Диэлектрическая проницаемость и время

Рассчитайте электрокинетический потенциал на границе раздела фаз кварц — водный раствор КС1 по следующим данным электроосмоса сила тока 2-10- А, время переноса 0,1 мл раствора ПО с, удельная электропроводность раствора 6,2-10 2 См-м , вязкость 10 Па-с, относительная диэлектрическая проницаемость 80,1. [c.109]

Удельные сопротивления полимеров и их электрическая прочность (сопротивление пробою) еще недостаточно изучены связь их с другими физическими и химическими свойствами полимеров, а также с особенностями их внутреннего строения еще недостаточно выяснена. Наоборот, по диэлектрической проницаемости и диэлектрическим потерям полимеров имеется теоретический и экспериментальный материал, который дает возможность уже в настоящее время изучать связь этих свойств с другими свойствами полимеров. Измерение диэлектрической проницаемости является основным методом определения дипольного момента молекул и изучения их полярной структуры (см. 23). В связи с этим из пяти названных выше технических характеристик диэлектрических свойств остановимся на первых двух. [c.594]

Состояние теории в настоящее время таково, что возможно чисто качественное рассмотрение влияния среды, в которой реакция протекает, на ее скорость. Применительно к кислотному катализу жидкими кислотами в процессах, используемых в переработке нефти, можно указать на следующее. В принципе кислотный катализ может осуществляться как в кислотной фазе при растворении в ней углеводородов, так и в углеводородной при растворении в ней кислоты. Так как диэлектрическая постоянная углеводородов мала ( 2), то ионы в углеводородной фазе могут существовать только в виде ионных пар. В кислотной фазе, имеющей высокую диэлектрическую проницаемость, идет диссоциация на независимые друг от друга ионы, реагирующие со скоростью, на несколько порядков большей, чем ионы в ионных парах. Поэтому реакция всегда идет в кислотной фазе. [c.164]

Мнимая составляющая е" обобщенной диэлектрической прони цаемости е изменяется в окрестности резонансной частоты при мерно так же, как и при дипольной релаксации (проходит об ласть максимума), хотя потери энергии в этом случае имеют дру гую природу и требуют иного аналитического описания [57, с. 38] В то же время диэлектрическая проницаемость е при диполь ной релаксации и резонансном поглощении изменяется по-раз ному. [c.237]

Анилино-формальдегидные полимеры характеризуются высокими показателями диэлектрических свойств и потому применяются в производстве электроизоляционных деталей повышенной теплостойкости. Диэлектрическая проницаемость полимера составляет 3—4, электрическая прочность достигает 30 ке/мм. Изделия из таких полимеров могут длительное время находиться в эксплуатации под нагрузкой без деформации при температуре 105-110 [c.430]

Первая простая область дисперсии диэлектрической проницаемости. Времена релаксации этой области дисперсии в спиртах ROH, как правило, больше, чем времена акустической релаксации (разумеется, в тех же спиртах). Подобно они растут при понижении температуры, но увеличиваются значительно быстрее, чем Tqi, так как отношение при низких температурах может быть [c.292]

Понижение диэлектрической проницаемости граничных слоев воды следует также из молекулярно-динамических оценок изменений вращательной подвижности диполей воды [4] п подтверждается исследованиями структуры воды в тонких прослойках методом неупругого рассеяния нейтронов и ЯМР. Так, для дисперсий кремнезема времена релаксации молекул воды в граничном слое 1 нм в 5—10 раз превышают объемные значения [39]. Методом электронного спинового резонанса показано, что подвижность спиновой метки снижается с уменьшением радиуса пор силикагеля от 5 до 2 нм [40]. [c.14]

Сравним полученные выражения с экспериментальными данными. Как уже было отмечено выше, точное значение параметра 0, определяющего дисперсию диэлектрической проницаемости е( ), в настоящее время неизвестно. Сравнивая (9.40) с экспериментальной зависимостью (9.30), можно оценить о= = Л 5 0,3 нм. [c.165]

Релаксационный эффект связан с существованием ионной атмосферы и ее влиянием на движение ионов. При перемещении под действием внешнего электрического поля центральный ион выходит из центра ионной атмосферы, которая вновь воссоздается в новом положении иона. Образование и разрушение ионной атмосферы протекает с большой, но конечной скоростью, характеристикой которой служит время релаксации. Это время может рассматриваться как величина, обратная константе скорости создания или разрушения ионной атмосферы. Время релаксации зависит от ионной силы раствора, его вязкости и диэлектрической проницаемости. Для водного раствора одно-одновалентного электролита время релаксации т выражается [c.261]

При сравнении стадий Ли/) легко обнаружить, что величина заряда V является относительно малой за время = О и значительно возрастает за время I о<з. Это означает, что величина диэлектрической проницаемости мала в момент времени — О и велика ири [c.388]

В то же время из электростатики известно, что электрическая емкость С сферы радиусом г в среде с диэлектрической проницаемостью е = 1 равна [c.100]

Существенную погрешность вносит экстраполяция Р2 к бесконечному разведению, так как зависимость этой величины от молярной доли растворенного вещества не является линейной. В связи с этим в настоящее время большое распространение получили методы, основанные на линейной экстраполяции некоторых функций диэлектрической проницаемости и плотности к бесконечному разведению. [c.329]

Другой тип энергетических потерь в диэлектриках связан с электронной Рэл и атомной Рат поляризациями, обусловленными смещениями (ток смещения) под действием электрического поля электронов, ядер, ионов или атомных групп (резонансное поглощение). Для практического применения диэлектриков представляет интерес рассмотрение деталей перехода от установившейся полной поляризации при низких частотах к поляризации при оптических частотах, так как они непосредственно связаны с разделением поляризации при низких частотах на ее составляющие ориентационную и деформационную (атомную и электронную). Резонансные потери проявляются при частотах Ю —10 Гц (миллиметровая и инфракрасная области длин волн). Существование их у полимеров обусловлено наличием собственных колебаний атомных групп. Некоторые полосы поглощения в инфракрасной области связаны с трансляционными движениями диполей. Характер изменения потерь энергии при этом имеет сходство с соответствующими зависимостями при дипольной релаксации. Мнимая составляющая " обобщенной диэлектрической проницаемости е изменяется в окрестности резонансной частоты примерно так же, как и при дипольной релаксации (проходит область максимума), хотя потери энергии в этом случае имеют другую природу и требуют иного аналитического описания. В то же время диэлектрическая проницаемость е при дипольной релаксации и резонансном поглощении изменяется ио-разному. [c.178]

Оба класса растворителей можно в свою очередь разделить на основные, нейтральные и кислотные растворители. У нейтральных амфипротных растворителей, к которым можно отнести воду и спирты, сила кислоты и основания одинакова, хотя их диэлектрическая проницаемость может сильно различаться. Большое значение Ка и малое — Кь характерно для кислотных амфипротных растворителей, таких, например, как безводная серная и уксусная кислоты, в то же время основные амфипротные растворители, такие, как жидкий аммиак и метиламин, имеют невысокое значение Ка и большое — Кь- [c.456]

Низкомолекулярные добавки (метанол, ацетон, диоксан и др.) повышают ККМ и снижают мицеллярную массу коллоидных ПАВ. Благодаря хорошей растворимости в иоде при равновесном межфазном распределении содержание их в мицеллах слишком мало, чтобы существенно изменить электрическую энергию и энтропию мицеллообразования. В то же время введение таких добавок снижает диэлектрическую проницаемость растворителя, а это приводит к возраст гию истинной растворимости ПАВ, что проявляется в повышении ККМ. [c.66]

Подводя итоги имеющимся к настоящему времени данным в литературе о значении диэлектрической проницаемости в электрокинетических уравнениях, можно сказать, что вопрос не доведен до окончательного решения, и мы не имеем достаточно определенных данных для суждения о величине диэлектрической проницаемости жидкости в системе тонких капилляров. Положение усложняется тем, что подстановка какого-то иного значения О вместо обычного для свободной жидкости, например для воды величины 7 вместо 81, как характеризующей двойной электрический слой, не дает возможности внести поправку на постепенно уменьшающееся значение -потенциала с уменьшением радиуса пор, Поскольку область проявления электрокинетических эффектов относится к относительно большим разбавлениям растворов электролитов граница смещения жидкости по отношению к твердому телу находится за пределами гельмгольцевской части двойного слоя, то можно полагать, что значительные изменения величины диэлектрической проницаемости приходятся на молекулярный конденсатор в пристенном слое. Поэтому введение диэлектрической проницаемости отвечающей свободной жидкости, в уравнения электрокинетики в настоящее время имеет основания. [c.93]

В свое время образование непроводящих частиц в растворах сильных электролитов Семенченко, Бьеррум, Фуосс и Краус объясняли возникновением ионных ассоциатов за счет кулоновского взаимодействия. При этом предполагалось, что между ассоциированными ионами могут быть различные расстояния и что они не отделены от свободных ионов потенциальными барьерами. Поэтому строгая применимость закона действия масс ко многим сильным электролитам и возможность ассоциации в растворителях с любыми (в том числе и высокими) диэлектрическими проницаемостями не может быть следствием только кулоновского взаимодействия ионов. Кулоновское взаимодействие не может объяснить индивидуальное влияние растворителей [c.303]

В настоящее время качественное соотношение между дипольным моментом молекулы растворителя и его диэлектрической проницаемостью очевидно. Если у молекулы растворителя большой дипольный момент, то растворитель будет иметь большую диэлектрическую проницаемость. Молекулы такого растворителя способны легко поглощать энергию электрического поля. С другой стороны, если молекулы растворителя симметричны, или имеют небольшой дипольный момент, они не так успешно нейтрализуют электрическое поле, и диэлектрическая проницаемость растворителя будет мала. Величины диэлектрических проницаемостей для различных растворителей приведены в табл. 10-1. [c.356]

В то же время в среде безводной муравьиной кислоты, проявляющей ясно выраженные протогенные свойства и обладающей высокой диэлектрической проницаемостью (е = 57,9)-, все основания (за редким исключением) являются сильными. [c.405]

К методам постоянного тока относятся две группы классический метод баллистического гальванометра и силовые методы. Метод баллистического гальванометра в настоящее время применяется очень редко, обычно для веществ, обладающих малой проводимостью (изоляторов). С некоторыми усложнениями аппаратуры его можно использовать для измерения диэлектрической проницаемости веществ, имеющих небольшую проводимость, например для полупроводников. В аналитической химии этот метод не применяется. [c.256]

Методы СВЧ (микроволновые) разработаны главным образом для измерения диэлектрической проницаемости хорошо проводящих растворов электролитов и в настоящее время широко исполь- [c.258]

Рассчитайте электрокинетический потенциал на границе водный раствор — пористая стеклянная мембрана по данным электроосмоса сила тока / = 3-10 А. за время 60 с переносится 0,6 i мл раствора, вязкость дисперсионной среды Т] = 10" Па-с, относительная диэлектрическая проницаемость среды е = 80,1. Электрическое сопротивление мембраны с дисперсионной средой R = 4500 Ом, а сопротивление мембраны, заполненной 0,1 М раствором K I, составляет = 52 Ом. Удельная электропроводность 0,1 М раствора КС1 равна xk i = 1,167 См-м . [c.105]

Оказалось, что все жидкости обладают модулем сдвиговой упругости и модуль сдвига таких полярных жидкостей, как вода и спирты, при приближении к поверхности пьезо-кварца на расстояние, меньшее 0,1 мкм, повышается во много раз. По мнению авторов, это также является следствием структурных изменений в пристенных слоях полярных жидкостей. Повышение значения сдвиговой прочности граничных слоев обнаружено также при исследовании электроосмоса в капиллярах при высоких градиентах потенциала [228]. Установлено, что вблизи гидрофильных поверхностей в воде на расстоянии нескольких мономолеку-лярных слоев имеется атюмалия диэлектрических свойств. Например, значительное понижение диэлектрической проницаемости у воды (прн толщине слоя 0,07 мкм — до 4,5), что свидетельствует о снижении свободы вращения молекул воды в тонких прослойках. Теплопроводность жидкости с уменьшением толщины граничной пленки при этом резко возрастает, в то время как ее электрическая проводимость снижается. [c.201]

Во время заполнения или опорожнения резервуаров и других емкостей запрещается отбирать из них пробы. Эту операцию проводят после полного прекращения движения жидкости. При разливе жидкостей-диэлектриков в стеклянные и другие сосуды из изолируюидих материалов применяют воронки из электропроводящего. материала и пропущенные через них до дна сосуда заземленные металлические цепи. Чтобы уменьшить интепсивность образования зарядов статического электричества в трубопроводах для перекачки нефтепродуктов, устраивлнэт расширенные участки — релаксационные емкости. В эти емкости стекает часть зарядов, образовавшихся в жидкости при перекачке по трубопроводу. Снижения степени образования зарядов в жидкостях, струе газа или пара можно достичь также превращением загрязнения их твердыми пли жидкими частицами. Накопление зарядов на твердых диэлектриках можно уменьшить практически до безопасного значения, подбирая соответствующим образом поверхности трения. Приводные валы, которые соприкасаются с лентой, ремнем или нитями, обладающими диэлектрическими свойствами, изготовляют из материалов с неоднородной диэлектрической проницаемостью. В результате такого подбора материалов в местах контакта возникают взаимно компенсирующиеся заряды. [c.174]

Различие в химических свойствах фракций смолистых веществ проявляется и в характере температурной зависимости диэлектрической проницаемости растворов последних. Наблюдается следующая закономерность чем более полярным растворителем извлечена из силикагеля данная фракция смолы, тем при меньших концентрациях раствора на кривых e=f(t) появляется максимум, а в близких концентрациях максимум тем значительнее и тем больше смещен в область высоких температур. Так, например, для раствора фракции смолы ромашкинской нефти, извлеченной ацетоном, наблюдается максимум на кривой е=/( ) уже при концентрации смолы в растворе, равной 14%, причем восходящая ветвь кривой (Ае/Л >0) доходит до +7°, в то время как для фракции смолы этой же нефти, но извлеченной четыреххлористым углеродом, максимум на соответствующей кривой появляется при концентрации смолы, равной 33%, а восходящая ветвь кривой кончается уже при —5°. Сопоставление этих данных с результатами изучения химического состава и свойств соответствующих фракций ясно показывает, что увеличение склонности к ассоциации смолистых веществ в растворе связано с увеличением количества полярных групп и с повышением суммарного содержания в смоле гетероатомов (З+К+О). Чем выше содержание гетеропроизводных органических соединений, тем сильнее и в более широком интервале происходит повышение диэлектрической проницаемости с ростом температуры, обусловленное диссоциацией молекулярных ассоциатов. Эти выводы носят пока качественный характер, поскольку количественные соотношения могут быть установлены только при учете фактора вязкости. [c.187]

Влияние размера частиц, напряженности электрического поля и, в меньшей степени, диэлектрической проницаемости и заряда на ча-стицу описывается уравнением (Х.31). Когда частицы состоят из материала с изоляционными. свойствами и е = 1, отношение Зе/(е + 2) также равно 1, вто время как для хорошего проводника, когда е имеет большое значение, это отношение приближается к 3. Влияние температуры на функцию диэлектрической проницаемости пренеб(5ежимо мало [948]. Однако воздействие температуры на скорость зарядки впол е заметно при разрядном токе ло-стоянной величины он пропорционален обратной величине квадратного корня из абсолютной температуры [уравнение (Х.17)]. [c.450]

Из уравнения (4.1.56) видно, что деформационная поляризация в отличие от ориентационной не зависит от температуры. При диэлектрических измерениях величина диэлектрической проницаемости уменьшается с увеличением частоты поля / по сравнению со своим стационарным значением (при / = 0) в определенной области частот (дисперсионной области) до величины = п. Дисперсия характеризуется зависимостью показателя преломления от длины волны. Обычно показатель преломления возрастает с уменьшением длины волны. Так как в данном случае показатель преломления уменьшается с уменьшением длины волны, эту область называют областью аномальной диэлектрической дисперсии. При этом фактор диэлектрических потерь, тангенс б, характеризующий энергию, получаемую диэлектриком, проходит через максимум при (еоэо — еоо)/2, так как потребление энергии особенно велико, когда время, проходящее между изменением поля, соизмеримо с временем релаксации (резонанс рис. 4.10), [19, 20]. При низких частотах ориентационная поляризация еще безынерционно следует изменению электрического поля. Дальнейшее повышение частот ведет к дисперсии диэлектрической проницаемости. Это явление характеризуется следующим уравнением [c.113]

Н. Н. Сирота (1966 г.) установил, что ширина запрещенной зоны соединений А В пропорциональна обратной величине квадрата диэлектрической проницаемости что она пропорциональна энергии их атомизации и является также линейной функцией дебаев-ской характеристической температуры ширина запрещенной зоны, отнесенная к молярному объему, является в то же время линейной функцией модуля всестороннего сжатия и модуля сдвига. [c.107]

Уравнения (7.2) и (7.3) получены Дебаем при условии, что все диполи в диэлектрике одинаковы и не взаимодействуют между собой, поэтому имеется одно время релаксации т. Однако в реальных диэлектриках, в частности полимерах, процессам релаксации присуще распределение времен Xi, описываемое релаксационным спектром. Тот факт, что диэлектрические свойства полимеров не могут быть точно описаны уравнением с одним т, был впервые принят во внимание Фуоссом и Кирквудом [7.2], которые прямым образом учли существование спектра времен релаксации для полимеров. Учет распределения времен релаксации в конденсированных системах, в которых отсутствуют дальнодействующие силы, сделан в теории диэлектрических свойств слабополярных систем. Если функция распределершя времен релаксации является симметричной, то для обобщенной диэлектрической проницаемости может быть использовано модифицированное уравнение Дебая вида [c.177]

Первой стадией процесса растворения вещества, состоящего из полярных молекул, является поляризация ковалентной связи растворителем, что, вообще говоря, приводит к гетеролити-ческому расщеплению на положительную и отрицательную частицы. Многочисленными примерами можно доказать, что способность растворителя расщеплять вещество на ионы в первую очередь определяется его донорным и акцепторным числами, а не диэлектрической проницаемостью ел Даже растворитель с большой диэлектрической проницаемостью не способен гете-ролитически расщепить связи растворенной частицы, если он не имеет достаточной координирующей способности. Так, например, хлорная кислота в серной кислоте (ег = 80) не образует ионов, в то время как в водном растворе (ег=78,5) О—Н-связь в молекуле НСЮ4 полностью разрывается. [c.450]

Они соответствуют реакциям катионной кислоты ЗН+ (а), нейтральной кислоты 5Н (б) и анионной кислоты 5Н (в). В случае (а) между компонентами реакции не происходит кулоновского взаимодействия, величина которого зависит от диэлектрической проницаемости (ДП) растворителя. В случае (б) и еще в большей степени в случае (в) эти взаимодействия про- являются сильнее они тем больше, чем меньше значение ДП. Равновесие обеих реакций тем сильнее сдвинуто в прямом направлении, чем больше значение ДП, и наоборот. Из этого следует, что константы кислотности катионных кислот зависят не от значения ДП, а только от основности растворителя. Напротив, кислотность нейтральных и еще в большей степени анионных кислот в растворителях с низким значением ДП меньше, чем в растворителях с высокой ДП, если допустить, 1что кислотность растворителя не изменяется. Если катионная и нейтральная кислоты, находящиеся в смеси, из-за сходства кислотных свойств титруются совместно, то при переходе к. растворителю с другим значением ДП становится возможным их дифференцированное титрование. Это правило применимо также и при титровании кислоты яо двум ступеням диссоциа- ции. Если растворитель характеризуется низким, значением ДП, то кислоту можно нейтрализовать последовательно по жаждой ступени диссоциации, в то время как в растворителе с высокой ДП происходит нейтрализация по двум ступеням одновременно (рис. Д. 146). Растворители с небольшими зна- чениями ДП обладают большой склонностью к образованию ассоциатов различных типов, в связи с чем двухступенчатые процессы могут быть кажущимися. Образование растворенными частицами ассоциатов и взаимодействие их с растворите- [c.344]

С современной точки зрения заряд на коллоидных частицах лиозолей, проявляющийся при электрофорезе, обусловлен наличием на их поверхности двойного электрического слоя из ионов, возникающего либо в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита, находящегося в растворе, либо за счет ионизации поверхностных молекул веществ. Правильность такой точки зрения подтверждают опыты, показавшие, что эле строкине-тические явления не наблюдаются или почти не наблюдаются в жидких средах с очень малой диэлектрической проницаемостью, в которых не происходит заметной диссоциации электролитов. К таким жидкостям относятся хлороформ, петролейный эфир, сероуглерод. В то же время электрокинетические явления наблюдаются в нитробензоле в таких слабо полярных жидкостях, как ацетон, этиловый и метиловый спирты, и в особенности — в воде. [c.171]

Отсюда следует, что увеличение коэффициента ионного распределения и уменьшение величины адсорбции органического иона из неводных сред будут при обмене на двухвалентный ион еще больше, чем при обмене минеральных ионов. Экспериментальные исследования показывают, что при одинаковой степени заполнения емкости коэффициент распределения при обмене морфина на кальций возрастает при переходе от воды к метиловому спирту почти в 1000 раз, в то время как константа ионного обмена ионов цезия на ионы кальция только в 10 раз (рис. 93). Зависимость Ig от 1/е в этом случае уже не линейна, так как ЛС/п не зависит от диэлектрической проницаемости. Величина (АС7пм пн о) в уравнении не остается постоянной с изменением степени заполнения адсорбционного объема органическими ионами адсорбционные потенциалы различно изменяются с изменением емкости, поэтому влияние растворителя на коэффициент распределения зависит от степени заполнения емкости адсорбента органическими ионами. Если с изменением степени заполнения С/пм становится сравнимой с или больше нее, то будет происходить изменение знака (i7i,r — /пл)- В этом случае константа с увеличением степени заполнения емкости органическим ионом будет не возрастать, а падать. [c.375]

Многие свойства воды, такие, как значите, ьнын ди-польный момент, амфотерный характер, большая диэлектрическая проницаемость и, наконец, ее доступность. и легкость очистки ставят ее в особое положение как растворитель. Однако в некоторых случаях неводные среды могут быть применены с большим успехом. Началом исследований в этой области является применение теории Дебая — Хюккеля к неводным растворителям, используемым в качестве среды в органических реакциях. В настоящее время некоторые неводные растворители, например безводный фтористый водород, применяются в промышленном масштабе. Поэтому удивительно, что так мало известно о многих возможных иевод-ных. растворителях. [c.348]

Дефекты кристаллов и их возникновение. Ранее были рассмотрены физико-химические характеристики идеальных кристаллических структур. Закономерности формирования таких структур позволяют объяснить многие свойства и реальных кристаллов, тйкие, например, как плотность, диэлектрическая проницаемость, удельная теплоемкость, упругость. В то же время целый ряд очень важных свойств твердых систем (прочность, электропроводность, теплопроводность, оптические и магнитные свойства, каталитическая активность) существенно зависит от того, насколько кристаллические структуры таких веществ отклоняются от идеальных. В реальных кристаллах всегда существует огромное количество структурных нарушений, обычно называемых несовершенствами или дефектами. Дефекты кристаллов иногда сообщают твердым телам весьма ценные свойства, в связи с чем их реализуют искусственным путем. [c.87]

В протофильном растворителе, каким является гидразин, обладающий высокой диэлектрической проницаемостью (е = 52), слабые кислоты (р/([Н20]3—9) полностью диссоциированы, т. е. проявляют сильнокис-лые свойства. В то же время в среде протофнльного растворителя — пиридина (е = 12,3) сильные в воде хлорная, хлористоводородная, бромистоводородная и другие кислоты проявляют слабокислые свойства (р/( = 3-5). [c.404]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология