Диэлектрическая постоянная аномальная дисперсия

Диэлектрическая постоянная — е. В таблицах даны предельные значения при низких частотах. Значения частот указаны в тех случаях, когда могут наблюдаться явления аномальной дисперсии [c.50]

Анализ экспериментальных результатов (рис. 1) показывает, что для безводных сырых нефтей диэлектрическая проницаемость зависит от частоты. Эта зависимость обнаруживается в области частот 50кГЦ-100 МГц, в которой диэлектрическая проницаемость нефтей уменьшается, а затем с частоты 100 МГц остается постоянной, причем для различных нефтей она несколько отличается. Таким образом, в диапазоне частот 50 кГц-100 МГц для нефтей обнаруживается область дисперсии диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Значения tg5 для нефтей с ростом частоты сначала уменьшаются, а затем эта зависимость приобретает характер размытой резонансной кривой (рис. 1). Максимальные значения для различных исследованных нефтей находятся вблизи частоты 10 Гц. Такая зависимость диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь обусловливается до частот 10 Гц наличием сквозной проводимости, а в мегагерцовом диапазоне (10 -10 ) Гц — явлениями ориентационной поляризации. Поэтому мы считаем, что такая зависимость 1 5 от частоты вблизи 10 Гц объясняется наличием в нефти тяжелых полярных компонентов, которые имеют область аномальной дисперсии в этом диапазоне. [c.143]

ЦИИ. Подобный же вывод может быть сделан на основе данных Эллиса [143] но электропроводности при высоких давлениях. Оценка влияния давления на аномальную подвижность Н+ (отнесенную к подвижности и с учетом зависимости плотности и концентрации от давления) дает значение объема активации между —2,4 и —2,9 см -моль . Поскольку зависимость частотной дисперсии диэлектрической постоянной воды от давления не измерена, величина А]/ для процесса диэлектрической релаксации неизвестна. Можно предполагать, что в чистой жидкости объем активации будет полол<ителен, так как вращение будет вызывать некоторое ослабление связей и временное отталкивание соседних молекул. Однако в соответствии с рассматриваемым механизмом вращения, инициированного полем, электростатически выгодная ориентация молекулы НгО, находившейся в неблагоприятном положении, происходит с непрерывным уменьшением энергии (см. рис. 26). С учетом этих обстоятельств отрицательное значение АУ=>" вполне допустимо и соответствует увеличению электрострикции несвязанных молекул воды при образовании связи между ними и ионом НзО . Этот процесс будет сопровождаться отрицательным изменением объема. Непосредственная близость, атома кислорода может облегчить процесс переноса. [c.136]

Для ПОЛНОГО исследования диэлектрических свойств растворов необходим широкий диапазон частот от О до 10 Гц, который невозможно охватить единым методом измерения е и е". Каждый частотный диапазон требует своей измерительной техники. Так, для определения диэлектрической проницаемости в статическом электрическом поле (/ = 0) или при постоянном токе используются установки на основе метода силового электростатического взаимодействия [19]. В диапазоне частот/< 10 Гц применяются преимущественно мостовые измерительные схемы, а при 10 колебательными контурами (резонансные и генераторные методы). Для измерений в сантиметровом и миллиметровом СВЧ-диапазоне радиоволн обычно применяются методы, основанные на использовании резонансных линий и объемных резонаторов [21, 78, 79], методы, использующие волны в свободном пространстве. В последние годы все более широкое применение находят методы временной диэлектрической спектроскопии [80], позволяющие производить измерения в диапазоне 10 средств современной диэлектрометрии и ограниченности настоящего издания в данном разделе будут рассмотрены лишь те из них, которые наиболее широко используются в практике измерений дипольных моментов молекул и в исследовании межмолекулярных взаимодействий в растворах. К ним относятся работающие на фиксированной частоте диэлектрометрические установки (диэлькометры) в ВЧ-диапазоне (/= 10 - 10 Гц), а также резонаторные средства измерений в СВЧ- диапазоне сантиметровых волн с/ 10 ° Гц. Первые из них фактически являются измерителями статической диэлектрической проницаемости, вторые измеряют е и е" в области аномальной дисперсии и позволяют наряду с ц определять времена диэлектрической релаксации молекул. [c.172]

Меряемой диэлектрической постоянной быстро уменьшается. Аномальная дисперсия наблюдается только у тех веществ, которые обладают постоянным дипольным моментом. Хотя это явление наблюдалось у ряда жидкостей как в чистом состоянии, так и в растворах, его легче всего обнаружить в стеклах или в других системах, обладающих высокой вязкостью, а также в некоторых твердых телах при температурах, близких к температурам плавления. [c.519]

Значения s и е" могут быть получены на основании измерений диэлектрических постоянных. Было найдено, "что в области нормальной дисперсии величина е", являющаяся мерой диэлектрических потерь , очень мала. Однако, когда аномальная дисперсия становится заметной, величина е" быстро возрастает, достигая максимума, а затем снова падает по мере того, как диэлектрическая постоянная приобретает значение, соответствующее высокой частоте. Из уравнения (170) можно видеть, что е имеет максимальное значение при х, равном единице. При этом из уравнения (171) получаем [c.520]

Диэлектрометрия, как метод исследования электронной структуры, динамики молекул и межмолекулярных взаимодействий в растворах и чистых жидкостях, основан на изучении процессов поляризации веществ под воздействием внешнего электрического поля. Своми корнями диэлектрометрия уходит в конец прошлого столетия к работам Фарадея, который обнаружил, что отношение емкостей заполненного и пустого конденсатора является постоянной характеристикой заполняющего конденсатор вещества, которая получила название диэлектрической проницаемости (е ), а само вещество - название диэлектрика. Примерно в то же время, изменяя диэлектрическую проницаемость в переменном электрическом поле, Друдэ обнаружил, что для ряда веществ в определенной области частот / переменного поля наблюдается зависимость е от/, получившая название "аномальной дисперсии" диэлектрической проницаемости. Как было показано позднее, дисперсия диэлектрической проницаемости обусловлена инерционностью процессов поляризации жидких диэлектриков и сопровождается потерей электрической энергии, выделяющейся в виде Джоулева тепла, или "диэлектрическими потерями". В качестве меры способности вещества поглощать электрическую энергию используют так называемый коэффициент диэлектрических потерь е". Непосредственно измеряемыми в диэлектрометрии являются макроскопические характеристики е и е" исследуемых жидкостей, которые отражают их способность поляризоваться или индуцировать в себе заряды под воздействием внешнего электрического поля. [c.141]

Сходным с только что описанным способом измерения восприимчивости является применение высокочастотных переменных полей при низких температурах. Хорошо известно, что полярные вещества дают аномальную дисперсию и абсорбцию, когда диэлектрическая проницаемость измеряется при очень высоких частотах. Оказывается, что аналогично ведут себя и парамагнитные вещества при низких температурах и частотах в несколько мегагерц [78]. Прибор для таких измерений состоит из индукционного моста, причем образец вводится в один из двух соленоидов в мосте. Явление парамагнитной абсорбции сильно возрастает при высокочастотных измерениях в параллельном постоянном магнитном поле. Этот эффект наблюдался Бронсом и Гортером [79]. Мостик взаимоиндукции, пригодный для этого типа измерений, описан ДеТаазом и Дю-Пре[80] ). [c.28]

Диэлектрическая постоянная и частота. Если частота -колебанип за ряда а пластинах конденсатора будет непрерывно возрастать, то будет достигнута такая частота, при которой ни молекулы растворенного вещества, ни молекулы растворителя не могут уже вращаться со скоростью, ооогветствующей этим колебаниям. Бели (размер молекулы растворенного вещества больше размера молекулы растворителя, то зависимость диэлектрической постоянной раствора от логарифма частоты выразится кривой (рис. 9). Такая кривая называется кривой аномальной дисперсии. [c.90]

Время релаксации диполей. Вообще говоря, диэлектрическая постоянная вещества не зависит от частоты приложенного электрического поля. Однако в известных условиях наблюдается явление. аномальной дисперсии , которое состоит в том, что при определенной 1 астоте или, точнее говоря, в узком интервале частот величина нз- [c.518]

Метод калибровки емкости или сопротивления преобразователя по серии эталонов жидкости с точно известной диэлектрической проницаемостью или удельной проводимостью часто используют в практике химического анализа. Эталонные жидкости должны быть химически стойкими и легко очищаемыми. В слу- чае диэлькометрии они, кроме того, должны обладать малыми. проводимостью (см. главу I) и поляризационными потерями. Необходимо также, чтобы по крайней мере при комнатной температуре в пределах рабочих частот не достигалась область аномальной дисперсии. При этом соверщенно нежелательны изменения диэлектрической проницаемости в зависимости от частоты. Только немногие из известных жидкостей, по-существу, могут удовлетворять этим требованиям [40, 41]. Недостаток градуировки по эталонам — влияние емкости двойного слоя, который для каждой эталонной жидкости может по-разному воздействовать на общую емкость преобразователя. Поэтому в. конкретном случае могут возникнуть затруднения при сравнении полученных данных, если преобразователи имеют разные геометрические постоянные (см. главу И). Кроме того, данный метод не дает одинаковой чувствительности по всему диапазону щкалы измерительного устройства. Поэтому строить калибровочную кривую нужно по смесям эталонных жидкостей, обладающих эддитивными свойствами в соответствии с требуемым диапазоном измерения. После градуировки величины е и ио отсчитывают по шкале. Этот метод используют в промышленности. [c.68]