Заряд релаксация

Согласно теории сильных электролитов Дебая — Хюккеля, каждый ион полностью диссоциированного электролита окружен ионами, создающими поле противоположного знака. Такое распределение ионов в пространстве называется ионной атмосферой. При наложении внешнего поля центральный ион и ионная атмосфера, как обладающие зарядами, одинаковыми по величине, но обратными по знаку, движутся в противоположные направления. Силы меж-ионного взаимодействия вызывают торможения, растущие с увеличением концентрации, и, следовательно, уменьшающие эквивалентную электрическую проводимость. Движение ионной атмосферы в сторону, противоположную центральному иону, вызывает электрофоретическое торможение, обусловленное движением сольватированного иона против потока сольватированных ионов ионной атмосферы. Второй эффект торможения обусловлен нарушением симметрии расположения ионной атмосферы вокруг центрального иона при его движении под действием поля. Движение приводит к разрушению ионной атмосферы позади иона и образование ее на новом месте. Для этого требуется время релаксации, и потому позади движущегося иона всегда находится некоторый избыток заряда противоположного знака, тормозящего его движение. Это торможение называют релаксационным. На скорость движения иона в растворе влияет вязкость среды, создавая дополнительный эффект трения, который учитывается уравнением Стокса /т = 6ят]гу, где /т — спла трения т) — вязкость растворителя г — радиус иона V — скорость движения иона. [c.272]

Электризация топлив происходит в процессе смешения, перекачки, фильтрования, заправки летательных аппаратов и т. д. Она обусловливается низкой электрической проводимостью топлив, недостаточной для релаксации зарядов диффузионного двойного электрического слоя, образующегося на границе раздела топлива с поверхностью топливной аппаратуры, капель воды и др. Электризация топлива в объеме, являющаяся результатом переноса электрических зарядов, приводит к накоплению статического электричества до потенциалов, достаточных в ряде случаев для появления электрических разрядов. Величина заряда — результат конкурирующих процессов, их образования и релаксации. [c.88]

Процесс релаксации зарядов описывается уравнением [c.88]

Высокая температура вспышки дизельных топлив придает им высокую безопасность в пожарном отношении. Это свойство во многих случаях предотвращает взрывы и загорания при разряде статического электричества. Склонность дизельных топлив к электризации примерно такая же, как у реактивных топлив, однако скорость релаксации зарядов статического электричества в дизельных топливах выше. Тем не менее, вопросы борьбы с электризацией дизельных топлив имеют актуальное значение в некоторых условиях эксплуатации техники. [c.119]

Для защиты от статического электричества можно использовать также релаксационные емкости, которые устанавливают перед заполняемой емкостью. Релаксационная емкость для предотвращения возникновения в ней взрыва должна быть полностью заполнена, ее объем должен обеспечивать время пребывания жидкости, превосходящее время релаксации заряда. [c.91]

Эффект релаксационного торможения. Согласно электростатической теории растворов сильных электролитов ионная атмосфера обладает центральной симметрией. При движении иона в электрическом поле симметрия ионной атмосферы нарушается. Это связано с тем, что перемещение иона сопровождается разрушением ионной атмосферы в одном положении иона и формированием ее в другом, новом. Этот процесс происходит с конечной скоростью в течение некоторого времени, которое называется временем релаксации. Вследствие этого ионная атмосфера теряет центральную симметрию, и позади движущегося иона всегда будет некоторый избыток заряда противоположного знака. Возникающие при этом силы электрического притяжения будут тормозить движение иона. Таким образом, сила, действующая на ионы и определяющая скорость их движения в электрическом поле, а следовательно, электрическую проводимость раствора, будет [c.461]

Установлено также, что склонность топлив к электризации в значительной степени зависит от их удельной электрической проводимости. Эта зависимость имеет экстремальный характер, достигая максимума накопления зарядов при проводимости около 10 пСм/м, а при 50 пСм и более накопления зарядов в топливе практически совсем не происходит, так как скорость их релаксации превьппает скорость генерирования. [c.166]

Первоначальное изучение электретов, полученных из цеолитов, показало, что при напряженности электрического поля порядка 10 В/м и выше образуется гомозаряд за счет пробоя газового промежутка между поверхностью образца и электродом [686]. Эти опыты проводили при наличии зазора в 1 мм между образцом и потенциальным электродом. Знак поверхностного заряда был установлен по направлению отклонения нити струнного электрометра при опускании электрода до его соприкосновения с поверхностью образца. Величина гомозаряда а зависела от приложенного напряжения и (рис. 16.1), что можно связать с увеличением числа ионов в газовом промежутке. При малом напряжении (левая часть кривой на рис. 16.1) величина гомозаряда растет с увеличением времени поляризации. В этом случае возрастало число ионов, образующихся в газовом зазоре и оседающих на поверхность образца. Уменьшение давления газа при не слишком большой разности потенциалов вело к возрастанию гомозаряда [686], так как при этом росла длина свободного пробега. При 113 К время релаксации гомозаряда очень велико — измерения не обнаруживали изменений этого заряда за 2,5 ч. Однако при той же температуре знак гомозаряда менялся при изменении знака поляризующего напряжения, действующего всего 10 с. Это можно объяснить тем, что гомозаряд фиксировался на поверхности образца цеолита [687]. [c.256]

Антистатические присадки значительно повышают электропроводность топлив и тем самым способствуют очень быстрой релаксации зарядов статического электричества. При этом величина образующегося заряда и склонность топлива к электризации при добавлении антистатических присадок не только не уменьшаются, но иногда даже увеличиваются. Однако образующийся заряд в этом случае очень быстро релаксирует, т. е. рассеивается вследствие утечки на заземленные стенки через топливо с повышенной электропроводностью. Электропроводность углеводородных топлив может увеличиваться при добавлении многих соединений (табл. 59), однако не все они применимы в качестве антистатических присадок из-за несоответствия других свойств требованиям эксплуатации. [c.233]

Процессы, вызывающие токи ТСД, по-видимому, были связаны с перемещением катионов на вакантные места. Так, прогревание образца до 620 К и последующее сравнительно медленное охлаждение привели к возрастанию максимумов (рис. 16.5, кривые 2, 3), что можно объяснить появлением дополнительных дефектов в кристаллической решетке. Эти процессы могут быть связаны со значительным смещением зарядов и их последующим накоплением на неоднородностях по объему образца (объемная поляризация) или со смещением зарядов в пределах отдельных полостей. В пользу первой точки зрения говорит близость энергии активации процесса В (кривая /, рис. 16.5) и энергии активации электропроводности, а также большая величина времен релаксации (тысячи секунд), что на несколько порядков превосходит времена релаксации ионных процессов, определяемых из диэлектрических измерений при одинаковых температурах [694]. [c.260]

Из уравнения (2.75) следует, что полупериод релаксации то,5 зарядов (Q = 0,5Qo) равен [c.88]

Для снижения скорости истечения жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением выше 10 МОм м в емкости (резервуары) и для релаксации (утечки) зарядов используют релаксационные емкости, представляющие собой горизонтальный участок трубопровода увеличенного диаметра, находящийся у входа в приемную емкость. Релаксационный эффект повышают, вводя в релаксационные емкости заземленные игольчатые электроды, стальные струны и др. [c.114]

Снижение эквивалентной электропроводности электролита при увеличении концентрации можно представить себе наглядно. Пусть при движении центрального иона в электрическом поле ионная атмосфера возникает перед ним и исчезает позади него. Появление ионной атмосферы происходит с некоторой задержкой времени (релаксацией). Время релаксации обратно пропорционально концентрации и заряду ионов, а также электропроводности. В результате движения иона равнодействующая всех зарядов ионной атмосферы смещается назад по движению ионов, иначе говоря, ионная атмосфера деформируется, становится асимметричной и поэтому тормозит движение центрального иона из-за электростатического взаимодействия (эффект релаксации). Кроме эффекта релаксации возникает также электрофоретическая сила. Она создается вследствие того, что ионная атмосфера состоит преимущественно из ионов противоположного знака и при движении в направлении, противоположном центральному иону, увлекает за собой молекулы растворителя в результате возникают как бы дополнительные силы трения. Обе эти силы обратно пропорциональны радиусу [c.332]

Электропроводность жидкого водорода равна или меньше, 10 ом см т. е. гораздо меньше, чем для других ракетных топлив. Поэтому время релаксации зарядов в жидком водороде, являющееся функцией электропроводности и диэлектрической постоянной, го- [c.182]

Полная релаксация заряда наступает при /р=1,44. Для товарных реактивных топлив время релаксации заряда обычно равно нескольким минутам, но этого достаточно, чтобы вызвать взрыв и пожар. [c.233]

При двин<ении любого иона нарушается сферическая симметрия его ионной атмосферы. Рассеивание существующей и образование новой атмосферы вокруг движущегося иона происходит не мгновенно, для восстановления ее требуется некоторое время, так называемое время релаксации. В результате при движении иона впереди него ионная атмосфера не успевает сформироваться, а позади не успевает полностью разрушиться, в связи с чем плотность противоположного заряда впереди движущегося иона несколько понижена, а позади — повышена. Некоторый избыток противоположных зарядов позади иона вызывает так называемое релаксационное торможение. [c.186]

Сила Ря возникает в результате воздействия внешнего электрического поля на ионы диффузного слоя, приводящего к увлечению жидкости вблизи поверхности частицы в направлении, противоположном направлению действия силы Образующийся при этом гидродинамический поток снижает скорость электрофореза частицы. Сила возникает в результате поляризации, т. е. нарушения симметричного строения ДЭС при действии внешнего электрического поля, и проявляется в изменении скорости движения частицы. Так, если вне электрического поля ДЭС имеет симметричное строение, то во внешнем поле у противоположных полюсов поляризованной частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака—мицелла приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы и ионы внешней обкладки ДЭС. [c.75]

В этих условиях дезориентация диполей и рассеяние объемного электрического заряда затруднены, вследствие чего в полимере устанавливается постоянная внутренняя поляризация электретного типа. У твердых полимеров она характеризуется большим временем релаксации т (порядка нескольких лет при комнатной температуре). Приготовленные образцы помещают в специальную термокамеру в которой их нагревают с постоянной скоростью 3 К/мин. Это приводит к термической деполяризации и возникновению тока / в измерительной цепи, к которой подключены электроды поляризованных образцов. [c.195]

Так как органические полимеры являются менее жесткими по сравнению с неорганическими кристаллами или стеклами, для них существенными могут оказаться процессы миграции зарядов. Они состоят в том, что при разогреве облученного полимера часть глубоких ловушек разрушается или начинает мигрировать в его объеме еще до того, когда из них освобождаются захваченные электроны. Миграция ловушек и их разрушение сопровождаются рекомбинацией связанных зарядов в отличие от рекомбинации электрона с дыркой . Миграции ловушек со стабилизированным зарядом становятся все более вероятными по мере размораживания подвижности отдельных звеньев, сегментов и макромолекул как целого. Таким образом, скорость высвечивания образца полимера при некоторой фиксированной температуре будет определяться временем релаксации определенной группы атомов макромолекул. Так как спектр фотолюминесценции полимера, облученного при 77 К, практически не меняется во время его нагревания вплоть до размягчения (или плавления), можно сделать вывод, что его РТЛ происходит за счет рекомбинации зарядов, захваченных в [c.238]

Совпадение максимумов свечения на кривой РТЛ с областями кинетических и структурных переходов в полимерах дает основание считать, что акты рекомбинации зарядов осуществляются за счет размораживания теплового движения кинетических единиц, на которых находятся электронные ловушки или центры свечения. При этом время жизни электрона в ловушке определяется временем релаксации той кинетической единицы, на которой находятся связанные электроны. [c.242]

Наличие спектра времен релаксации является следствием неоднородности условий рекомбинации зарядов, при этом максимумы высвечивания обычно бывают уширены. Существование набора времен релаксации приво- [c.249]

Лри сливно-наливных операциях электризованной жидкости может происходить следующее если жидкость имеет положительный заряд, то внутренняя стенка приобретает отрицательный заряд, а внешняя — положительный. При заземлении резервуара заряд с внешней стороны резервуара нейтрализуется. Скорость исчезновения оставшихся зарядов зависит от времени релаксации жидкости и, следовательно, от ее электропроводности. На практике при заземлении электрические заряды отводятся из жидкости за время, в 4—5 раз превышающее время релаксации. Так как этот промежуток времени для большинства жидких углеводородов может быть очень значительным (несколько секунд), может создаться взрывоопасная ситуация во время наполнения резервуара, даже если он заземлен. [c.155]

Существование конечного времени релаксации означает, что ионная атмосфера, окружающая движущийся ион, несимметрична и плотность заряда позади иона больше, чем перед ним. Таким образом, позади движущегося под действием поля иона имеется избыточный заряд противоположного знака. В результате центральный ион испытывает эффект торможения, который получил название релаксационного эффекта. [c.194]

Как следует из уравнения (3.76), при достаточно высоких частотах переменного тока псевдоемкость может быть настолько мала, что ею можно пренебречь по сравнению с Сд.с. Это объясняется тем, что из-за конечной скорости реакции переход зарядов через границу раздела электрод/раствор не успевает за быстрыми изменениями потенциала. В то же время процессы релаксации в двойном слое протекают значительно быстрее и при частотах меньше 1 МГц не отражаются на величине Сд с в 1 М растворах солей. [c.166]

Это выражение не учитывает различия в зарядах положительных и отрицательных иоиов, а также того обстоятельства, что в действительности время исчезновения ионной атмосферы отличается от времени релаксации и равно 4д0. Для одно-одновалентного электролита q 0,5 и время исчезновения ионной атмосферы равно 29. [c.95]

При качественной интерпретации соотношения между химическими сдвигами энергий связи электронов оболочки и распределением заряда в молекулах возникло много фальсификаций. В гл. 3 упоминалось, что с помошью метода молекулярных орбиталей можно рассчитать формальный заряд (8) на атоме в молекуле. Напомним, что формальный заряд определяется как электронная плотность на атоме в молекуле минус электронная плотность на свободном атоме. Из рис. 16.15 следует, что можно коррелировать формальный заряд на атоме азота в молекуле (полученный с помощью итерационных расчетов по расширенному методу Хюккеля) с наблюдаемыми энергиями связи 1. -электронов азота для ряда азотсодержащих соединений. Отметим, что для корреляции со сдвигом в энергиях фотоионизационных переходов электронов оболочки используют заряд основного состояния атома, который определяют произвольным образом. Наблюдаемый успех либо случаен, либо обусловлен тем, что члены, такие, как энергии электронной релаксации, сохраняют постоянное значение. [c.347]

В целях пожаробезопасности при сливо-наливных операциях в топлива рекомендуется вводить антиэлектростатические присадки Сигбол и А5А-3. Они не предотвращают образование зарядов, но за счет резкого увеличения удельной электрической проводимости способствуют их релаксации [96]. [c.91]

Каждый данный ион в растворе окружен ближе к нему расположенными ионами, несущими противоположный заряд, которые и создают вокруг него, как принято называть, ионную атмосферу. При перемещении под действием внешнего электрического поля ион частично выходит из этого окружения, но оно вновь воссоздается в новом положении иона. Скорость, с которой происходит восстановление ионной атмосферы в новом месте, называется временем релаксации. Для бинарного электролита в достаточно разбавленных растворах оно обратно пропорционально концентрации раствора и валентности ионову Для 0,1 н. растворов одно-однова-лентных электролитов оно рачно 0,6-10" сек, а для 0,001 н.— 0,6-10" се/с. [c.410]

Это показывает, что ионная ат1 псфера воссоздается все же не мгновенно. Следовательно, при" дви — на сзади него в каждый данный момент времени конце "- в, несущих противоположный заряд, несколько выш> , J реди него. Такая асимметрия ионной атмосферы тормозит о с иона. Это торможение называется эффектом релаксации Й ектом асимметрии. [c.410]

