Кристаллы ионная проводимость

В интервале температур от 300° до некоторой более низкой точки, положение которой зависит от степени чистоты и структурного совершенства кристалла, ионная проводимость бромистого серебра является структурно-нечувствительным свойством и выражается [40] уравнением [c.415]

Продукты химической коррозии металлов — окисные и солевые пленки — имеют ионную структуру. В отличие от жидких электролитов с ионной проводимостью (л + а = 1) ионные кристаллы обладают различными типами проводимости ионной (п + 3 = 1), электронной ( э = 1) и смешанной (п + а + + э = 1) проводимостью (табл. 5) здесь п и п — числа переноса катионов, анионов и электронов соответственно. Если в общем случае Пц п + п = I, то число переноса электронов Пз может быть определено по формуле [c.34]

Ионные соединения обладают также характерными электрическими свойствами. В твердом состоянии ионные кристаллы, как правило, являются диэлектриками. Небольшая ионная проводимость может наблюдаться в ионных кристаллах с дефекта- [c.349]

Дефекты по Шоттки и Френкелю оказывают влияние на ионную проводимость и диффузию в кристаллах благодаря миграции дефектов в решетке. Наличие дефектов имеет исключительное значение для таких процессов, как реакции в твердом состоянии, спекание и др. [c.169]

Собственная ионная проводимость твердых тел указывает на наличие дефектов в их кристаллической структуре. В самом деле, если бы кристалл был строго идеальным, то перенос ионов через него был бы возможен лишь за счет обмена местами между катионом и анионом решетки. Однако расчет показывает, что такой обмен чрезвычайно мало вероятен, так как требует больших затрат энергии. [c.95]

Л и д ь я р д А. Ионная проводимость кристаллов. ИЛ, 1962. [c.236]

Ионные кристаллы. В отличие от металлических кристаллов ионные кристаллы более твердые и хрупкие. Их хрупкость объясняется тем, что при смещении иона силы отталкивания от одноименно заряженных ионов начинают преобладать над силами притяжения к противоионам, и кристалл разрушается. Поэтому в твердом состоянии ионные кристаллы не обладают и электрической проводимостью. Лишь при их плавлении (или растворении) ионы приобретают возможность перемещаться в направлении внешнего электрического поля и осуществлять ионную проводимость электричества (проводник П рода). [c.98]

Из-за отсутствия ионов в ковалентных кристаллах исключена. .. проводимость. Так как все внешние электроны используются для образования связей, то проводимость, осуществляемая перемещением электронов, тоже. .. Типичные ковалентные кристаллы — хорошие электрические. ... [c.226]

Полярные молекулы, или кристаллы ионного типа, образуют растворы, проводящие электрический ток. Электрическая проводимость в растворах электролитов создается направленным перемещением ионов — электрически заряженных частиц, имеющих положительный или отрицательный заряд. В целом электролит нейтрален, так как сумма его положительных и отрицательных зарядов равна нулю. [c.187]

Кроме жидких электролитов могут быть и твердые электролиты , т. е. кристаллические вещества, проводящие электрический ток и в какой-то степени подвергающиеся электролизу. Обычно это кристаллы ионного типа с небольшой энергией кристаллической решетки, построенные из ионов различного размера и заряда. В таких кристаллах при нагревании в электрическом поле возможно смещение ионов, обычно малого размера (катионы), в направлении электрического поля. Так, например, электрической проводимостью обладают ионы серебра в кристаллах галидов (кроме AgF). Явления проводимости тока твердыми электролитами сложны, но тем не менее твердые электролиты уже нашли себе применение в технике (гальванические элементы). [c.187]

При достаточно высоких температурах в ионных кристаллах появляется возможность (см. ниже) под влиянием тепловых флуктуаций покидать свои нормальные положения в узлах решетки и располагаться в междоузлиях. Концентрация межузельных ионов и вакантных узлов зависит от температуры экспоненциально. Поэтому при достаточно высокой температуре ионный кристалл должен обладать собственной (ионной) проводимостью. Если ионный кристалл содержит примесные атомы, то на собственную проводимость будет накладываться примесная проводимость, изменяющаяся с температурой тоже экспоненциально (см. ниже). Эффективное локальное поле. Внутреннее или локальное —> [c.272]

Ионная проводимость кристаллов [c.307]

Металлы проводят электричество за счет перемещения электронов от атома к атому внутри кристалла. При повышении температуры проводимость снижается, ввиду того что электроны все более рассеиваются по мере возрастания неупорядоченного движения атомов, связанного с их термическим возбуждением. Металлоиды и другие полупроводники, которые также проводят электричество за счет перемещений электронов, обладают меньшей проводимостью и положительным, а неотрицательным температурным коэффициентом проводимости. Некоторые кристаллические вещества имеют высокую ионную проводимость с положительным температурным коэффициентом. [c.307]

Иодид серебра может служить примером кристалла с большой-ионной проводимостью, достигающей 2,5 Ом -см при 555 °С, т. е. при температуре на 3° ниже температуры плавления. При температуре плавления электропроводность кристалла выше электропроводности жидкости. [c.307]

Очень высокая ионная проводимость кристалла иодида серебра объясняется особенностями его структуры. Это соединение образует кубические кристаллы с четырьмя иодид-ионами в кристаллической ячейке, занимающими положения, соответствующие плотнейшей упаковке ООО О 72 /2 Уг О /2 /2 /2 О (рис. 2.7). Ионы серебра могут находиться в октаэдрических позициях /2 /2 /2 и т. д., что дает структуру, хлорида натрия (рис. 6.19), в тетраэдрических позициях /4 /4 и т. д. или же на равных расстояниях между двумя соседними иодид-ионами-(координационное число 2 для серебра, как это установлено для иона- [c.307]

Твердые электролиты - это твердые вещества, электрическая проводимость которых полностью или частично осуществляется за счет движения ионов. Заметной ионной электрической проводимостью обладают некоторые ионные кристаллы. Электрическая проводимость твердых электролитов зависит от их структуры, состава, температуры. [c.19]

В ионных и ковалентных кристаллах зона проводимости образуется из атомных орбиталей, имеющих намного большую энергию по сравнению с валентными орбиталями (они принадлежат энергетическому уровню, следующему по энергии за уровнем валентной оболочки), вследствие чего между валентной зоной и зоной проводимости возникает большая запрещенная зона (рис. [c.391]

В качестве чувствительных материалов для электродов с кристаллическими мембранами применяют вещества, которые при комнатной температуре имеют ионную проводимость. Обычно в процессе переноса заряда участвует один из ионов кристаллической решетки, имеющий наименьший радиус и наименьший заряд. Упрощенно ионную проводимость можно представить в соответствии с механизмом, при котором перенос заряда в кристалле происходит за счет дефектов кристаллической решетки, когда вакансии занимаются свободными соседними ионами. Занятие вакантных мест допускается только определенными ионами. При этом сами вакансии идеально соответствуют этим ионам по размеру, форме и распределению заряда. Все другие ионы не в состоянии перемещаться в кристалле и не могут внести свой вклад в процесс переноса заряда. [c.192]

Радиационнь е дефекты изменяют физические свойства кристаллов ионную проводимость, плотность, твердость, оптические свойства. [c.333]

Точечлые дефекты возникают по разным причинам, в том числе и в результате теплового движения частиц. Вакансии (а также дефекты внедрения) могут перемешаться по кристаллу — в пустоту попадает соседний атом, его место освобождается и т. д. Перемещением вакансий объясняется диффузия в твердых телах и ионная проводимость кристаллов солей и оксидов, которые становятся заметными при высоких температурах. [c.152]

А. Ионные кристаллы. Впервые проводимость твердых электролитов подробно исследовал К. Тубант при помощи метода, аналогичного методу Гитторфа для растворов электролитов. В качестве примера можно привести опыты с -модификацией Agi. К. Тубант прессовал из Agi три таблетки цилиндрической формы, взвешивал их и зажимал между серебряным анодом и платиновым катодом известной массы (рис. 30). В электрическую цепь включался кулонометр, чтобы определить количество пропущенного электричества. После пропускания то- [c.94]

А. Ионные кристаллы. Впервые проводимость твердых электролитов подробно исследовал К- Тубант при помощи метода, аналогичного методу Гитторфа Рис. У.4. Определение чи- ДЛЯ растворов электролитов. В качвствв сел переноса в твердых электролитах [c.104]

Впервые вопрос о причинах ионной проводимости твердых тел был рассмотрен Я. И. Френкелем (1926). Он предположил, что вследствие тепловых флуктуаций ионы могут приобрести энергию, достаточную для того, чтобы покинуть нормальные положения в узлах решетки и перейти ( испариться ) в межузельные положения. Межузельные ионы способны перескакивать из одного межузельного положения в другое. Оставшиеся вакантными узлы решетки также совершают перескоки, поскольку соседние ионы могут занимать эти вакансии, освобождая узлы решетки. В ходе перемещений межузельные ионы и вакансии могут встречаться и рекомбинировать. При наложении на кристалл электрического поля межузельные ионы чаще перескакивают в направлении поля, чем в обратном направлении, т. е. через кристалл протекает ток. Число межузельных ионов увеличивается с температурой. Межузельные ионы легче образуются в решетках с большими пустотами, а ионы малого размера легче переходят в межузельные положения, чем большие ионы. Комбинация вакансии и иона в межузлии называется дефектом по Френкелю. Концентрация этих дефектов пропорциональна ехр (—Egj2kT), где Eg — энергия, -необходимая для перевода иона из узла решетки в межузлие. Классическим примером соединения с дефектами по Френкелю может служить хлорид серебра. Сравнительно небольшие по размеру ионы серебра переходят в межузельные положения и обусловливают чисто катионную проводимость кристаллов Ag l. [c.106]

Многие кристаллы проявляют ионную проводимость при повышенных температурах, когда вследствие усиления теплового движения происходит интенсивное перемещение дефектов решетки (см. стр. 263). При наложении электрического поля это движение становится упоря- [c.270]

С наличием в структуре ионных кристаллов точечных дефектов существенно связана их электропроводность. Под действием электрического тока ближайший к вакансии ион переходит на ее место, а в точке его прежнего местоположения создается новая вакансия, занимаемая, в свою очередь, соседним ионом. Подобные перескоки ионов реализуются с большой частотой, обеспечивая ионную проводимость кристалла. Благодаря точечным дефектам удается объяснить и существование в природе большого числа так называемых несте-хиометрических соединений (соединений переменного состава), т. е. веществ, состав которых в твердом состоянии отклоняется от их молекулярного состава. Например, кристаллы оксида титана в зависимости от давления кислорода в окружающей среде могут иметь переменный состав от Т10о,б до Т101,з5. При избытке атомов титана в кристалле имеется соответствующая концентрация вакансий кислорода, а при избытке атомов кислорода появляются вакансии титана. В кристаллах оксида цинка 2пО избыточное содержание атомов цинка объясняют нахождением последних в междоузлиях пространственной решетки. [c.88]

Наличием дефектов обусловлена ионная проводимость кристалла. В случае дефектов по Френкелю электричество переносится при движении вакансий и междоузельных ионов, причем в этом процессе обычно участвует ион лишь одного знака. Так, в кристалле AgBr переносчиком электричества является катион Ag+. При наличии дефектов по Шоттки (кристалл Na l) электричество переносится и катионами, и анионами (в процессе движения катионных и анионных вакансий). [c.191]

Наличием дефектов в структуре решетки обусловлена ионная проводимость кристаллов. Если дефекты являются дефектами по Френкелю, перенос элетричества осуществляется при движении вакансий и междоузельных ионов в объеме кристалла, причем в этом процессе обычно участвует практически ион лишь одного знака (как мы заметили ранее, обычно только катионы или только анионы в значительной степени переходят в междоузлия). Так, в случае кристалла AgBr переносчик электричества — катион Ag+ измеряемое на опыте число переноса аниона Вг равно нулю. При наличии дефектов по Шоттки (кристалл Na l) перенос заряда осуществляется как катионами, так и анионами в процессе движения катионных и анионных вакансий. [c.334]

Изменение концентрации точечных Д. используется для управления физ.-хим. св-вами твердых в-в и хим. процессами с их участием. Так, допируя галогениды серебра ионами кадмия и увеличивая тем самым в них концентрацию катионных вакансий, удается понизить адсорбцию на них додециламина-коллектора в процессе флотации. Точно так же допирование прир. сульфида свинца (галенита) ионами серебра и висмута изменяет заряд пов-сти н ее способность к адсорбции заряженных молекул коллектора при флотации. Допируя TiOj ионами тантала, можно существенно изменять скорость заполнения межгрануляр-ного пространства при спекании методом горячего прессования. Ионную проводимость ZrOj. возникающую вследствие допирования СаО, связывают с образованием вакансий и своб. ионов 0 . Точечные Д. изменяют скорость полиморфных превращений, коррозии металлов и сплавов, процессов спекания и рекристаллизации керамич. материалов. Т. наз. вакансионные состояния часто предшествуют образованию частиц продукта в виде самостоят. твердой фазы при гетерог хим. р-циях. В ряде случаев получение кристаллов с заданной концентрацией точечных Д. определенного вида необходимо при создании материалов для микроэлектроники, лазерной техники, люминофоров и др. [c.30]

Электропроводность — способность веществ проводить электрический ток под действие.м внешнего электрического поля. Э. называется электронной, если носителями ее являются электроны, напр, в металлах и большинстве полупроводников тaкиe материалы называются проводниками первого рода). Если носителями тока служат ионы (в растворах электролитов, ионных кристаллах), то говорят о ионной проводимости (соответствующие материалы называют проводниками второго рода). Ионная Э. сопровождается в отличие от электронной переносом вещества (ионов). На этом основан электролиз. [c.157]

Наряду с кристаллическими мембранами в ИСЭ используются также гетерогенные мембраны (мембраны Пунгора), в которых твердый материал с ионной проводимостью в виде тонкодисперсного порошка помещен в инертную матрицу. Благодаря этому удается получить мембраны из соединений, которые не образуют кристаллы. В качестве активных веществ в таких мембранах применяют самые разнообразные материалы (труднорастворимые соли металлов, оксиды, карбиды, бориды, силициды, хелатные соединения, ионообменные смолы), а в качестве связующего материала - парафин, коллодий, поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен, силиконовый каучук и др. Разработаны электроды с мембранами, селективными по отношению к ионам Р", СГ, Вг", Г, 8 , Ag", Ва ",Са ", 80/ , Р04 , а также ртутный электрод с мембраной из Hg8 или Hg8e в эпоксидной матрице. Некоторые из электродов выпускаются промышленностью. Считается, что они менее чувствительны к [c.200]

Эта глава посвящена только ионной проводимости электронная проводимость рассмотрена в гл. 14. Обсудим вначале более подробно поведение бинарных соединений, таких, как Na l и Ag l. Хотя обычно ионная проводимость этих соединений рассматривается в работах, относящихся к физике твердого тела, понимание связанных с ними явлений необходимо также при изучении таких разделов химии твердого тела, как твердые электролиты, дефекты в кристаллах и реакционная способность твердых тел (см. также гл. 2 и 9). Последующие [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология