Сорбция и диэлектрические свойства

Структура торфа весьма чувствительна к различного рода физическим и физико-химическим воздействиям, что вызывает соответствующее изменение его гидрофильных и водных свойств. Наиболее существенно эти параметры изменяются при обезвоживании, когда в процессе дегидратации торфа усиливаются меж- и внутримолекулярные взаимодействия через поливалентные катионы, содержание которых в торфе достигает 2 мг-экв/г с. в. (грамм сухого вещества), или посредством водородных связей. В определенных условиях ковалентные или ионные взаимодействия переходят в комплексные гетерополярные, вследствие чего при обезвоживании и интенсивной усадке в надмолекулярных образованиях торфа протекают необратимые процессы. Изменение водных свойств торфа при высушивании до низкого влагосодержания наглядно проявляется в явлении гистерезиса на графиках сорбции — десорбции воды, изменяются также его диэлектрические свойства при высушивании — увлажнении [215] и водопоглощение при различной степени осушения пахотного горизонта торфяной почвы [216]. [c.66]

Гидрофобные полимеры обладают комплексом свойств, обусловленных весьма малым количеством полярных групп, способных взаимодействовать с водой и электролитами. К числу этих свойств относятся малая сорбция воды и электролитов, высокое электрическое сопротивление и низкая диэлектрическая проницаемость. При увлажнении электрические характеристики гидрофобных полимеров практически не изменяются Этот комплекс свойств приводит к тому, что перенос электролитов через пленки гидрофобных полимеров подобен переносу газов. Прп сопоставлении величин проницаемости [c.212]

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]

Пористость полимерных материалов также сильно влияет на диэлектрические свойства в сторону их ухудшения. Причина состоит в сорбции пластмассой влаги из воздуха и скоплении ее в [c.161]

При сочетании донорных и акцепторных ингибиторов возникают наиболее благоприятные условия для образования прочных хемосорбционных пленок как на отрицательно заряженных металлах или участках металлов (катодах, энергетических тиках), так и на положительно заряженных металлах или участках металлов (анодах, энергетических ямах) с последующей защитой хемосорбционных пленок более толстыми слоями ингибиторов коррозии адсорбционного типа (структура сэндвича ). Хемосорбционно-адсорбционные пленки часто имеют упорядоченную, доменную структуру и по своим электрическим и диэлектрическим свойствам приближаются к полупроводникам. Важно, что в двигателях и механизмах анодными участками по отношению к стали, как правило, становятся детали из цветных металлов и сплавов — меди, бронзы, магниевых, алюминиевых сплавов и др. В случае макрообъектов на таких металлах можно ожидать преимущественной сорбции ингибиторов донорного действия, которые защищают цветные металлы от коррозии, а не усиливают ее как акцепторные ингибиторы 120, 104]. [c.75]

При контакте полимеров с агрессивной средой наблюдаются явления сорбции и адсорбции. Сорбция вызывает ослабление межмолекулярных связей в полимере, адсорбция приводит к изменению значения поверхностной энергии на границе полимер—среда. В результате этих процессов, особенно при повышенной температуре и наличии нагрузки, могут изменяться механические, диэлектрические свойства полимеров, их адгезионная способность. [c.55]

Не меньший интерес представляют результаты измерений при более низких температурах. Было найдено, что при сорбции коллагеном менее 50% воды парциальная молярная теплоемкость не зависит от содержания воды в интервале температур от 180 до 300 К [38]. Это значение теплоемкости постепенно уменьшается, пока вблизи 180 К (нижний температурный, предел прибора) не становится равным соответствуюш ему значению для льда. На основании проведенного анализа можно утверждать, что конфигурационный вклад воды в теплоемкость исчезает. Это наблюдение находится в прекрасном согласии с выводом, который может быть сделан на основании измерения диэлектрических свойств, о том, что вода, сорбированная коллагеном, по своим свойствам подобна жидкости, а ее подвижность с понижением температуры уменьшается до тех пор, пока при 173 К не переходит в стеклообразное состояние. [c.146]

Сорбция воды и ее влияние на диэлектрические свойства полимеров [c.428]

СОРБЦИЯ ВОДЫ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ 429 [c.429]

СОРБЦИЯ БОДЫ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ [c.437]

Сорбция низкомолекулярных веществ стеклопластиками является причиной многообразных процессов, в результате которых ухудшаются прочностные, деформативные и диэлектрические свойства. Снижение прочностных показателей стеклопластиков связывают с адсорбционным, пластифицирующим и химическим воздействием низкомолекулярного вещества. [c.119]

Сорбция стеклопластиком воды, электропроводность которой составляет 4,2 10" Ом м" а диэлектрическая проницаемость-81, ведет к резкому ухудшению диэлектрических свойств материала (рис. 5.10-5.14). Одним из следствий увлажнения стеклопластиков является увеличение степени диссоциации ионогенных веществ. [c.124]

Высушивание стеклопластиков не приводит к полному восстановлению диэлектрических свойств, хотя и способствует их значительному восстановлению р до 9,9 10 Ом м и до 0,019. Диэлектрическая проницаемость стеклопластиков, высушенных после увлажнения, также имеет тенденцию к снижению. Неравномерное протекание процесса сорбции во времени отражается и на кинетике изменения диэлектрических свойств стеклопластиков. Для материалов с высоким содержанием армирующего наполнителя удельное электрическое сопротивление в начальный период увлажнения снижается по гиперболическому закону (рис. 5.12 и 5.13). [c.125]

Несмотря на широкий круг используемых в различных работах материалов — сорбентов, значительно отличающихся по структуре и физико-химическим свойствам, можно отметить общие, наиболее типичные явления, обнаруживаемые при сорбции воды. Так, диэлектрические изотермы в зависимости от наклона г йа, как правило, можно разделить на несколько участков. Каждому соответствует определенный, характерный для данного интервала влажности материала процесс поляризации. Очевидно, что поляризация и диэлектрическая проницаемость [c.242]

Уникальные каталитические свойства ферментов (см. гл. I) обусловлены весьма сложным механизмом их действия, многие стороны которого еще до конца не раскрыты. Всеобщее признание, однако, получило представление, согласно которому ферментативный катализ обусловлен по крайней мере тремя основными причинами во-первых, тем, что сорбция субстрата на ферменте протекает так, чтобы облегчить последующую химическую реакцию во-вторых, полифункциональ-ным характером химического взаимодействия между ферментом и сорбированным субстратом (или субстратами) и, наконец, в-третьих, эффектами микросреды, характеристики которой (диэлектрическая проницаемость, полярность и др.) в области активного центра могут существенно отличаться от соответствующих показателей водного раствора. В настоящей главе будут рассмотрены именно эти три физикохимических механизма ускорений в реакциях, катализируемых ферментами. Наиболее подробно остановимся на первом из них ( 1—4), поскольку именно здесь удалось глубоко и количественно проникнуть в природу движущих сил катализа. [c.34]

НИИ из фторопластов или защищенном фторопластами, высокие диэлектрические антиадгезионные и антифрикционные свойства, высокая термостойкость. Фторопласты не склонны к сорбции веществ и нарастанию на их поверхности различных отложений. [c.118]

При большем влагосодержании, когда молекулы будут сорбироваться в промежуточных и более крупных порах, возникают связи через сорбированные молекулы жидкости между отдельными очагами ( островками ) сорбции образуется пространственная связная совокупность сорбированного вещества, находящаяся внутри порового пространства сорбента. Такую сорбированную жидкость можно изучать и определять ее физические свойства (плотность, вязкость, диэлектрическую проницаемость и т. д.). Изотермы сорбции на микропористых сорбентах хорошо описываются уравнением, предложенным М. М. Дубининым с сотрудниками [5]. Оно основывается на применении статистического распределения Вейбулла [13], которое в нашем случае [c.67]

Другим методом, позволившим выяснить структуру, физические свойства сорбированной влаги, является диэлектрический метод [28— 31]. Большая серия экспериментов с торфом, крахмалом, целлюлозой [25, 32—39) показала, что первоначально молекулы воды сорбируются в отдельных пустотах — микропорах, соизмеримых с размерами молекул воды. В связи с большим временем жизни сорбция молекул воды происходит с большей вероятностью в микропорах с образованием отдельных их ассоциатов ( роев , гроздей [40, 411) из нескольких молекул, чем на периферийных участках. При неполном заполнении [c.72]

Изменение положения ионообменного равновесия при обмене ионов одинаковой валентности определяется уравнением (V И, 94). Первый член этого уравнения выражает изменение свойств обменивающихся ионов в растворе при переходе от воды к неводным растворителям, второй—изменение состояния обменивающихся ионов при переходе из раствора в ионит. В этом случае, если влияние второго члена уравнения невелико, положение равновесия при снижении диэлектрической проницаемости растворителя будет смещаться в сторону преимущественной сорбции менее сольватированных ионов. [c.412]

Возросшая свободная энергия влияет на физические и химические свойства твердого вещества электрохимический потенциал, каталитическую активность, способность к сорбции, электропроводимость, удельную теплоту, диэлектрическую постоянную, равновесие и кинетику химических реакций. При измерении любой из этих величин может быть определена и величина избытка энергии. [c.271]

Для изучения гидратации фибриллярных белков использовали разнообразные экспериментальные методы калориметрический [1—3], диэлектрический [4], измерение динамических механических свойств [5, 6], измерение равновесного поглощения при сорбции [7—9], ИК-спектроскопия 10] и ядерный магнитный резонанс [11, 12]. [c.230]

Для оценки изменения свойств стеклопластиков в процессе изучения химического сопротивления проводят механические, сорбционные, диэлектрические испытания, изучая кинетику их изменения при длительном контакте со средами. При этом механические испытания позволяют получить необходимые сведения о снижении кратковременных и длительных прочностных и деформативных характеристик, выявить закон старения и прогнозировать на этой основе изменение механических характеристик материала в процессе эксплуатации. В ходе изучения кинетики сорбции устанавливают показатели массопереноса (коэффициенты диффузии, проницаемости, сорбции). Сопоставление механических и сорбционных показателей позволяет установить корреляцию между ними, которая может быть использована при оценке эксплуатационного поведения изделий. Диэлектрические испытания позволяют оценить предельное состояние по величине емкостно-омических показателей и разработать на этой основе методы неразрушающего контроля за состоянием изделий в процессе эксплуатации. [c.56]

Сравнительно недавно опубликованы работы по изучению полярографических [121], диэлектрических [122] свойств поливинилпирролидона и определению его температуры стеклования в зависимости от сорбции воды [123], опубликованы данные термогравиметрического анализа [124] и исследования влияния давления на специфический парциальный объем полимера (в интервале давлений 1—8000 атм) [125]. [c.102]

Слоистая модель сорбции имеет ограниченное применение. Она, по-видимому, приемлема для некоторых ненабухающих минералов. Для многих сорбентов сорбцию следует рассматривать как процесс растворения одного вещества в другом [84, 649]. Использование в этом случае сорбционных данных, рассчитанных, как правило, по методу БЭТ, представляет интерес с целью учета различных сорбционных свойств материалов при сравнении и анализе полученных для них диэлектрических изотерм. Наблюдаемое для таких материалов [648, 650—656] совпадение величины моносорбции, определенной по БЭТ, с величиной критической гидратации ао (см. рис. 15.1), по-видимому, не следует интерпретировать с помощью слоистой модели. Это совпадение свидетельствует лишь о том, что с изменением характера сорбции изменяются и диэлектрические свойства системы сорбент — сорбат. Предполагается, однако, что при а<ао сорбция происходит непосредственно на активных центрах сорбента, а при а>йо — на ранее сорбированных молекулах воды [651, 652, 655]. [c.244]

Двойной электрический слой возникает на поверхности частиц вследствие разных диэлектрических свойств дисперсной фазы и среды, воздействия молекулярных сил, обеспечивающих избирательную сорбцию ионов, или частичной диссоциации поверхностных молекул вещества частиц. Ионы, располагающиеся па поверхности частицы, называются потенциалообразующими. Вследствие появления заряда на частице вокруг нее концентрируются ионы противоположного знака заряда — противоионы. Концентрация противоионов максимальна у поверхности (плотный ионный слой) и убывает с увеличением расстояния от поверхности частицы (внешний диффузный слой). Это объясняется одновременным действием как сил притяжения (электрических и молекулярных), так и диффузионных сил, стремящихся к выравниванию концентрации ионов в объеме воды. [c.38]

Отмечаемое во многих случаях понижение кислотного числа масла Иввиоль свидетельствует о сорбции кислых продуктов различными материалами, что и является одной из причин ухудшения диэлектрических свойств последних. В то же время заметное увеличение кислотного числа нефтяного турбинного масла свидетельствует о его термоокислительной нестабильности, приводящей в условиях испытания к образованию кислых продуктов старения. [c.80]

Повышение степени армирования и связанное с этим увеличение дефектности материала ведет к более существенному снижению диэлектрических свойств. Так, увеличение процентного содержания стекловолокна с 72,5 до 79,7% приводит к уменьшению удельного электрического сопротивления фенольного стеклопластика почти на порядок [123]. Вода, располагаясь в дефектах вокруг стеклянных волокон, образует проводящие каналы, что и обусловливает внижение электрического сопротивления. Наиболее интенсивное падение диэлектрических свойств происходит в течение первого месяца экспонирования во влажной атмосфере или воде, что соответствует процессу нестационарной диффузии в дальнейшем изменение диэлектрических свойств происходит менее интенсивно (см. рис. 5.13). Количество сорбированной среды непосредственно влияет на значения диэлектрических характеристик [123] (см. рис. 5.14). Увеличение влажности стеклопластика до 0,5-0,8% приводит к практически линейному возрастанию е и tg5. Дальнейшая сорбция несколько снижает скорость изменения этих характеристик. [c.126]

Образование агрегатов наблюдалось экспериментально при сорбции паров в ряде полимеров [41, 280, 288, 349, 353]. То, что действительно происходит образование агрегатов молекул, следует из подробного анализа изотермы и температурной зависимости сорбции 141, 349] и заметной опалесценции, которая часто наблюдается в прозрачном образце, в котором происходит диффузия пара [41, 218]. Эта опалесценция обусловлена гетерогенной природой смеси. На основании изучения диэлектрических свойств Вейт [3331 установил образование агрегатов воды в полистироле. [c.268]

Известно [61], что молекула воды специфически связывается с пигментами при сорбции, влияя на состояние молекул пигментов в кристалле и претерпевая сильное возмущение. Согласно данным по инфракрасным спектрам, полученным А. Н. Сидоровым, симметрия молекулы воды, внедренной в кристаллы хлорофилла, нарушена из-за образования неэквивалентных водородных связей. В случае аморфных образцов пигментов симметрия молекулы воды сохраняется и молекула не испытывает такого сильного возмущения, как в кристаллах [61 ]. Роль воды, сорбированной на кристаллах пигментов, в явлении фотоиндуцированного парамагнетизма при освещении хлорофилла и хлорофиллида в присутствии слабых акцепторов электронов может заключаться в облегчении переноса (разделения) электронов от фотовозбужденных молекул пигментов к акцепторам. Это свойство воды связано, вероятно, со способностью ее молекул к ассоциации и с ее диэлектрическими свойствами (высокое значение г). [c.455]

Изделия из армированных пластиков при эксплуатации и )анении всегда подвергаются действию воды или ее паров. При ОМ физико-механические и другие свойства эпоксидных компо-итов часто необратимо снижаются [44—49]. Основной причи-ой этого является ослабление адгезии на границе раздела эпок-идная матрица — волокно [14, 45, 50, 51]. Кроме того, сорбция юды отвержденным связующим, как показано в гл. 3, приводит к изменению его линейных размеров, что сказывается на 1аспределении внутренних напряжений в наполненном пластике 14, 52, 53]. При сорбции воды увеличиваются тангенс угла ди-лектрических потерь и диэлектрическая проницаемость стекло-[ластиков [54], а электрическая прочность, объемное и поверх-юстное электрическое сопротивление уменьшаются [46]. [c.219]

Таким образом, увеличение диэлектрической проницаемости полимера как вследствие сорбции небольших количеств полярных примесей, так и при переходе от неполярных полимеров к полярным сопровождается резким ростом электрической проводимости вследствие увеличения степени диссоциации ионогенных веществ. Ионогенами в полимерах могут быть кроме воды остатки катализаторов, специальные добавки, вводимые для стабилизации, окрашивания и придания других свойств полимерам. Не исключена диссоциация и макромолекул, если они содержат легкодиссоциирующие карбоксильные, гидроксильные и другие полярные гругшы. В работе [40] изучалась электрическая проводимость пленок полиэтилена высокого давления до и после экстракции из них ароматических примесей типа антрацена. Оказалось, что при комнатной температуре такая очистка сопровождается уменьшением у от 2-10- до 2-10- См/м, т. е. в 100 раз. [c.58]

Для исследоьания свойств сорбированной воды и механизма сорбции на различных материалах применялись калориметрический, диэлектрический, ЯМР, гелиево-пикнометрический методы. Установлено, что на ряде природных материалов процесс сорбции сопровождается эндо- и экзотермическими реакциями. Механизм начальной сорбции влаги в органических набухающих материалах происходит на функциональных полярных группах. Показано, что диэлектрическая проницаемость и плотность-сорбированной воды меньше тех же свойств объемной влаги. Предложено уравнение сорбции для органических набухающих материалов, которые находятся в хорошем согласии с экспериментом. [c.253]