Диэлектрические свойства поляризация

Диэлектрические свойства увлажненных образцов также могут дать важную информацию о свойствах воды. Возникающие здесь трудности связаны, прежде всего, с выбором адекватной модели пористого тела или дисперсии. Во втором разделе анализируются известные виды диэлектрических изотерм и модели, используемые для их объяснения. Рассматриваются процессы ориентационной и протонной поляризации и предлагается методика расчета статической диэлектрической поляризации систем сорбент — сорбат на основе теории Онзагера — Кирквуда — Фрелиха. [c.228]

Необходимо отметить, что при интерпретации диэлектрических данных и проведении различных расчетов нужна дополнительная информация о системе сорбент — сорбированная вода, получаемая с помощью других физико-химических методов (ЯМР, ИК-спектроскопия и т. д.). Это может существенно повысить эффективность исследования диэлектрических свойств увлажненных материалов. В то же время высокая чувствительность диэлектрического метода дает возможность более детально исследовать сорбцию воды на различных материалах. Дальнейшее развитие диэлектрического метода зависит от установления более тесной и определенной его связи с другими физико-химическими методами, а также решения таких актуальных вопросов теории диэлектриков, как расшифровка диэлектрических спектров, расчет различных видов поляризации и диэлектрических характеристик системы сорбент — сорбированная вода. [c.254]

I. Первая группа, связанная с поляризацией и диэлектрическими свойствами, позволяет, с использованием принципа ТВЭ, наиболее прямым образом прозондировать релаксационный спектр, т. е. попросту воспроизвести его, варьируя положение стрелки действия в чрезвычайно широких частотных и достаточно широких температурных пределах. [c.264]

Высокочастотное титрование — вариант бесконтактного кондуктометрического метода анализа, в котором анализируемый раствор подвергают действию электрического поля высокой частоты (порядка нескольких мегагерц). При повышении частоты внешнего электрического поля электропроводность растворов электролитов увеличивается (эффект Дебая — Фалькенгагена), поскольку уменьшается амплитуда колебания ионов в поле переменного тока, период колебания ионов становится соизмерим с временем релаксации ионной атмосферы (примерно 10 с для разбавленных растворов), тормозящий релаксационный эффект снимается. Поле высокой частоты деформирует молекулу, поляризуя ее (деформационная поляризация) и заставляет полярную молекулу определенным образом перемещаться (ориентационная поляризация). В результате таких поляризационных эффектов возникают кратковременные токи, изменяющие электропроводность, диэлектрические свойства и магнитную проницаемость растворов. Измеряемая в этих условиях полная электропроводность высокочастотной кондуктометрической ячейки X складывается из активной составляющей А/акт — ИСТИННОЙ ПрО-водимости раствора — и реактивной составляющей реакт — МНИ-мой электропроводности, зависящей от частоты и типа ячейки [c.111]

В дисперсных системах возможно также существование частичек с жестким дипольным моментом, благодаря которому проявляется поляризация ориентации. Этот вид поляризации сильно увеличивает значение е. Диэлектрические свойства различных дисперсных систем хорошо изучены О, Д. Куриленко и его сотрудниками. [c.107]

Как видно из приведенных данных, фторкаучуки по диэлектрическим свойствам уступают полимерам, полностью фторированным. Это можно объяснить поляризацией связей, вызываемой метиленовой группой и атомом хлора. Этим же объясняется их высокая стойкость против неполярных жидкостей (бензина, масел, гидравлических жидкостей). [c.154]

Для исследования структуры и диэлектрических свойств сорбированной воды применяются различные физические и физико-химические методы, в частности диэлектрический метод. Сущность его заключается в измерении макроскопических характеристик поляризации диэлектрика во внешнем электрическом поле. В постоянном электрическом поле поляризация диэлектрика характеризуется статической диэлектрической проницаемостью е , в переменном — комплексной диэлектрической проницаемостью е = е —1г". Установление связи между экспериментально определяемыми характеристиками е , е, е" и молекулярными параметрами диэлектрика является основной задачей теории диэлектрической поляризации [639, 640]. [c.242]

Рассматриваемый метод сушки основан на нагревании высушиваемых материалов, обладающих диэлектрическими свойствами, в электрическом поле высокой частоты. Под действием такого ноля происходит, как известно, поляризация молекул, сопровождающаяся равномерным выделением тепла во всем объеме материала. Напомним, что ири конвективной, контактной и терморадиационной сушке теило подводится к внешней поверхности материала. [c.675]

Диэлектрические свойства - совокупность свойств диэлектрика, связанных с явлением поляризации. [c.398]

Диэлектрические свойства растворов полимеров сушественно зависят не только от химического строения боковой цепи, но и от характера взаимодействия боковых цепей. Особенно четко это прослеживается на примере растворов гребнеобразных полимеров с боковыми цепями как углеводородными, так и содержащими функциональные группы. Так, для гомологического ряда сложных эфиров акриловой кислоты установлены количественные изменения параметров дипольной поляризации при достаточном удлинении боковой цени, когда возникает возможность взаимодействия между ними. Усиление взаимодействия между боковыми цепями, например посредством внутримолекулярных водородных связей, приводит к увеличению тр у некоторых систем на 4 порядка, а энергия активации возрастает с 25,2 до 69,3 кДж/моль [101]. [c.116]

Особое значение при изучении диэлектрических свойств сорбированной воды имеют исследования, ставящие цель познания механизма релаксационной поляризации. [c.75]

ХОД к исследованию гидрофильности, А. В. Думанский с сотрудниками исследовал диэлектрические свойства растворов крахмала, желатины, агар-агара, белков, систем масло — вода и вода — масло и других веществ [2—6]. Эти исследования показали, во-первых, что гидратация дисперсных фаз оказывает исключительно сильное влияние на диэлектрическую поляризацию системы, вызывая значительные отклонения от правила смещения. Появляется новая составляющая поляризации — поляризация гидратного слоя. Во-вторых, для всех водных систем с гидратированной дисперсной фазой характерна дисперсия диэлектрической проницаемости в диапазоне радиочастот. Как видно из рис. 1, кривая дисперсии гидрофильного коллоида располагается между таковыми для льда и воды. Это значит, что, по крайней мере, по релаксационным свойствам связанная вода занимает промежуточное положение между водой и льдом. Исследования дисперсии диэлектрической проницаемости могут дать важную информацию о структурных превращениях и, в частности, гидратации дисперсных фаз. По высокочастотному декременту диэлектрической проницаемости были рассчитаны значения количества связанной воды различных гидрофильных веществ [7]. [c.109]

В основе процессов взаимодействия частиц друг с другом и с электродами лежит диэлектрическая поляризация, т. е. наведение у частиц дисперсной фазы дипольных моментов. Исключительно важную роль в поляризации углеводородных дисперсных систем играет гидратация дисперсных фаз. Даже в углеводородной среде на поверхности гидрофильной фазы с большей или меньшей скоростью формируется гид-ратный слой. Влияние гидратации на электрореологическое и диэлектрические свойства углеводородных систем с гидрофильной фазой схематически показано на рис. 3 и 4. Установлена типичная зависимость электрореологического эффекта от влажности дисперсной фазы. [c.110]

Как показано ниже (стр. 334), электропроводность является неотъемлемой частью диэлектрических свойств дисперсных систем и должна рассматриваться как теоретически, так и экспериментально вместе с диэлектрической проницаемостью. Термин электрические свойства эмульсий включает вопросы возникновения заряда, поляризации и двойного слоя на поверхности раздела и т. д. Эти явления выходят за пределы данной главы. [c.314]

При объяснении диэлектрических свойств некоторых коллоидных систем удачной оказалась только теория поляризации поверхности раздела. Возможно, другие теории дают разумные объяснения результатов, но большинство из них остаются на стадии феноменологических объяснений или гипотез. Как отмечено (см. стр. 404), соотношение между диэлектрическими свойствами жидкостей или растворов, состоящих из полярных молекул, и суспензий сферических частиц все еще ни теоретически, ни экспериментально не освещено. Дальнейшие исследования необходимы для определения критериев границ применения электрических методов в коллоидных системах. [c.412]

Сведения об электрохимических свойствах системы доставляются электрохимическими методами (электропроводность, доли переноса тока, потенциометрия). Помимо этой группы методов, ценные сведения о природе возникающих при электролитической диссоциации продукта присоединения ионов могут быть получены ИК- и КРС-спектроскопией. Последний метод может также доставить соответствующие сведения о строении продуктов присоединения. Сведения о строении могут быть также получены исследованием диэлектрической проницаемости и анализом диаграмм ряда расчетных свойств, основанных на диэлектрической проницаемости (поляризация, средние дипольные моменты). [c.411]

Итак, исследование диэлектрических свойств растворов ацетона в четыреххлористом углероде приводит к выводу, что время релаксации ориентационной поляризации слабо [c.163]

В противоположность эмульсиям М/В, диэлектрические свойства гетерогенных дисперсных систем типа В/М весьма чувствительны к изменению концентрации, частоты и условий потока. Со времени теоретических работ Максвелла (1892) и Вагнера (1914) диэлектрическую дисперсию, обусловленную поляризацией поверхности раздела, изучали многие исследователи. Первая попытка сделана Силларсом (1937), который измерял емкость и тангенс потерь каиель воды в парафине (рис. У.32). Для количественной оценки он [c.368]

Выше теоретически предсказывается, что в эмульсиях М/В может наблюдаться диэлектрическая дисперсия при условии, если масляная фаза имеет высокую диэлектрическую проницаемость. Чтобы обнаружить это явление, Ханаи, Коицуми и Гото (1962а) исследовали диэлектрические свойства эмульсий нитробензола в воде, приготовленные с помощью эмульгатора твин 20. На рис. У.49 показана частотная зависимость е и х этих эмульсий при 70%-ной объемной концентрации. Быстрый рост 6 на частотах < 30 кгц происходит в результате электродной поляризации. С увеличением частоты (> 100 кгц) можно [c.379]

Хкг-экв-. 4.1. X = — а. 4.2. Для растворов электролитов используется переменный высокочастотный ток. Это делается для того, чтобы избежать электролиза и возникающей в связи с этим противо-э. д. с. (э. д. с. поляризации). 4.3. Диссоциация происходит самопроизвольно в процессе растворения и вызывается влиянием растворителя как химическим (взаимодействие с растворенным веществом), так и физическим (растшритель как среда с определенными диэлектрическими свойствами ослабляет взаимодействие между [c.104]

Коллоиды и эмульсии. Коллоиды и эмульсии имеют много общих диэлектрических свойств. Диэлектрическое поведение водных коллоидных растворов определяется структурой коллоидных частиц. На величине диэлектрической проницаемости сказываются также физико-химические свойства коллоидов, такие, как тиксотро-пия, анизотропия, образование мицелл. У гидрофильных коллоидов (желатин) часть молекул воды внедряется в мицеллы и не участвует в ориентационной поляризации. Вода, связанная в мицеллах, в отличие от свободной имеет диэлектрическую проницаемость е к2. Так как при явлениях тиксотропии происходит связывание или освобождение молекул растворителя, то это сопровождается изменениями диэлектрической проницаемости. [c.255]

Систематическое изучение оксидных соединений висмута со слоистой структурой и высокой диэлектрической проницаемостью и керамических материалов на их основе предпринято в [451]. Показано, что диэлектрическая проницаемость >1000 может быть достигнута в керамическом материале состава Pb4BI4Ti7024. Это позволяет использовать его для изготовления высоковольтных емкостей. Диэлектрические свойства этой керамики могут быть улучшены при ориентации зерен в направлении, перпендикулярном осям поляризации. Такого рода керамика с ориентированными зернами имеет преимущества для использования в качестве емкостного материала. [c.314]

Кроме резонансных и фоновых потерь при СВЧ проявляются и дипольные а-, р- и -процессы, определяющие диэлектрические свойства полимеров в низкочастотном интервале этого диапазона. Дипольной поляризацией обусловлен рост б (или е") при частотах 10 — 10 ° Гц ряда полярных полимеров при их нагревании. При высоких температурах наивероятнейшие значения Тр а-процесса приближаются к тр р-процесса. В результате в области СВЧ наблюдается один процесс дипольной релаксации. [c.106]

Одной из проблем исследования диэлектрических свойств сорбированной воды является определение ее диэлектрической проницаемости. Для оценки величины диэлектрической проницаемости сорбированной воды обычно применяются формулы Бруггемана, Лоренца (Оделев-ского), Вагнера и др. Однако все эти соотношения применимы для смесей, не содержащих в качестве одного из компонентов сильнополярное вещество, каким является вода. Более применима для этих целей теория Онзагера — Кирквуда — Фрелнха, предложенная для полярных диэлектриков. При малой влажности у частиц материала нет двойного электрического слоя противоионов, поэтому можно не учитывать низкочастотную диэлектрическую дисперсию [49]. Однако определение диэлектрической проницаемости осложняется тем, что сорбированная вода, как отмечалось, находится внутри пор в виде не связанных между собой микровключений — ассоциатов. В связи с этим нельзя определять макроскопические (массовые) характеристики сорбированной воды (в частности, ее диэлектрическую проницаемость). Строго говоря, необходимо искать не диэлектрическую проницаемость сорбированной воды, а молекулярные характеристики (дипольный момент сорбированных молекул, энергию активации поляризации) и определять взаимное положение и ориентацию соседних молекул воды внутри ассоциатов. [c.74]

Дальнейшие исследования диэлектрических свойств растворов гидрофильных веществ показали, что применение к ним теории мак-ромолекулярного вращения затруднено [8]. Для объяснения диэлектрических явлений в гидрофильных дисперсных системах широко используются представления о структурных превращениях воды на границе раздела фаз и, в частности, возможности миграции протона по кооперированным водородным связям в гидратном слое [9. Необходимо отметить, что гидратация дисперсных фаз, оказывая существенное влияние на структуру двойного электрического слоя, может изменять и его поляризацию в электрическом поле. Развитие исследований А. В. Думанского по электрохимии дисперсных систем привело к появлению новых направлений, которые кратко рассмотрены ниже. [c.109]

Изучение воды в сорбированном состоянии представляет большой интерес. Например, предполагается, что значительная часть воды, содержащаяся в тканях живых организмов, сорбционно структурирована белком и может во многом отличаться по своим свойствам от воды или льда в обычном состоянии [1, 2]. Об особых диэлектрических свойствах связанной воды еще Маринеско [3] сделал предположение, что ее диполи в поле поверхности адсорбента фиксируются, и ее диэлектрическая проницаемость снижается до значения, обусловленного электронной поляризацией, т. е. до величины, близкой квадрату показателя преломления. Из многочисленных работ по адсорбции воды и некоторых других веществ известно, что в образовании сорбционной структуры первостепенную роль играет водородная связь. По этой же причине молекулам воды вообще свойственна широко известная ассоциация, которая у жидкой воды ограничена ближним порядком, а у льда распространяется на весь объем кристалла [4, 5]. [c.235]

Соответствующие вычисления по формулам Бруггемана в предположении, что диэлектрические проницаемости адсорбата не отличаются от значения для обычной жидкости, показало очень хорошее согласие с опытом [И]. Однако уже из рис. 1 видно, что при больших степенях заполнения сорбционного объема намечается загиб диэлектрической изотермы в сторону уменьшения диэлектрической проницаемости самого адсорбата в области, близкой к капиллярной конденсации. Измерение диэлектрических свойств при больших адсорбциях представляет известные трудности, связанные с появлением электропроводности. Прежде всего это затрудняет определение статической диэлектрической поницаемости г о (при очень низких частотах), а именно эта величина дает наиболее правильное пред ставление о процессе поляризации, так как величина е, не зависит от частоты поля, что вытекает из самого смысла этого параметра. [c.237]

В процессе исследований диэлектрических свойств шерстяного воска Драйден и Мекинс (1957) получили различные ники частотной зависимости фактора потерь (рис. У.35). Они объяснили это межфазной поляризацией. Шерстяной воск, являющийся сложной смесью органических эфиров, обладает способностью образовывать эмульсии В/М. Авторы приготовили сферические дисперсии сильным [c.371]

Однако уже из рис. 1 видно, что при больших степенях заполнения сорбционного объема намечается загиб диэлектрической изотермы в сторону уменьшения диэлектрической проницаемости самого адсорбата в области, близкой к капиллярной конденсации. Измерение диэлектрических свойств при больших адсорбциях представляет известные трудности, связанные с появлением электропроводности. Прежде всего это затрудняет определение статической диэлектрической поницаемости о (при очень низких частотах), а именно эта величина дает наиболее правильное пред ставление о процессе поляризации, так как величина в, не зависит от частоты поля, что вытекает из самого смысла этого параметра. [c.237]

Принимая во внимание приведенные выше результаты, можно предположить, что реакции обмена происходят не прямым обменом электроном, а сопровождаются переносом атома. Отсутствие совпадения между экспериментально полученными и теоретически рассчитанными данными, однако, не является доказательством того, что здесь нет прямого обмена электроном. Платцман и Франк [18] считают, что теория Христиансена — Скэтчарда справедлива только при больших расстояниях между реагентами. Явление поляризации значительно изменяет диэлектрические свойства среды. Следовательно, как было указано Платцманом и Франком, а также Амисом и Джаффё [19], использование значения макроскопической диэлектрической проницаемости среды при относительно небольших расстояниях между реагентами в активированном комплексе теряет смысл. Вейсс [3] в своей теории процесса переноса электрона попытался учесть этот фактор. Он полагает, что в значение энергии активации реакции входит только величина энергии взаимодействия реагентов в конечном состоянии, а именно в состоянии активированного комплекса, В этом случае при теоретических расчетах следует рассматривать только оптическую диэлектрическую проницаемость (квадрат показателя преломления), а не макроскопическую диэлектрическую проницаемость среды. Однако при этом очень важно знать диэлектрические свойства среды в больших потенциальных полях. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология