Дисперсия - электропроводность
Cтраница 2
В 1928 г. Дебай и Фалькенгаген теоретически рассмотрели влияние частоты переменного тока на электропроводность электролитов и установили, что при увеличении частоты выше некоторого значения должно наблюдаться заметное возрастание электропроводности. Явление увеличения электропроводности с частотой получило название частотного эффекта или дисперсии электропроводности и было экспериментально подтверждено рядом исследователей. [16]
В 1928 г. Дебай и Фалькенгаген теоретически рассмотрели влияние частоты переменного тока на электропроводность электролитов и устам овили, что при увеличении частоты выше некоторого значения должно наблюдаться заметное возрастание электропроводности. Явление увеличения электропроводности с частотой получило название частотного эффекта, или дисперсии электропроводности, и было экспериментально подтверждено рядом исследователей. [17]
Для ряда электролитов с различными типами валентности были получены результаты, которые хорошо согласуются с требованиями теории. При увеличении температуры и при уменьшении диэлектрической постоянной растворителя для обнаружения дисперсии электропроводности приходится пользоваться более короткими волнами, что также согласуется с теоретическими выводами. [18]
Для проверки справедливости этого качественного заключения, обратимся к рис. 46, на котором по оси ординат отложена величина релаксационного торможения электропроводности Л при данной частоте колебаний v, выраженная в долях от нормальной величины релаксационного торможения при прямолинейном движении иона. Из рис. 46 можно заключить, что приведенный выше вывод о значении валентности ионов в явлениях дисперсии электропроводности растворов оказался справедливым. [19]
 |
Влияние частоты переменного тока на электро. [20] |
Отклонения величин электропроводности, при повышении частоты переменного тока, для разбавленных растворов наступают раньше, чем для крепких растворов. Полезно иметь в виду, что частоты порядка 3 104 колебаний в секунду лежат уже за пределами слышимости и при измерениях электропроводности с телефоном практически не приходится опасаться ошибок, вызванных дисперсией электропроводности; это не относится к растворам с ничтожными концентрациями ионов, например к растворам труднорастворимых соединений. Это полезно учитывать при применении измерений электропроводности для целей определения растворимости трудно растворимых соединений. [21]
Заметим, что механическая деформация, если она не представляет собой просто объемного сжатия под действием гидростатического давления, может вызвать изменение внутренней поверхности кристалла, создавая помимо дислокаций нарушения правильности решетки типа дефектов Смекала - трещины и капилляры, диффузия по которым заметно облегчена и которые настолько устойчивы, что исчезают лишь при длительном отжиге образца при достаточно высокой температуре. Таким образом, структура поверхностей раздела и так называемой внутренней поверхности зависит от биографии кристаллического образца, соответствующей большей или меньшей раз-ориентации отдельных участков относительно друг друга. В пластически деформированных ионных кристаллах наблюдается дисперсия электропроводности в зависимости от частоты, что находит себе объяснение в наличии не связанных между собой структурных дефектов в кристаллической решетке. [22]
Сущность его заключается в увеличении электропроводности растворов электролитов с частотой приложенного электрического noj я. Этот эффект называется эффектом Дебая - Фалькенгагена или дисперсией электропроводности. Возможность его появления также обусловлена существованием ионной атмосферы. Действительно, при высоких частотах ионы в растворе не перемещаются, а лишь совершают колебательные движения в направлении, параллельном направлению поля. Центральный ион при этом не успевает выйти за пределы ионной атмосферы, которая также не успевает заметно разрушиться, а в каждый данный момент только колеблется в направлении, обратном движению центрального иона. При высоких частотах она достигает значения, которое отличается от электропроводности при бесконечном разведении на величину К, поскольку релаксационный эффект исчезнет ( А 20), а электрофоретическое торможение сохранится. [23]
Сущность его заключается в увеличении электропроводности растворов электролитов с частотой приложенного электрического поля. Этот эффект называется эффектом Дебая - Фалькенгагена или дисперсией электропроводности. Возможность его появления также обусловлена существованием ионной атмосферы. Действительно, при высоких частотах ионы в растворе не перемещаются, а лишь совершают колебательные движения в направлении, параллельном направлению поля. Центральный ион при этом не успевает выйти за пределы ионной атмосферы, которая также не успевает заметно разрушиться, а в каждый данный момент только колеблется в направлении, обратном движению центрального иона. При высоких частотах она достигает значения, которое отличается от электропроводности при бесконечном разведении на величину К, поскольку релаксационный эффект исчезнет ( Я г0), а электрофоретическое торможение сохранится. [24]
Вскоре после открытия Вина, Дебаем и Фалькенгагеном был теоретически предсказан другой эффект. Сущность его заключается в увеличении электропроводности растворов электролитов с частотой приложенного электрического поля. Этот эффект называется эффектом Дебая - Фалькенгагена или дисперсией электропроводности. Возможность его появления обусловлена свойствами ионной атмосферы. Действительно, при высоких частотах ионы в растворе совершают лишь колебательные движения в направлении, параллельном направлению поля. Центральный ион при этом не успевает выйти за пределы ионной атмосферы, которая не разрушается, а в каждый данный момент колеблется в направлении, обратном движению центрального иона. [25]
Сущность его заключается в увеличении электропроводности растворов электролитов с частотой приложенного электрического поля. Этот эффект называется эффектом Дебая - Фалькенгагена или дисперсией электропроводности. Возможность его появления также обусловлена существованием ионной атмосферы. Действительно, при высоких частотах ионы в растворе не перемещаются, а лишь совершают колебательные движения в направлении, параллельном направлению поля. Центральный ион при этом не успевает выйти за пределы ионной атмосферы, которая также не успевает заметно разрушиться, а в каждый данный момент только колеблется в направлении, обратном движению центрального иона. При высоких частотах она достигает значения, которое отличается от электропроводности при бесконечном разведении на величину Яь поскольку релаксационный эффект исчезнет Ап 0, а электрофоретическое торможение сохранится. [26]
Электропроводность коллоидного раствора слагается из электропроводности, обусловленной коллоидными частицами, и электропроводности находящихся в растворе электролитов. Если посторонних электролитов в растворе очень мало ( высокоочищенные растворы белков и полиэлектролитов), измерениями электропроводности можно воспользоваться для определения удельного заряда или подвижности частиц, однако, в лиофобных золях определить собственную электропроводность коллоидных частиц довольно трудно. В свою очередь, измерениями электропроводности в широком диапазоне частот ( дисперсия электропроводности) пользуются при изучении структуры двойного слоя. [27]
Различают электрофоретическое и релаксационное торможения. Электрофоретический эффект возникает потому, что при наложении электрического поля центральный гидратированный ион и ионная атмосфера сдвигаются в противоположных направлениях, что вызывает дополнительную электрофоретическую силу трения, уменьшающую абсолютную скорость передвижения иона. Релаксационный эффект или эффект симметрии вызывается тем, что при движении иона ионная атмосфера разрушается, а вновь образованная несимметрична; ее плотность впереди движущегося иона меньше, чем позади. Релаксационный эффект исчезает при такой частоте переменного поля, когда взаимные смещения иона и ионной атмосферы малы и ионная атмосфера практически симметрична. Исчезновение релаксационного эффекта называют дисперсией электропроводности. [28]
В кондуктометрии также выделяют переменно-токовые и постоянно-токовые методы. Последние редко используются в точной кондукто-метрии из-за значительных поляризационных эффектов. Поэтому подавляющая часть измерений электропроводности растворов электролитов осуществляется с помощью контактных переменно-токовых кондуктометрических ячеек. Высокочастотную кондуктометрию можно выделить как отдельную область кондуктометрии, поскольку при высоких частотах возникает так называемая дисперсия электропроводности, или эффект Дебая-Фалькенгагена, обусловленный конечным временем релаксации ионной атмосферы. [29]
Есть еще одна возможность ослабить действие ионных атмосфер. Состоит она в том, что электропроводность измеряется в переменных полях очень большой частоты. Тогда ионы будут настолько быстро колебаться от одних положений к другим и обратно, что ионные атмосферы не успеют разрушаться. X для обычных полей и Х при бесконечном разведении), которое может быть вычислено из теории Дебая и Гюккеля. Этот новый эффект был предсказан Дебаем и Фалькенгагеном. Он был назван дисперсией электропроводности. Экспериментально дисперсия электропроводности была найдена 3 а к о м ( 1928) в лаборатории Дебая и затем была количественно изучена им и другими исследователями. Разность между X в обычных полях малых частот и предельной величиной для очень быстропеременных полей дает силу релаксации [ см. пояснения к формуле ( 266) ] в хорошем согласии с теорией. [30]
Страницы: 1 2 3