атомарного кислорода обнаруживался при (НаЗ), составляющем 15% исходной смеси, и возрастал с увеличением содержания НаЗ до 45—50%. Для обнаружения спектров частиц, обладающих электрическими дипольными переходами, была использована ячейка, полностью заполняющая резонатор. Непосредственно над резонатором помещалась электропечь. Резонатор подогревался горячим воздухом до 150° С для устранения налета, который мешал работе, а также для поджигания горючей смеси непосредственно в объеме резонатора в широкой ячейке й = 4,4 см). В этих условиях удалось обнаружить сигнал радикалов ОН в форме неразрешенного дублета, а также три одиночных сигнала в полях около 2500, 4300 и 5500 эрст, которые были приписаны радикалу 30 [107]. Спектры ЭПР атомов Н, О и радикалов ОН и 30 представлены на рис. 16. [c.208]

Приведенные данные свидетельствуют о трудной отщепля-емости от молекул кислоты их протонов и значительно более легком растяжении и разрыве связей между составляющими их группами N02 и ОН, о сильном положительном поле групп N02 и их способности с большой энергией взаимодействовать с частицами с отрицательным полем, о значительном отрицательном поле групп ОН и их способности притягиваться и взаимодействовать с частицами с положительным полем. Это значит, что в условиях положительного электрического поля анода молекулы азотной кислоты могут поляризоваться с концентрацией положительного заряда у групп N02 и отрицательного заряда у групп ОН и с значительным растяжением и ослаблением связей между этими группами. Группами ОН они могут притягиваться и взаимодействовать с положительно заряженной поверхностью анода, с ионами металла этой поверхности и поверхностного окисла металла, а группами N02 взаимодействовать с ионами кислорода иазванного окисла. Указанные взаимодействия групп N02 и ОН, значительно усиленные поляризацией молекул кислоты, еще более ослабляют связи между этими группами. Вследствие этого при достаточно высоком. потенциале анода возможны полный разрыв связей между группами N02 и ОН, образование из молекул поверхностного окисла и ионов комплексных катионов РегОз-ЗхМОз и прочное соединение ионов ОН с поверхностными атомами металла. Для указанных комплексных катионов, как несущих положительный заряд, в условиях сильного положительного поля анода является естественным переход в раствор и разложение там на ионы Ре+++ и N0" или превращение в эти ионы до перехода в раствор и переход ионон 16 [c.16]

В результате этого возникли дополнения к тепловой гипотезе механохимических явлений. Вследствие слабой теплопроводности выделяющееся при измельчении тепло приводит не только к локальному нагреву, но и к состоянию, когда вещество находится в виде ионов и электронов, — магма — плазма . Так, было замечено, что при измельчении наблюдается эмиссия электронов. Благодаря образованию при измельчении поверхностных дефектов твердые диэлектрики имеют на поверхности заряд. Электрический заряд возшикает и при деформации ионных кристаллов. При разрушении между частицами происходит электрический разряд и наблюдается вызванная им люминесценция. Механоэмиссия электронов вызывается их разгоном в поле микроконденсатора разъединяемых поверхностей раскола. Эти явления, если измельчение проводится в жидкой среде, создают условия для гидротермальных реакций. Механизм эмиссии электронов при деструкции твердого тела связан с переходом электронов на более высокие энергетические уровни. Переход таких электронов на стабильные уровни приводит к высвобождению энергии, расходуемой на излучение. Эмиссия возможна также из-за локальных нагревов (термоэмиссия), поскольку в момент разрушения возможно возникновение плазменных температур. Одн ако и модель магма — плазма не охватывает всех явлений. В частности, имеются наблюдения, которые указывают на развитие, в местах контакта не только высоких температур, но и локальных кратковременных давлений, достигающих 150 МПа. [c.152]

Как уже отмечалось, на практике стараются избежать дополнительного оплавления деталей с покрытием. Для этого изделие нагревают до высоких температур и погружают в псевдоожижен-иый слой на определенное время, определяемое из зависимости толщины покрытия от времени нахождения его в псевдоожиженном слое. Как правило, подобные данные получают предварительно на конкретных образцах для какого-то одного состояния псев-доожиженного слоя. Поэтому при переходе к другому изделию или при изменении условий нсевдоожижения они нуждаются в корректировке. Основным возражением против такого приема является то, что формирование покрытия происходит в нестационарных термических условиях. Это приводит к возникновению анизотропии свойств покрытий по толщине. Формирование покрытий без до-оплавления разрешается лишь для изделий, которые эксплуатируются в достаточно легких условиях. Процессы нанесения (электроосаждения) дисперсных материалов на холодные изделия изучены в меньшей степени. Для каждого материала при определенной напряженности электрического поля существует предельная толщина слоя осевших частиц. Чем выше напряженность поля, тем больший заряд приобретают дисперсные частицы, и тем быстрее образуется слой, препятствующий дальнейшему осаждению. До настоящего времени нет аналитического описания кинетики роста толщины осаждаемого слоя. Как правило, временная зависимость толщины осаждаемого слоя может быть установлена в каждом конкретном случае — для определенных оборудования, режима, изделия и используемого материала. В связи с авторегулируемостью электроосаждения, обусловленной существованием предельной толщины осадка, часто назначают только время напыления, которое обеспечивает (для данных условий) осаждение максимально возможного количества материала. [c.153]

Введем в такую систему с установившимся равновесием какой-нибудь электролит (например KNO3), ионы которого не вступают в химическое взаимодействие с ионами осадка, т. е. не образуют каких-либо новых нерастворимых или малодиссоциированных соединений. Ввиду того, что химическое взаимодействие отсутствует, можно было бы полагать, что введение таких посторонних ионов не будет влиять на растворимость осадка. Однако посторонние ионы, даже не реагируя с ионами осадка, изменяют условия равновесия. В растворе появляется много заряженных частиц (К+ и NO3-), которые создают определенную ионную атмосферу. Теперь катиону осадка (Ag+), чтобы встретиться с анионом осадка (С1"), приходится двигаться в атмосфере электрического поля, создаваемого противоположно заряженными ионами введенного электролита (в данном примере NO3 ). Такое же действие оказывает на анион осадка (С1") ионная атмосфера, созданная катионами (К+) введенного электролита. В результате вероятность встречи ионов осадка уменьшается и процесс образования частиц осадка также замедляется. Между тем, процесс перехода частиц осадка в раствор продолжается, и в результате растворимость осадка увеличивается. [c.59]

СОСТОЯНИЯ монолитной пленки. Ас-табилизация в реальных условиях обычно достигается за счет концентрирования дисперсий (испарения воды). Однако известны и другие варианты ее осуществления введение электролитов, нагревание, воздействие электрическим полем (переход частиц в электронейтральное состояние). На этих принципах разработаны и нашли практическое применение такие технологические процессы получения покрытий, как ионное осаждение, термоосаждение, электроосаждение (см. гл. 7). [c.46]

Значительно упрощается задача нахождения ФР электронов по скоростям в сильноионизованной плазме. Однако увеличение степени ионизации достигается, как правило, значительным увеличением плотности тока и вкладываемой мощности электрического поля, что приводит к существенному увеличению нагрева газа, контрагированию столба разряда, переходу к дуговому разряду. В инициировании физико-химических процессов в такой плазме существенную роль начинают играть столкновения тяжелых частиц, различные ступенчатые процессы. Становится трудно разделить их влияние и влияние столкновений с электронами. Изучение механизмов процессов в таких условиях существенно облегчается, если известны коэффициенты скорости процессов, инициируемых заряженными или метастабильными частицами, которые могут быть надежно измерены в условиях слабоионизованной плазмы сильнонеравновесных разрядов при пониженных давлениях. [c.85]

В полидисперсных эмульсиях подъем относительно более крупных частиц может тормозиться более мелкими или ускоряться при их слипании. Причем коагуляция и коалесценция играют решающую роль в ускорении процесса расслаивания эмульсии. Например, в эмульсиях типа жидкость — жидкость коагуляция частиц дисперсной фазы приводит к удивительным на первый взгляд результатам сливки молока относительно быстрее и полнее отстаиваются в глубоком сосуде, чем в мелком [201 ], а увеличение вязкости дисперсной среды иногда приводит не к замедлению, а наоборот, к ускорению скорости расслоения [202]. Мельчайшие капельки жира увлекаются более грубодисперсными капельками и выносятся с ними кверху, потому что концентрация более глубокодисперсных капелек на единицу поперечного сечения вскоре становится достаточно высокой для проявления фильтрационного эффекта. При добавлении веществ, уменьшающих агрегативную устойчивость (но одновременно повышающих вязкость молока), происходит быстрая коагуляция и агрегация частиц и, следовательно, увеличение скорости расслаивания эмульсии. Поэтому не случайно внимание исследователей привлекают вопросы, связанные с изучением влияния ПАВ на гидродинамику стесненного движения капель и пузырьков [71, 190, 203, 204]. Особенно сложными становятся процессы седиментации совокупности пузырьков в полидисперс-ной газовой эмульсии при перемене внешних условий (давления, температуры, при наложении электрического или ультразвукового поля), когда изменяется их устойчивость вследствие интенсификации процессов испарения легколетучих компонентов, фазовых переходов газ — жидкость, изменения свойств межфазной поверхности и т. д. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология