Диэлектрическая изотерма

Cтраница 1

Диэлектрическая изотерма, представленная на рис. 2, получена с помощью круговых диаграмм Кола-Кола, построенных для релаксации / типа. [1]

Изотерма диэлектрической птзоницаемости е воды на цеолите СаА. [2]

На диэлектрической изотерме ( рис. 5.20) видны перегибы при содержании воды 6 и 17 молекул в расчете на элементарную ячейку. Эти перегибы соответствуют наблюдаемым при росте электропроводности с увеличением содержания воды. Перегиб при 6 Н20 отвечает взаимодействию молекул воды через водородную связь с большими 8-членными кольцами. Второй перегиб ( 17 Н20) обусловлен образованием жидкой фазы; низкочастотное поглощение приписано адсорбированной воде. [3]

Далеко не все диэлектрические изотермы, полученные для исследуемых сорбентов, имеют S-образную форму. В некоторых случаях наблюдается отсутствие участка А или С. Интерпретация таких изотерм аналогична рассмотренному выше объяснению соответствующих участков S-образной изотермы. Причинами отсутствия этих участков могут быть не только определенные сорбционные свойства исследуемых материалов, но и сложности эксперимента, возникающие при измерениях в области малых или, наоборот, высоких влагосодержаний материалов. [4]

Важную роль при снятии диэлектрических изотерм играет точность диэлектрических измерений. 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 помощью одной Н - связи и третьему участку, с еще большим значением ДС / а - сорбция молекул воды на ранее сорбированных молекулах. [5]

Важную роль при снятии диэлектрических изотерм играет точность диэлектрических измерений. Полученные зависимости ДС ( 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 ДС / а, - сорбция молекул воды на ранее сорбированных молекулах. [6]

Таким образом, анализ диэлектрических изотерм сорбции воды на гидрофильных материалах в области малых величин сорбции показывает, что наблюдаемые для различных материалов зависимости е Да) могут быть объяснены с помощью двух основных видов поляризации: ориентационной, обусловленной ориентацией сорбированных молекул и полярных групп сорбата, и протонной, связанной с изменением положения протона Н - мостика. При этом характер зависимости е / ( а) определяется изменением подвижности сорбированных молекул и протонов в процессе сорбции. [7]

Таким образом, анализ диэлектрических изотерм сорбции воды на гидрофильных материалах в области малых величин сорбции показывает, что наблюдаемые для различных материалов зависимости e, f ( a) могут быть объяснены с помощью двух основных видов поляризации: ориентационной, обусловленной ориентацией сорбированных молекул и полярных групп сорбата, и протонной, связанной с изменением положения протона Н - мостика. При этом характер зависимости e f ( a) определяется изменением подвижности сорбированных молекул и протонов в процессе сорбции. [8]

По данным работы [655], диэлектрическая изотерма сорбции воды на торфе также является ломаной линией. На основе калориметрических сорбционных опытов было высказано предположение, что первым двум участкам изотермы отвечает различная энергия связи молекул с центрами сорбции, а третьему, с наибольшей производной de / da, - образование в процессе сорбции водородных связей между сорбированными молекулами. Существенно, что при критической величине сорбции а0 обнаруживается резкое увеличение коэффициента диэлектрических потерь е, обусловленное, по-видимому, значительным возрастанием электропроводности материала вследствие образования цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента - карбоксильных ( СООН), гидроксильных ( ОН) и других полярных групп. [9]

По данным работы [655], диэлектрическая изотерма сорбции воды на торфе также является ломаной линией. На основе калориметрических сорбционных опытов было высказано предположение, что первым двум участкам изотермы отвечает различная энергия связи молекул с центрами сорбции, а третьему, с наибольшей производной ds / da, - образование в процессе сорбции водородных связей между сорбированными молекулами. Существенно, что при критической величине сорбции а0 обнаруживается резкое увеличение коэффициента диэлектрических потерь е, обусловленное, по-видимому, значительным возрастанием электропроводности материала вследствие образования цепочек из сорбированных молекул и функциональных групп сорбента - карбоксильных ( СООН), гидроксильных ( ОН) и других полярных групп. [10]

Следует, однако, отметить, что интерпретация диэлектрических изотерм носит в настоящее время качественный характер, и прямых доказательств существования или преобладания определенных видов поляризации диэлектрический метод не дает. В связи с этим встает вопрос об учете поляризации, обусловленной отщеплением ( диссоциацией) ионов от функциональных групп или с поверхности кристаллической решетки по мере поглощения полярных групп молекул и их перемещением в ассо-циатах или пленках сорбированной жидкости под действием электрического поля. Скопление ионов на границе раздела различных фаз или компонентов смеси при включении электрического поля приводит к поляризации Максвелла - Вагнера [666, 667], которая уменьшается с ростом частоты электрического поля. Поэтому при измерениях диэлектрических характеристик на высоких частотах роль этого эффекта незначительна. [11]

Основные типы диэлектрических изотерм сорбции воды. Пояснения в тексте. [12]

Одной из наиболее типичных является S-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. [13]

Исследование адсорбированного слоя диэлектрическим методом. [14]

БЭТ); x ( - величина адсорбции, соответствующая концу первой линейной ветви диэлектрической изотермы. [15]

Страницы: 1 2 3