Диэлектрическая значения

Таблица 2.37. Средние значения диэлектрической проницаемости е

Потенциальная энергия двух противоположно заряженных ионов на этом расстоянии равна 2 кТ, при этом кинетическая энергия недостаточна для преодоления взаимного притяжения ионы остаются связанными в пару, которая не участвует в электропроводности, хотя и не является настоящей молекулой. Можно подсчитать число ионов, которые находятся вокруг иона противоположного знака между критическим расстоянием д и расстоянием наибольшего сближения. Таким способом определяется число ионных пар, степень их диссоциации и константа диссоциации ионных пар по закону действия масс. Б воде при 25° С для одно-одновалентного электролита критическое расстояние невелико (( = 3,57 А), число ионных пар очень мало, имеется почти полная диссоциация. Для ионов с большими зарядами, а также в растворителях с небольшой диэлектрической проницаемостью величина д имеет большие значения, и ассоциация увеличивается. Ассоциация зависит также от радиуса ионов и растет с уменьшением этого радиуса (т. е. увеличением расстояния наибольшего сближения), Так, в растворах ЬаРе (СМ) 6 в смешанных растворителях, диэлектрическая проницаемость которых О <57, константа диссоциации ионных пар уменьшается с уменьшением О в количественном согласии с теорией. Это падение константы лежит в пределах от 10" до 10 . В растворе с /п=0,01 степень диссоциации ионных пар по мере уменьшения О изменяется от 0,3 до 0,03 число ионных пар очень велико. В водных растворах с 0 = 81 содержание ионных пар при малых концентрациях составляет доли процента. [c.416]

Основываясь на современных исследованиях Н-связи, можно сделать предположение, что процесс поляризации существенно зависит от перемещения и положения протона Н-мостика в электрическом поле. Так, в работах [206, 660] при рассмотрении влияния среды на структурную форму комплекса с водородной связью (КВС) отмечается зависимость этой формы от диэлектрической проницаемости среды. При исследовании водородной связи О—Н---М обнаружено, что с повыщением диэлектрической проницаемости раствора происходит переход КВС из молекулярной формы в ионную с последующей диссоциацией комплекса при более высоких значениях е раствора [660, 661]. Существенно, что перенос протона вдоль Н-связи в КВС, как установлено в работе [662], вызывается реорганизацией среды. Хотя влияние среды на связь О—Н---0 мало изучено, высокая подвижность протонов в структуре льда все же д ет основание предполагать, что в образуемых при определенных величинах сорбции КВС возможна миграция протона Н-связи. [c.246]

Эта формула дает лучшую сходимость с опытом, чем формула Борна. Метод Ван-Аркеля и де-Бура отличается от борновского тем, что в нем процесс гидратации разделяется на два этапа. Энергия образования первого гидратного слоя вычисляется на основе взаимодействия между газообразным ионом и полярными молекулами воды, т. е. взаимодействия, происходящего вне сферы жидкой фазы. Такой способ расчета позволяет учесть свойства отдельных молекул воды (их дипольные моменты, поляризуемость и т. п.). Поэтому при рассмотрении процесса образования первого гидратного слоя, где эти свойства особенно важны, появляется возможность отказаться от представления о воде лишь как о среде с определенной диэлектрической пропицаемостью. Поскольку на второй стадии цикла в воду вносится ион, уже частично гидратированный, с радиусом, зиачителглю большим, чем радиус исходного иона, то одна и та же ошибка в его определении здесь будет иметь меньи ее значение. Возмуихения, вызванные введением такого гидратированного иоиа в воду, будут меньшими, и представление о воде как о непрерывной среде с определенной диэлектрической проницаемостью, а следовательно, и применение формулы (2.14) оказываются более оправданными, чем в методе Борна. Молекулу воды Ван-Аркель и де-Бур представляют себе в виде с([)еры с радиусом 0,125 нм и электрическим моментом диполя, равкым 6,17-10 ° Кл.м (1,85 0). [c.59]

НИТЬ влиянием двух противоположно направленных воздействий. С одной стороны, всякая диссоциация протекает с поглощением тепла, и следовательно, при повышении температуры равновесие должно смещаться в сторону большей степени диссоциации. С другой стороны, при повышении температуры диэлектрическая проницаемость воды, служащей растворителем, уменьшается, а это способствует воссоединению ионов. Максимального значения константа диссоциации достигает при той температуре, при которой влияние второго фактора начинает преобладать. [c.462]

Тангенс угла диэлектрических потерь (tg б) — показатель, имеющий весьма большое значение для оценки изоляционных свойств нефтепродуктов, применяемых для заливки конденсаторов и кабелей высокого напряжения. [c.95]

Так как значение а обычно около ЗА, произведение Лац /2 = 0,1 для 0,01 М раствора при более высоких концентрациях предельный закон, очевидно, использовать нельзя. Учитывая, что А <х этот вывод должен быть изменен соответствующ им образом при рассмотрении неводных растворителей с диэлектрической проницаемостью, отличной от О воды. [c.449]

Можно полагать также, что в растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью очень большое значение имеет селективная сольватация ионов растворителем. (В смесях диоксан — Н2О, например, можно ожидать сильного изменения сольватации нри малом содержании Н2О.) Хотя по этому вопросу имеется мало сведений, кинетические данные показывают,что график зависимости 1п кп от I/D весьма значительно отклоняется от прямой линии при низких значениях D. [c.457]

I. Приготовить несколько разбавленных растворов полярного вещестьа в неполярном растворителе. 2. Измерить емкость конденсатора, заполненного растворителем и каждым из приготовленных растворов. 3. Рассчитать диэлектрическую проницаемость каждого из растворов, используя табличное значение диэлектрической проницаемости растворителя, взятое из справочника при той же температуре, при которой производились измерения емкости. 4. Измерить плотности растворов всех концентраций при той же температуре, при которой были измерены емкости. 5. Рассчитать по уравнению (И,22) поляризацию растворенного веш,ества. 6. Построить график зависимости поляризации растворенного вещества от концентрации раствора и экстраполировать завпсимость до предельного разбавления. 7. Определить показатель преломления растворенного вещества и вычис лить молярную рефракцию. 8. Рассчитать по уравнению (И, 17) ди польный момент растворенного вещества. [c.99]

При таком описании пространственная дисперсия означает зависимость диэлектрической проницаемости от волнового вектора q, обратное значение которого определяет расстояние, на котором приложенное поле заметно меняется. Простейшая интерполяция между ео (для = 0) и е о (для > о- ) имеет вид, аналогичный вещественной части дебаевского выражения [c.156]

Желательно знать удельную теплоту, коэффициенты расширения и тенлонроводности масла [731. Диэлектрические свойства свежих трансформаторных масел лишь незначительно меняются в зависимости от химического состава (у предельных углеводородных газов диэлектрические свойства возрастают с длиной углеводородной цепи [74]), однако содержание механических примесей и воды существенно влияет на диэлектрические свойства. Добавка 0,1 % воды к безводному маслу снижает первоначальное значение пробивного напряжения с 250 кв на 1 см до 22 кв на 1 см дальнейшее добавление воды мало влияет на величину пробивного напряжения [75—80]. [c.566]

Кроме величины диэлектрической проницаемости важное значение имеет взаимодействие молекул растворителя с молекулами растворенного вещества. Это взаимодействие нередко приводит к образованию новых молекул или молекулярных комплексов, которые в данном растворителе способны диссоциировать на ионы. [c.392]

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]

Обсудим физические причины, приводящие к нелокальности диэлектрического отклика воды. Как известно, большое значение [c.154]

При шт>1, как видно из (9.12), е (со)-> 5. Естественно предположить, что значение е обеспечивается более быстрыми (колебательными и электронными) модами при полностью замороженной ориентационной. Это означает, что при достаточно больщих частотах со электрические диполи отдельных молекул воды не успевают отслеживать это поле, что и приводит к резкому падению диэлектрической проницаемости до значения еоо 5. [c.155]

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]

Другим фактором является присутствие в растворе органических растворителей — спирта, ацетона и т. д. Относясь к числу неионизирующих (или слабо ионизирующих) растворителей с более низкой диэлектрической проницаемостью, чем вода, такие вещества понижают ионизацию кислот и оснований, а следовательно, влияют на интервалы перехода индикаторов. Следовательно, индикатор-кислота Hind становится более чувствителен к Н+-ионам (интервал перехода будет смещаться в сторону более высоких значений pH), а индикатор-основание IndOH становится менее чувстви- [c.252]

На рис. 15.1 показаны различные виды изотерм (кривые 1—4). Одной из наиболее типичных является 5-образная (рис. 15.1, кривая 2) диэлектрическая изотерма, полученная для ряда органических и неорганических сорбентов. Эта изотерма состоит из трех участков А, В, С. Согласно слоистой модели, молекулы первого слоя (участок А) обладают сравнительно малой ориентационной способностью в электрическом поле вследствие их сорбции на наиболее активных центрах. Такими центрами являются функциональные группы, способные образовывать водородные связи, дефекты структуры кристалла, координационно ненасыщенные атомы [647]. Молекулы второго слоя более подвижны и дают больший вклад в ориентационную поляризацию сорбата, что выражается в более высоких значениях й /йа (участок В). Однако при достаточно больших величинах сорбции с развитием сетки водородных связей происходит цементация сорбата, его структура становится более жесткой. [c.243]

Важную роль при снятии диэлектрических изотерм играет точность диэлектрических измерений. Так, повышение точности измерения приращения электроемкости конденсатора АС по мере увлажнения находящегося в нем образца позволило провести более детальный, чем это делалось ранее, анализ диэлектрических изотерм сорбции воды на белках [659]. Полученные зависимости АС(а) имеют вид ломаных линий (рис. 15.1, кривая 4), причем первая точка излома находится в области заполнения активных центров сорбента молекулами воды. Основываясь на данных ЯМР, можно предположить, что первому участку диэлектрической изотермы соответствует сорбция молекул на двух активных центрах с помощью двух водородных связей, второму, с большим наклоном ДС/а, — сорбция молекул с помощью одной Н-связи и третьему участку, с еще большим значением АС/а, — сорбция молекул воды на ранее сорбированных молекулах. [c.245]

Роль реактивного поля не всегда учитывается, хотя, как показано М. И. Шахпароновым, его вклад в энергию межмолекулярного взаимодействия может быть значительным. Так, для воды соотношение (15.1) дает Ец = — 18 кДж/моль, что составляет около 40% всей потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия в воде [664]. Существенно, что зависит не только от статической диэлектрической проницаемости е , принимающей большие значения для полярных жидкостей, но и от Еоо. Поэтому вклад реактивного поля в энергию межмолекулярного взаимодействия может быть значительным и для слабополярных жидкостей. [c.247]

Формула (15.6) более удобна для практического использования при диэлектрических исследованиях, так как значения боо и Ёоо можно определить экспериментально с помощью диэлектрических характеристик е и е" [672]. [c.251]

Топлива состоят в основном из соединений, молекулы которых неполярные или слабополярные. Это объясняет близкие значения диэлектрической проницаемости у различных марок топлив. [c.75]

Тангенс угла диэлектрических потерь. На работу электроем-костных уровнемеров топлива и другой электроаппаратуры существенное влияние оказывают диэлектрические потери, которые пропорциональны величине тангенса угла диэлектрических потерь. Численно последний определяется соотнощением значений активной и реактивной комплексной диэлектрической проницаемости [c.81]

У неполярных и слабополярных молекул значения мольной поляризации и мольной рефракции численно близки между собой, т. е. Рл1 Не. Из этого положения следует, что диэлектрическую проницаемость реактивных топлив в первом приближении можно вычислять по значениям показателя преломления Пв, принимая г = п п- [c.85]

Ес.чи в чистый растворитель с диэлектрической ироннцаемостью 1], ввести электролит, то часть молекул растворителя будет ориентироваться в электрическом поле, создаваемом зарядами ионов электролита. Диэлектрическая проницаемость растворителя должна при этом уменьшаться, так как некоторые из его молекул окажутся ориентированными вокр>т ионов и сделаются пассивными но отношению к внешнему полю. Поэтому диэлектрическая проницаемость раствора ииже, чем исходного растворителя, причем она достигает наименьшего значения в непосредственной близости от иоиа. В случае ионов разных размеров, но с одинаковым зарядом уменьшение диэлектрической проницаемости тем заметнее, чем меньше радиус иона. В соответствии с этим Уэбб подставляет в формулу Борна для каждого радиуса отвечающее ему значение диэлектрической проницаемости Р ,, K( тi)poe всегда меньше, чем диэлектрическая проницаемость чи т()г(J растворителя. [c.56]

Суммарные энергии сольватации электролитов для ряда растворов приведены в табл. 2.7. Они получены Измайловым на основе измерений электродвижущих сил соответствующих электрохимических систем. Нз табл. 2.7 следует, что энер1 ия сол1)Ватации электролита изменяется несущественно при переходе от одного растворителя к другому. Так, папример, для хлорида водорода максимальное отклонение энергии сольватации от его среднего значения (1382 кДж-моль- ), наблюдаемое в т(зм случае, когда растворителем служит аммиак, составляет 67 кДж.моль , т. е. около 5% обычно же оно не превышает 1—2%. Поскольку диэлектрические проницаемости растворителей, собранных в табл. 2.10, сильно отличаются друг от друга, такой результат указывает на их второстепенную роль в энергетике сольватации и на несовершенство метода Борна и других методов, в которых используется его модель растворителя. [c.67]

Если использовать относительную диэлектрическую проницаемость чистой воды, равную примерно 80 прн комнатной температуре, то получится явно завышенное значение /, равное 31-Ю м. В двойном слое, однако, вода благодаря высоким электрическим полям должна находиться в состоянии, близком к диэлектрическому насыщению и фактическая диэлектрическая проницаемость будет по крайней мере на порядок меньше в этом случае толщина двойного слоя будет практически совпадать с размерами ионов (3-10"" м), что отвечает его модели ио Гельмгольцу, Точно так же подстановка в уравнение (12.4) вместо I радиуса иоиов (п-10 ° м), а вместо е значений, лежащих в пределах от 4 до 8, дает значения емкости двойного слоя, совпадающие с экснеримеи-тальными. Однако уравиения (12.3) и (12.4) не согласуются с наблюдаемым на опыте изменением емкости с потенциалом электрода и с концентрацией ионов в растворе. Теория Гельмгольца, таким образом, дает правильные значения емкости и реальные размеры двойного электрического слон и в какой-то мере отражает истинную его структуру, но она не мо><ет истолковать многие опытные закономерности и должна рассматриваться лишь как первое приближение к действительности, нуждающееся в дальнейшем развитии и усовершенствова1шн. [c.263]

В табл. XV.5 показаны огромные изменения (Гравн для диссоциации нитрата тетраизоамиламмония (г-Am4N) NOз с изменением диэлектрической проницаемости смеси Н2О+ диоксан. Можно получить еще лучшее совпадение с данными по электропроводности, используя несколько измененное значение ац. Приведенный пример подчеркивает правильность использованного метода. [c.453]

Помимо указанных двух групп топливомаслорастворимых ингибиторов коррозии известны неполярные или слабополярные соединения, условно отнесенные к группе экранирующих ингибиторов, в частности жирные кислоты, различные фракции СЖК и другие кислородсодержащие соединения. Исследованиями в камере поляризации постоянным током (см. табл. 6.3 и 6.4) было показано, что они имеют довольно низкие значения ОПП. Эти ингибиторы практически не изменяют диэлектрическую проницаемость бензола, тем не менее в их присутствии резко изменяется контактная разность потенциалов (А КРП) металлов (см. рис. 6.13). [c.302]

Стандартный метод [345], используемый в США, применим к маслам нефтяного происхождения для использования в кабелях, трансформаторах, автоматических масляных выключателях и т. д. Масла с высокой степенью чистоты показывают то же самое значение при стандартных условиях от 30 до 35 кв. Для алканов [346] было показано, что диэлектрическая сила линейно увеличивается с плотностью жидкости. Для и-гептана было найдено соотношение между диэлектрической силой и изменением плотности с телтера-турой. Существует много причин, по которой диэлектрическая сила изолятора ослабевает самые важные, по-видимому, связаны с присутствием определенных примесей [347], полученных в результате коррозии, окисления, термического или электрического крекинга или газообразного разряда попадание воды является общеизвестной причиной аварий. [c.206]

Как указано выше, пропитанная бумага, используемая для изоляции кабелей, содержит тяжелые малоочищенные масляные дистилляты. Такие масла перед использованием обычно тщательно дегидратируют и деаэрируют. Следует обратить внимание на возможность повреждения бумажной изоляции, по-видимому, тихими разрядами. Тихие разряды, происходящие в слабых местах изоляции, вызывают появление пузырьков газа [124—127] и смолистых полимеров, которые (особенно первые) служат признаком дальнейших, более разрушительных разрядов. Интересно заметить, что ароматические и полиароматические углеводороды сами не только не выделяют газа, но и способствуют подавлению газообразования в масляных смесях, содержащих эти углеводороды. Окисляемость описываемых масел тоже имеет практическое значение увеличиваются электропроводность, диэлектрические потери и значительно увеличивается смачиваемость водой пропорционально небольшому увеличению кислотности [128—134]. [c.567]

Электропроводность неводных растворов обычно значительно меньше электропроводности водных. Исключение составляют аммиачные растворы, а также растворы в H N, где электропроводность гораздо выше, чем в вод-n jx. В табл. XVII, 4 приведены значения электропроводности растворов НС1 в разных растворителях, а также диэлектрические проницаемости этих рас-тпорителей. [c.439]

Для очень разбавленных растворов сильных электролитов формула (XVIII,24) хорошо подтверждается опытными данными (рис. XVIII, 2). При полной диссоциации одно- одновалентных электролитов с равно молярности с. При неполной диссоциации величину с необходимо заменить произведением Са, где с — молярность раствора а — степень диссоциации. Отметим, кроме того, что D — диэлектрическая проницаемость среды и т) — вязкость среды при постоянной температуре в разбавленном растворе являются величинами постоянными. Введя в уравнение (XVIII, 24) значения этих величин при 298° С, получнм [c.467]

Добиться максимального отклонения стрелки вращением лимба отсчет по стрелочному прибору. 6. Увеличить чувствительность прибора поворотом рукоятки Чувствительность по часовой стрелке. При этом показание миллиамперметра должно уменьшаться, а чувствительность возрастать. 7. Вновь настроить рукояткой отсчег Сд иа максимальное иоказание миллиамперметра. 8. Увеличить по возможности отклонение стрелки прибора и опять добиться максимального отклонения стрелки прибора рукояткой компенсация потерь . 9. Произвести отсчет по барабану и лимбу. Измеряемая емкость равна сумме показаний на лимбе и на барабане. Полученную величину умножить на показание переключателя множитель . 10. Измерить емкость конденсатора (в пикофарадах), заполненного эталонной жидкостью с известным значением диэлектрической проницаемости и исследуемой. И. Измерить емкость конденсатора с эталонной и с исследуемой жидкостью нри четырех-няти температурах. 12. Вычислить дипольный момент по уравнениям (И,15) и (11,16). [c.96]

Электроизоляционные >масла выполняют роль диэлектрика и теплоотводящей среды. К чжлу их относятся трансформаторные, конденсаторные и кабельные масла. Помимо высоких диэлектрических свойств электроизоляцишшые масла дофясны обладать высокой химической стабильностью (Ъри конт те с медью, свинцом и другими металлами, являющимися катализаторами окисления), низкой температурой застывания, хорошими противокоррозионными свойствами при минимальном значении тангенса угла диэлектрических потерь. Эти масла не должны содержать смолистых и асфальтообразных веществ, а кабельные, помимо того, и ароматических [c.140]

Растворители представляют собой однородные структурированные субстанции. При контакте между молекулами растворителя и растворенного вещества имеют место ион-дипольные взаимодействия. Степень сольватации указывает на количество таких взаимодействий. Взаимодействие тем больше, чем ближе контакт между растворимым веществом и растворителем. Дипольные, дисперсионные и индукционные взаимодействия, а также водородные связи действуют совместно с кулоновскими силами, и все вместе определяют стабильность и свойства ионных пар. Поэтому большое значение имеет природа" как растворенного вещества, так и растворителя. Сольватная оболочка уменьшает подвижность и коэффициенты диффузии как ионов, так и ионных пар. Способность апротонного растворителя к сольватированию не зависит от диэлектрической проницаемости, но в значительной степени определяется его элект-ронодонорными или электроноакцепторными свойствами. Рол [c.17]

Заметим, что для тонких водных прослоек между частицами монтмориллонита характерно повышение вязкости при уменьшении Ь [16] и понижение диэлектрической проницаемости ео. В работе [37] получены значения ео = 23- -25 для прослоек толщиной /г = 5- 8 нм. Хэкстра и Дойл- [38] получили 60 = 35—40 для /1=1,5- 1,8 нм и ео = 3-н4 для /г = 0,5- -0,6 нм. Несмотря на некоторые количественные различия полученных оценок, они явно указывают на ограничение вращательной подвижности молекул воды в тонких прослойках. Повышение температуры, как и следовало ожидать, приводило к росту измеренных значений о, приближая их к объемному значению для воды (ео = 80). [c.14]

Диэлектрическая проницаемость реактивных топлив близка к диэлектрической проницаемости нафтеновых углезодородов. При увеличении в топливе содержания ароматических углеводородов и высококипящих фракций диэлектрическая проницаемость возрастает. Средние значения диэлектрической проницаемости реактивных топлив в интервале температур —20-н-Ь140°С приведены в табл. 2.37. [c.75]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология