Заряд электрода как электрическая переменная

Электродегидратор представляет собой металлическую емкость, внутри которой помещены одна или несколько пар электродов. Принцип действия электродегидратора заключается в следующем. К электродам подается высокое напряжение переменного тока, в результате чего между электродами возникает переменное электрическое поле. Элементарные частицы водонефтяной эмульсии, залитой в дегидратор, попадая в электрическое поле, получают электрические заряды — отрицательные и положительные (в зависимости от заряда ближайшего электрода). При этом отрицательно заряженные частицы эмульсии начинают передвигаться по направлению к положительному электроду, а положительно заряженные — к отрицательному. Поскольку электрическое поле меняет свое направление с частотой, соответствующей частоте приложенного переменного тока, то и частицы водонефтяной эмульсии меняют направление своего движения с такой же частотой. При большой частоте перемены направления движения обволакивающая частицы воды нефтяная пленка испытывает большое напряжение и при столкновении отдельных частиц друг с другом разрушается. Частицы воды, освобожденные от нефтяной пленки, соединяются друг с другом в крупные капли и оседают на дно, а обезвоженная нефть поднимается на поверхность. Таким образом в электрических аппаратах — электродегидраторах происходит процесс обезвоживания нефти. [c.99]

Другой метод сварки полимеров с применением токов высокой частоты — собственно высокочастотная сварка. Диполь-ная молекула в электрическом поле ориентируется в соответствии со знаком зарядов электродов. В переменном поле этот процесс многократно повторяется в зависимости от частоты. [c.341]

Х( — Ez, е-о) уравнение (10) — просто другое выражение представлений Фрумкина. Уравнение (10) можно далее преобразовать, выбрав в качестве электрической переменной потенциал (Фрумкин) или заряд электрода (Парсонс). Здесь даны обе трактовки. [c.102]

Были опубликованы результаты некоторых измерений скорости адсорбции (см. далее), однако применение данного метода расчета еще не демонстрировалось. Физическая адсорбция является слишком быстрым процессом, чтобы ее кинетика на электродах могла быть исследована существующими в настоящее время методами (гл. X). Хемосорбция на электроде может быть довольно медленной, однако ее описание изотермой, вероятно, в качестве первого приближения может и не требовать введения электрической переменной (потенциала или заряда). Возможно, что эта трактовка применима в промежуточных случаях, в которых связь адсорбата с электродом замедляет адсорбцию, однако не до такой степени, чтобы эффектом электрической переменной можно было бы пренебречь. Можно попытаться перенести эти представления на другие изотермы, если бы были найдены такие промежуточные случаи. [c.131]

Процессы адсорбции на электроде аналогично процессам адсорбции газов на металлах можно разделить на две группы по типу адсорбции, а именно физической адсорбции и хемосорбции. В отличие от хемосорбции физическая адсорбция не сопровождается образованием химических связей параметры изотермы в этом случае зависят от электрической переменной (потенциала или заряда электрода). Наоборот, хемосорбированные частицы в предельном случае могут быть столь прочно связаны с электродом, что нет надобности вводить в параметры изотермы адсорбции электрическую переменную. При хемосорбции может иметь место и промежуточный случай, когда электрическая переменная несколько влияет на параметры изотермы адсорбции. [c.263]

В качестве электрической переменной при изучении адсорбции на электродах органических веществ можно выбрать либо потенциал электрода [22], либо его заряд [47]. [c.9]

Таким образом, запись изотермы адсорбции в форме уравнения (14) и, следовательно, выбор в качестве независимой электрической переменной заряда электрода, соответствует последовательному соединению двух конденсаторов с емкостями Со/(1 — 0) и С70. [c.11]

Таким образом, как по физической интерпретации модели двойного слоя, так и по зависимости адсорбционных скачков потенциала от величины адсорбции в качестве электрической переменной при изучении адсорбции органических соединений на границе ртуть — раствор необходимо выбирать потенциал электрода, а не его заряд. [c.12]

В электрическом поле высокого напряжения капли эмульсии, имеющие заряд, деформируются и двигаются к противоположно заряженному электроду. Если ток переменный, то при движении между электродами капли консолидируются за счет разрушения пленок поверхностно-активных веществ и их оседание происходит быстрее. [c.499]

Если диполь поместить в электрическое поле, он будет ориентироваться сообразно знаку зарядов электродов. В случае переменного поля этот процесс повторяется многократно в зависимости от частоты. Чем больше вязкость материала, тем больше сопротивление изменению ориентации и тем больше затрачиваемая работа. Эта работа характеризует диэлектрические потери. [c.593]

Парсонс считает [1], что в качестве электрической переменной при изучении изотерм адсорбции следует выбирать заряд, а не потенциал электрода. Обоснование этого утверждения для случая адсорбции нейтральных молекул из растворов, содержащих высокую концентрацию индифферентного электролита, вызывает сомнение. [c.318]

Более определенный вывод можно сделать на основании сравнения этих результатов с данными, полученными Крюковой и Фрумкиным [8] для того же самого спирта, но на фоне 3 н. КС1. На рис. 2 приведена зависимость снижения пограничного натяжения от потенциала для обеих систем. Очевидно, эти кривые в первом приближении симметричны в случае измерений на фоне KF, в то время как на фоне КС1 анодная ветвь идет значительно круче, чем катодная ветвь (благодаря эффекту высаливания при одинаковой концентрации бутилового спирта поверхностное давление больше на фоне 3 н. КС1). Это связано со специфической адсорбцией ионов хлора, которая вызывает заметное увеличение емкости электрода на анодной ветви, т. е. более быстрое изменение заряда с потенциалом. Если, с другой стороны, представить результаты в виде зависимости снижения I от q, то форма кривых практически не изменяется при изменении фона (рис. 3). Это убедительно показывает предпочтение выбору заряда в качестве электрической переменной. [c.330]

В первом случае независимой электрической переменной является потенциал электрода, во втором случае — его заряд. [c.56]

Если независимой электрической переменной является заряд электрода, то для разбавленного раствора органического вещества основное уравнение электрокапиллярности принимает вид [см. уравнение (1.39)] [c.56]

Таким образом, запись изотермы адсорбции в форме уравнения (III.19) и, следовательно, выбор в качестве независимой электрической переменной заряда электрода соответствует последовательному соединению двух конденсаторов с емкостями J —0) и С"/0. Физическая интерпретация такой модели представляется нам затруднительной. [c.59]

На границе раздела металл — раствор в каждой из фаз имеются избыточные, но уравновешивающие друг друга электрические заряды. Последние, распределяясь вблизи поверхности каждой из фаз, образуют электрический конденсатор, и поэтому переменный электрический ток через рассматриваемую границу может проходить благодаря емкостной проводимости, т. е. зарядке, (или разрядке) этого конденсатора (ДЭС). Но в то же время возможен и переход заряженных частиц через границу раздела фаз (разряд ионов или ионизация атомов на электроде), т. е. фарадеевский ток. [c.462]

Межслоевая поляризация. Не вся энергия, теряемая, в диэлектриках, обусловлена запаздыванием при ориентации диполей даже те потери, которые соответствуют феноменологической теории, развитой выше, возможны из-за другой причины. Могут быть потери, обусловленные смещением электронов или ионов на макроскопические расстояния. В однородных веществах присутствие таких зарядов вызывает появление тока, возникают миграционные потери, о которых говорилось выше [см. формулу (625)]. В неоднородных веществах, состав которых таков, что проводящие части, входящие в них, не связывают непрерывным образом два электрода, установившийся ток в постоянном поле равен нулю поэтому наличие проводящих областей в веществе не всегда очевидно. Они проявляются, однако, при установлении стационарного состояния и в переменном поле. Заряды движутся через проводящие области и оседают на поверхностях, которые отделяют эти области от непроводящей среды. Поэтому каждая проводящая область в действительности представляет собой,, электрический диполь, момент которого добавляется к моментам, обусловленным поляризацией молекул. По этой причине и введен термин межслоевая поляризация. [c.361]

Так как электропроводность определяется двумя факторами, а именно подвижностью носителей зарядов и их числом, то следующий этап исследования состоял в разделении этих переменных. Реакция диссоциации молекулы воды на ионы и подвижности водных ионов во льду и воде были изучены в работе Эйгена и Майер (1964). К тонкому кристаллическому образцу прилагалось электрическое поле такой величины, чтобы все заряды, которые образуются в образце, достигали электродов (измерялся ток насыщения). Величина тока насыщения в первом приближении пропорциональна константе скорости диссоциации молекулы Н2О на ионы и объему образца. Константу скорости рекомбинации они определили методом нарушения равновесия процесса диссоциации мощным электрическим импульсом, имеющим амплитуду 50—150 кв см [c.60]

Метод квадратно-волновой полярографии впервые применили Баркер и Дженкинс [289]. Этот метод основан на наложении на электродный потенциал переменного напряжения квадратной формы малой амплитуды. Измерению подлежит переменная составляющая электролизного тока в зависимости от потенциала, который меняется, как и в обычной полярографии, линейно во времени. Для устранения емкостной составляющей переменного тока измерение производится в конце каждого полупериода тока, когда двойной электрический слой на поверхности электрода успевает приобрести новый электрический заряд. Согласно Баркеру и Дженкинсу [289], могут быть определены концентрации восстанавливающихся обратимо веществ порядка 2-10 М. Аналитическое применение метода описано в работах [398—401], а его теория — в работе [484]. [c.244]

Электрическое поле характеризуется градиентом потенциала, называемым напряженностью этого поля Е = dU/dl. При числе z переданных частичке зарядов величиной е сила, действующая на частичку, равна zeE. Поделив эту силу на массу частицы т , найдем ускорение электростатического поля, входящее в Агэ. Последующий анализ ведется по канве, изложенной в разд. 5.1.2, с определением времени осаждения частицы в электрическом поле (на осадительном электроде). Далее рещают проблемы, связанные с производительностью электрофильтра и его основными размерами. Подчеркнем в случае необходимости учитывают переменные напряженность Е и электростатическое ускорение, а значит и переменную скорость осаждения частицы в направлении ее перемещения к осадительному электроду. [c.413]

В обычном состоянии (а) взвешенные в нефти капли воды имеют сферическую форму. Если на этот объем эмульсии наложено электрическое поле переменного тока (б), то капли воды приобретают грушевидную форму, вытягиваясь по направлению к электроду, где э. д. с. положительна (соленая вода как электролит приобретает в поле отрицательный заряд). По истечении одного периода времени полярность электродов меняется (в), и картина воздействия поля на капли становится иной - они вытягиваются в обратном направлении. [c.344]

В случае полимерных диэлектриков, по-видимому, нейтральный контакт с электродами обеспечить трудно, большую роль играют приэлектродные процессы, с чем и связаны различные нелинейные эффекты, зависимость силы тока от времени. Однако в случае переменного электрического поля, когда обмен носителями заряда с электродами не столь существенен, могут, как и при нейтральном контакте, обеспечиваться условия, когда протекание тока через полимерный диэлектрик обусловлено объемными, а не приэлектродными процессами. [c.13]

Сущность действия переменного электрического поля на эмульсию заключается во взаимном притяжении поляризуемых под влиянием поля капелек воды и их слияния в более крупные капли, быстро оседающие под действием силы тяжести. Основное же действие постоянного электрического поля заключается в движении капель воды вдоль силовых линий поля, что обусловлено избыточными электрическими зарядами капель (электрофорез), а также неоднородностью электрического поля, образуемого вертикальными цилиндрическими электродами. Это приводит к стремительному передвижению капель к электродам, на поверхности которых они скапливаются и под действием силы тяжести стекают вниз. В этом способе, применяемом, как правило, для малообводненных эмульсий, в которых капельки воды расположены сравнительно далеко одна от другой, силы взаимного притяжения капель играют второстепенную роль. [c.36]

При попадании нефтяной эмульсии в переменное электрическое поле частицы воды, заряженные отрицательно, начинают передвигаться внутри элементарной капли, придавая ей грушевидную форму, острый конец которой обращен к положительно заряженному электроду. При перемене полярности электродов капля претерпевает новое изменение формы, вытягиваясь острым концом в противоположную сторону. Подобные изменения конфигурации капля претерпевает столь часто, сколь велика частота электрического поля. Под воздействием сил притяжения отдельные капли, стремясь передвигаться в электрическом поле по направлению к положительному электроду, сталкиваются друг с другом и при достаточно высоком потенциале заряда наступает пробой оболочки диэлектрика, в результате чего мелкие капли воды укрупняются, что и облегчает их осаждение в электродегидраторе. Обезвоженная нефть поднимается и выводится сверху электродегидра тора. [c.183]

На рис. 14,6 пpивeдeнf>I кинокадры, отображающие изменение эмульсии под воздействием постояннйго электрического поля с характерным скоплением капель вблизи фигурного электрода. Эти кадры получены при подключении электрода к минусовому вьшоду вьшрямителя. Такие же изменения со скоплением капель около фигурного электрода происходят и при его подключении к плюсовому выводу. Перемещение капель в сторону фигурного электрода, наблюдаемое в обоих случаях, независимо от знака заряда электрода, связано с тем, что собственные заряды капель невелики, их взаимодействие с полем незначительно и на капли действуют в основном только силы, обусловленные неоднородностью электрического поля. Под влиянием этих сил капельки и втягиваются в зону большей непряженности поля. Под влиянием этих же сил капельки перемещаются в сторону большей напряженности поля и при применении переменного поля - рис. 14, д. [c.59]

Независимо от типа электродегидраторов и схемы ЭЛОУ, принцип воздействия переменного электрического поля на нефтяную эмульсию остается одним и тем же. При попадании эмульсии в электрическое поле частицы воды, заряженные отрицательно, передвигаются внутри элементарной капли, придавая ей фущевидную форму, острый конец которой обращен к положительно заряженному электроду. С переменой полярности электродов капля вытягивается острым концом в противоположную сторону Если частота переменного тока равна 50 Ш, капля будет изменять свою конфигурацию 50 раз в секунду Под воздействием сил притяжения отдельные капли, стремящиеся к положительному электроду, сталкиваются друг с другом, и при достаточно высоком потенциале заряда происходит пробой диэлектрической оболочки капель, чему способствует деэмульгатор, постепенно размывающий эту оболочку. В результате мелкие водяные капли сливаются и укрупняются, что способствует их осаждению в электродегидраторе. Вода выводится снизу, а обезвоженная нефть — сверху электродегидратора. Обычно между электродами напряжение составляет 27, 30 или 33 кВ. [c.35]

В работе [1] обсуждалась адсорбция на электродах и ее зависимость от электрического состояния границы раздела. Была отмечена целесообразность рассмотрения двух предельных форм адсорбционных изотерм, которые основаны на изотерме Лэнгмюра и на уравнении состояния двумерного слоя (Гельфанда, Фриша и Лебовица), состоящего из жестких сфер, а также целесообразность выбора заряда в качестве основной электрической переменной. Эти положения были подвергнуты критике со стороны Фрумкина [2] и Дамаскина [3]. [c.327]

Работа зонда АЗ-2 основана на использовании пьезоэлектрического эффекта титаната бария. Сферический приемник давления помещается в звуковое поле. На его электродах в силу пьезо-эффекта появляются электрические заряды, пропорциональные величине переменного давления, и по кабелю.подаются на усилитель, который уоиливает их до величины, достаточной для регистрации стандартными измерительными приборами. [c.129]

В 1872 г. немецкий электрохимик Кольрауш, уже известный нам своими опытами по определению электропроводности воды и различных растворов, обнаружил, что граница между электродом и раствором ведет себя по отношению к переменному току подобно обычному электрическому конденсатору большой емкости. Кольрауш предположил, что при пропускании переменного тока на электроде образуется невидимая глазом газовая пленка из атомов, выделяющихся при электролизе водорода и кислорода. Пленка эта, являясь изолятором, разделяет заряды электрода и противоположные но знаку заряды ионов раствора. Таким образом, на границе между электродом и раствором образуется своеобразный микрокопденсатор. Он получил название двойного электрического слоя один слой зарядов на металл электрода и другой, в виде ионов, у его поверхности. Позднее было установлено, что в общем случае никакой изолирующей газовой пленки на поверхности электрода нет. Однако заслуга Кольрауша все же велика он впервые ввел представление о двойном электрическом слое, и оно прочно укоренилось в электрохимической литературе. [c.72]

Метод осно ван на изменении оптических свойств твердого тела под действием сильного локального электрического поля, в случае границы полупроводник/электролит — поля ъ области пространственного заряда. Измеряется интенсивность света, отраженного от поверхности электрода, как функция различных параметров, характеризующих как падающий свет (длина волны, поляризация), так и состояние поверхности электрода (потенциал). Для повышения чувствительности потенциал электрода модулируется переменным током, и сигнал с фотоумножителя, на который падает свет из ячейки, усиливается узкополосным усилителем на частоте модуляции. На германиевом электроде этот метод был применен для измерения поверхностного потенциала Гобрехтом с сотр. [26, 27] и [c.10]

Если в качестве независимой электрической переменной выбрать потенциал, то при условии, что адсорбция органического вещества на поверхности электрода не осложнена образованием по-лислоев или мицеллярных пленок, заряд поверхности является функцией только потенциала электрода и степени заполнения [c.15]

В литературе до настоящего времени не существует единого мнения относительно того, какую из величин ф или е предпочтительнее использовать в качестве независимой электрической переменной. Так, например, в работах Фрумкина [1—3], Хансена и сотр. [35, 36], а также Лоренца и сотр. [37—40] в качестве независимой электрической переменной выбран потенциал электрода, а в работах Парсонса [41, 42], Деванатхана [43] и Бокриса, Де-ванатхана, Мюллера [44] — его заряд. Возникшая по этому вопросу дискуссия [И, 42, 45] заставляет остановиться на нем более подробно. [c.56]

Советским электрохимикам удалось создать тонкую экспериментальную методику исследования электродных процессов оо-строение поляризационных кривых в стационарных и нестационарных условиях, метод с использованием переменных токов, ос-циллографический метод, позволяющий установить временную зависимость потенциала электрода при пропускании тока постоянной силы, метод меченых атомов и др. Новые инструментальные методы раскрыли перед исследавателями более широкие горизонты. Так, было показано, что основным фактором, определяющим возникновение скачка потенциала на границе между металлом и раствором, является двойной электрический слой из зарядов металла и ионов раствора. Было найдено, что на условия появления и величину скачка потенциала между металлом и раствором большое влияние оказывает адсорбция и ориентация дипольных молекул. Сопоставление данных, полученных при изучении электрокапиллярных я влений, пролило яркий свет на роль поверхностно активных и коллоидных веществ, адсорбирующихся на поверхности электродов. [c.3]

Жидкий низкомолекулярный диэлектрик, помещенный между двумя электродами, к которым приложена электродвижущая сила, ведет себя как обычный конденсатор. Под влиянием зарядов на электродах происходит поляризация диэлектрика (см. рис. 137), состоящая в том, что внутренние заряды молекул раздвигаются и в диэлектрике индуцируются электрические диполи. У полярного диэлектрика, имеющего постоянные диполи, возникает дополнительная поляризация, обусловленная ориентацией их по направлению электрического поля. При изменении направления тока заряды на электродах приобретают противоположный знак и соответственно этому изменяется направление поляризации, т. е. направление смещения электронов атомнь х ядер, а также ориентация постоянных диполей. При переменном токе это изменение будет происходить многократно в зависимости от частоты тока. Чем выше поляризуемость молекулы, т. е чем менее прочно связаны ее электроны с ядрами и чем больше величина постоянных диполей, тем сильнее будет поляризоваться диэлектрик под влиянием внешнего поля. [c.560]

Наблюдения показали характерную для апериодического электродиффузиофореза зависимость скорости от электрокинетического потенциала. Частицы положительно заряженных латексов перемещались по направлению к электроду, а частицы с отрицательным зарядом — в противоположную сторону от электрода (табл. 3). При малых значениях Rei, D > и достаточно больших значениях -потенциала знак скорости апериодического дрейфа противоположен знаку -потенциала. Различие теоретических и экспериментальных данных находится в пределах погрешности, которые связаны с осложняющим фактором броуновского движения и трудностью измерения Rel. Результаты этих исследований открывают возможности получения полимерных покрытий в переменном электрическом поле, которые по аналогии [c.136]

При анализе труднолетучих неорганических веществ наиболее часто лрименяют искровые источники ионов. На рис. 13.2 приведена схема искрового источника ионов. Два электрода — анализируемый образец ) и дисковый электрод 2 —соединены с вторичной обмоткой источника переменного напряжения 5 радиочастотного диапазона ( - 1 МГц). Вакуумную искру получают при приложении напряжения между электродами и 2. Если напряжение достаточно для получения электрической искры (20—40 кВ), то на электроде 1 вследствие нагрева твердое вещество испаряется и поступает в пространство между электродами. В этом пространстве при бомбардировке электронами, появляющимися при разряде, образуются ионы. Ионы с помощью фокусирующего электрода 4 направляются на входную щель 5 масс-анализатора, где они в соответствии с отношением массы к заряду т/е разделяются. В приборах с двойной фокусировкой разделение ионов по массам достигается комбинированным воздействием электрического и магнитного полей. [c.222]

Применение. Теоретические Соображения, изложенные выше, должны использоваться только для оценки порядка величин, поскольку на действительную производительность влияет много посторонних факторов. В промышленных установках применяется выпрямленный переменный ток, поэтому электрическое поле не постоянно, а меняется непрерывно в зависимости от формы волны выпрямителя. Однако Шмидт и Андерсон не считают форму волны главным фактором. Допуски на высокие концентрации пыли полностью не изучены, хотя Дейч и представил теоретические вычисления. Кром того, неровности на коронирующем электроде ведут к местным разрядам (неровности могут легко образоваться при осаждении пыли на коронирующих электродах). Высокая нагрузка фильтра по пыли увеличивает разность потенциалов, необходимую для образования короны, и уменьшает ток, зависящий от пространственного заряда частиц. Это ведет к уменьшению среднего заряда частиц и снижает эффективность улавливания. [c.319]