Проводимость эстафетная

Благодаря описанному движению протонов увеличивается электропроводность раствора, потому что протоны имеют очень малый радиус и проходят не весь путь до катода, а лишь расстояния между молекулами воды. Этот тип проводимости можно назвать эстафетным, или цепным. [c.433]

По данным работы [655], диэлектрическая изотерма сорбции воды на торфе также является ломаной линией. На основе калориметрических сорбционных опытов было высказано предположение, что первым двум участкам изотермы отвечает различная энергия связи молекул с центрами сорбции, а третьему, с наибольшей производной е7 а, — образование в процессе сорбции водородных связей между сорбированными молекулами. Существенно, что при критической величине сорбции ао обнаруживается резкое увеличение коэффициента диэлектрических потерь е", обусловленное, по-видимому, значительным возрастанием электропроводности материала вследствие образования цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента — карбоксильных (СООН), гидроксильных (ОН) и других полярных групп. При этом предполагалась возможность эстафетного механизма переноса протона вдоль цепочек, что обусловливает значительное возрастание е и е". Наличие протонной проводимости и протонной поляризации позволяет объяснить не только большие величины с1г /<1а, но и частотную зависимость критической гидратации Со, обнаруженную для ряда сорбентов [646, 648]. Здесь необходимо отметить, что при измерении диэлектрических характеристик применяются слабые электрические поля, которые не могут повлиять на про- [c.245]

В водных растворах числа переноса различных ионов близки друг другу. Исключение — ионы гидроксония и гидроксила, обладающие повышенными числами переноса. Это объясняется тем, что кроме переноса электричества путем непосредственного движения этих ионов значительно большую роль играет механизм электрической проводимости, называемый эстафетным. При этом происходит перескок протона от иона гидроксония Н3О+ к определенным образом ориентированной соседней молекуле воды. В результате она превращается в ион НзО ". Затем протон передается дальше, к следующим молекулам воды. Такие перескоки происходят значительно быстрее, чем простое движение иона гидроксония, что обеспечивает высокую подвижность и увеличение числа переноса иона гидроксония. Аналогично объясняется [c.219]

Эстафетная проводимость в растворах, содержащих ионы гидроксония и гидроксила [c.192]

Согласно обеим схемам перенос электричества осуществляется за счет перескока протона от одной частицы к другой. Такой механизм получил название эстафетной проводимости. Поскольку протон в молекуле воды связан сильнее, чем в Н3О+, подвижность ионов гидроксония выше, чем подвижность гидроксильных ионов. [c.193]

Эстафетная проводимость в растворах, [c.161]

Эстафетная проводимость в растворах, содержащих ионы гид [c.264]

Возможен перенос иона как ординарным переносчиком, так и коллективом переносчиков (схема коллективного транспорта). Другая модель — модель эстафетного переносчика — предполагает, что переносчики неподвижны и образуют цепи, расположенные поперек мембраны, а катионы пересекают мембрану вдоль этих цепей, перескакивая от одного переносчика Т к другому. Обе модели приводят к колоколообразной зависимости проводимости мембран на постоянном токе от концентрации ионов. Однако при малом содержании С+ в растворе и больших концентрациях Т" в мембране проводимость ее по переменному току высокой частоты мала для эстафетного механизма и значительна при механизме подвижных переносчиков. [c.141]

Наконец, в системах со смешанной ионно-эстафетной проводимостью J, + ) < 1, причем разность 1 — ( + + ) увеличивается по мере увели- [c.404]

Системы с эстафетной проводимостью. [c.406]

Далее А. Ф. Иоффе и его сотрудниками было показано, что стехиометрический избыток металла в соединениях этого типа приводит к появлению обычной электронной проводимости, тогда как избыток металлоида, атомы которого захватывают и сравнительно прочно удерживают электроны, — к проводимости дырочного типа, обусловленной эстафетным перемещением электронов от одного металлоидального атома к соседнему. Такого рода перемещение эквивалентно перемещению положительных электронов . [c.19]

Абсолютная скорость движения иона гидроксония и гидроксид-иона в водных растворах настолько больше скорости движения остальных сортов ионов, что не может быть объяснена с позиций известных теорий. Размеры же гидроксид-иона и иона водорода, учитывая, что последний находится в водном растворе не в виде протона, а в виде иона гидроксония Н3О+, не меньше, чем размеры других ионов, и, следовательно, нет оснований предполагать, что они двигаются в вязкой среде растворителя быстрее других ионов. Для объяснения высокой электрической проводимости кислот и щелочей Ф. Ф. Гротгус предложил так называемый эстафетный механизм перескоков протона в кислой среде с ионов гидроксония на молекулы воды, а в щелочной — с молекул воды на гидроксид-ионы. [c.123]

Для перевода захваченных локальными уровнями электронов обратно в зону проводимости надо затратить значительно меньшую работу, чем та, которая необходима для перевода в эту зону электронов из валентной зоны. Следовательно возможен переброс электронов обратно в зону проводимости за счет тепловой энергии или под действием электрического поля. Исходя из приведенной качественной квантово-электронной теории, рассмотрим один из возможных механизмов процесса, ионизации и перемещения щелочных ионов через стекло. Электрон адсорбированного щелочного атома захватывается ловушкой вблизи зоны проводимости, а образовавшийся положительный ион под действием поля перемещается через запрещенную зону для электронов и попадает в отрицательную ионную вакансию. Эстафетный перенос, положительных ионов в объеме стекла к поверхности, обращенной в вакуум, [c.94]

Следовательно, относительно высокая электропроводность спиртовых растворов в этом случае обусловлена сохранением, хотя и в меньшей степени, цепной, или эстафетной, проводимости как следствия сходного строения молекул воды и спирта и значительного сродства их к протону. [c.416]

Таким образом, эстафета протекает путем передачи легкого атома водорода и проявляется как миграция макрорадикалов. Следует отметить, что рассмотренная эстафетная модель в некотором смысле аналогична модели дырочного механизма проводимости в полупроводниках. Когда миграция дырки — тяжелого иона — осуществляется путем передачи легкой частицы — электрона. [c.60]

Повышенная электрическая проводимость органических полупроводников объясняется высокой подвижностью я-электро-нов сопряженных двойных связей. Это обусловливает эстафетную электронно-дырочную проводимость при состоянии, когда электроны находятся в них на более высоких энергетических уровнях. В результате взаимодействия с поверхностью, ограничивающей объем, электрон мол<ет оторваться от молекулы л попасть на поверхность. При этом в молекуле возникает вакансия— дырка. Эффективная масса электронов и дырок много меньше массы молекулы, так что у соседней молекулы, которая не успевает заметно сместиться, один из электронов. может перескочить в образовавшуюся дырку. Одновременно мигрируют как положительные, так и отрицательные заряды. Электрическая проводимость по эстафетному механизму возникает за счет электронных донорно-акцеиторных взаимодействий между молекулами и на границе масляной фазы с поверхностью металла. В отличие от ионной или форетической проводимости при эстафетной электрической проводимости не происходит переноса вещества, а значит, последняя не долл<на зависеть от вязкости среды. [c.61]

Еще более сложные системы образуют масла с присадками [110]. Обнаружена корреляция электрической проводимости масел с числом стабильных свободных радикалов и комплексов стабильных радикалов. Это, естественно, получается при эстафетной ироводимостп, так как электрон, отрываясь от молекулы, ее ионизирует. [c.62]

Предельные эквивалентные электрические проводимости ионов при 25 °С заключены в интервале 35—80 См-см -г-экв- , но электрические проводимости ионов Н+ и ОН значительно больше и равны 349,8 См-см -г-экв- и 198,3 См-см -г-экв-. Большая подвижность этих ионов объясняется эстафетным механизмом переноса заряда. Ион гидроксония Н3О+ способен передавать протон бли> апшсн молекуле воды по схеме [c.188]

Если представить диссоциацию хлористого водорода в спиртовом растворе уравнением НСЦ-СгИзОНч СгИбОНг+Ч-С -, то образующийся ион 2HSOH2+ (этоксоний) может обмениваться протоном с молекулами спирта, реализуя эстафетную проводимость [c.309]

Прн измерении электропроводности полиоксиэтилена на воздухе Ив вакууме получены значения 10 Ом -см , т. е. на 9—10 порядков превышающие аналогичные величины других валентно насыщенных полимеров — полиоксиметилена, полиэтилена, полипропилена и т, п. [152]. Предполагается, что проводимость обусловлена протонсодержащими примесядш (например, водой), прочно удерживаемыми полимерной цепью и транспортируемыми эстафетным Механизмом. Значительный вклад здесь опять-таки вносит высокая Подвижность сегментов цепи в области температуры плавления Проводимость возрастает в 30—40 раз. Аналогичные свойства Отмечены у политриметиленоксида, близкого к полиоксу по свой-<=твам. [c.273]

Полисурьмяная кислота имеет структуру, приведенную на рис. 3.1. Анионный каркас кислоты имеет цеолитоподобную структуру с диаметром полостей (2,6-5-3,0)" мкм, в которых расположены молекулы воды, способные протонизировать подвижные ионы водорода групп ЗЬОН. Полисурьмяная кислота имеет высокую протонную проводимость благодаря высокой константе ее электролитической диссоциации и эстафетному переносу протона. Мембрана химически устойчива в щелочи при 120°С более 10 000 ч [95, с. 110]. [c.160]

В системах с эстафетной проводимостью ионная миграция практически отсутствует во всем концентрационном интервале такой системы (за исключением крайних, т. е. весьма разбавленных по каждому компоненту областей). Примером может служить система Н2304—НаЗе04. [c.404]

По. меньшей мере одна из частиц решетки, примыкающая к пробелу, обладает свойствами активного радикала, так как ковалентные или ионные связи с частицей, занимаюи ей место пробела в идеальной решетке, разорваны. Этими же свойствами обладают валентные дефекты, т. е. атомы (ионы) решетки в аномальном валентном состоянии. Чаще всего это — катион или анион на обычном месте с необычным зарядом (например, Zn+ в Zn +Oi - Ni + в NiO S и 0 в сульфидах и окислах). В полупроводниках, составляющих большинство катализаторов и твердых тел, из которых катализаторы приготовляются, такие дефекты являются одним нз основных источников электронов и дырок проводимости. Эти же дефекты играют активную роль в катализе и в топохимических процессах приготовления. Перемещение электронов и электронных дырок от атома к атому сопровождается перемещением валентных дефектов. Такое перемещение происходит много легче перемещения пробелов и чужеродных примесей. Электронная и дырочная эстафета валентных дефектов в реакциях с участием этих дефектов представляет своеобразную эстафетную цепь с развитием, обрывом и разветвлением такая цепь особенно интенсивно развивается на поверхности. Эта эстафета в твердом теле приводит к передаче на расстояние, которая особенно важна для радиационно-химических и фотохимических процессов. Как правило, образование объемных фаз обычно представляет позднюю стадию топохимических реакций, и в этих поздних стадиях имеются свои, более грубые микрогетерогенные цепные эффекты, связанные с участием плоских и объемных зародышей. [c.375]

Гидродинамическая теория аномальной проводимости. В теориях аномально высокой эквивалентной проводимости ионов водорода и гидроксила общей основой является предположение об эстафетном переносе протонов молекулами воды. Ряд экспериментальных результатов эти теории объясняют, однако другие наблюдения теоретически убедительно, не интерпретируются. Так, частоты колебаний ионов Н3О+ и Он- почти не различаются [47], что противоречит пред-стз1злению о вращении частиц как о скорость определяющей стадии в механизме аномальной проводимости. По результатам измерения ЯМР отмечено -также [48], что ион НзО" -имеет пирамидальную форму, а его электронная структура (конфигурация области с максималь ной плотностью заряда) в. отличие от структуры иона 0Н заметно отличается от электронной структуры молекул воды. Таким образом, можно, ожидать, что энергия активации образования иона НзО вы.ще, че.м иона ОН , что, однако, яротиворечит наблюдаемым значениям подвижности этих ионов. Подвижность ионов гидроксила в кристаллах льда на два порядка ниже подвиж- [c.340]

Механизм прототропной проводимости ионов водорода и гидроксила (ср. разд. 4.2.2.2 недавно предложенный Фангом, Годзиком и Хофакером новый механизм подвижности протонов в воде [39в] включает стадию переноса протона, смещающего ион оксония на две водородные связи) определяется структурой воды. Связывание молекул воды водородными связями обусловливает эстафетный перенос протонов между молекулами воды и ионами оксония, так как обмен протонами, по-видимому, осуществляется вдоль водородных связей. Все эффекты, изменяющие созданную водородными связями жидкую структуру, возможно, изменяют также долю участия и природу прототропного механизма в проводимости растворов кислот и оснований. Большинство хорошо растворимых в воде неэлектролитов содержит в молекулах гидроксильные группы. В чистом виде это жидкости с развитой структурой, способные переносить электричество по прототропному механизму, хотя и не в такой мере, как вода. [c.436]