Подобное расхождение между расчетными и экспериментальными данными можно объяснить двумя причинами. Во-первых, диффузионно-форетические силы со временем уменьшаются, и их величина значительно раньше, чем истечет время релаксации, становится ниже инерционных сил, действующих на каплю. Во-вторых, со стороны анода на отрицательно заряженную каплю действует отрицательный объемный заряд, возникший при прохождении тока через ячейку. Используя в качестве объектов исследования малополярные и вязкие среды, можно более детально изучить нестационарные процессы электрофореза. [c.24]

Многочисленными экспериментами показано, что если увеличить электропроводность реактивного топлива до 35—50 пСм, то образующиеся заряды статического электричества очень быстро рассеиваются, и опасность разряда и взрыва практически ликвидируется. Рассеивание заряда вследствие утечки принято называть релаксацией. Для количественной оценки времени релаксации введено понятие время полурассеивания , т. е. время, необходимое для уменьшения заряда наполовину. Зависимость между временем полурассеивания и электропроводностью р выражается следующей формулой р = 12/р. [c.233]

Для светлых нефтепродуктов оценка времени релаксации дает значение т= 2с. Здесь индукционная зарядка становится эффективной, так как капля не успевает потерять заряд. В соответствии с теорией индукционной зарядки частиц, сферическая частица на электроде моделируется полуэллипсоидом вращения с соотношением осей в/а = с/а = 0,5 (а - длина полуоси в направлении перпендикулярном электроду, в - радиус сферической частицы) и величина заряда такой модели равна [c.10]

Добавление в топливо антистатических присадок типа Сигбол (Россия) или ASA-3 (фирма Shell) увеличивает удельную электрическую проводимость до величины не менее 50 пСм/м и обеспечивает быструю релаксацию электрического заряда. [c.165]

Явления, происходящие при контакте двухХнепроводников, изучены гораздо слабее. Полагают, что вначале вХформировании заряда принимают участие только поверхностные электроны. Более глубокие слои частично заряжаются по истечении характерного времени, известного под названием время релаксации заряда . Количество электронов проводимости очень невелико, и на образование и величину заряда оказывает большое влияние продолжительность и характер контакта. [c.93]

Эффект электрической релаксации проявляется в измепеппн скорости движения частицы, вызванном нарушением симметрии ДЭС. Если вне электрического поля частица имеет симметрично расположенный слой противоионов, то во внешнем поле эта симметрия нарушается. У противоположных полюсов частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака —частица приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы. [c.98]

Таким образом, время релаксации зависит от заряда ионов, составляющих данный электролит, и коэффициентов трения. Расчет на основе (XIV.270) показывает, что, например, для раствора хлорида калия в воде при 18°С время релаксации определяется из сотношения [c.407]

Релаксационный эффект торможения. Его возникновение объясняется тем, что перемещение иона в электрическом поле сопровождается разрушением ионной атмосферы (см. 9.2) в одном положении иона и образованием ее в другом. Этот процесс происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени, называемого временем релаксации. В связи с этим ионная атмосфера теряет центральную симметрию и позади движущегося иона возникает избыток заряда протиповоположного знака. Действующие при этом силы электростатического притяжения тормозят движение иона. [c.146]

При движении иона в результате существования остатков ионной атмосферы возникает тормозящая сила (релаксационный эффект), являющаяся следствием асимметрии в распределении зарядов вокруг иона. Если направление поля меняется за промежуток времени, меньший, чем время релаксации, то ионная атмосфера не будет успевать разрушаться, что приведет к уменьшению асимметрии. При достаточно большой частоте релаксационный эффект сведется к нулю и сохранится только влияние катафоретического эффекта. Следовательно, электропроводность возрастет. Поясним сказанное примером. Пусть скорость ионов равна 10 см1сек. Тогда при частоте 50 nepl en за один период ионы пройдут расстояние [c.119]