ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение сольватации путем измерения диэлектрической постоянной раствора из "РАстворы высокомолекулярных соединений" Согласно закону Кулона два точечных заряда в1 и бг, находящиеся на расстоянии г друг от друга, взаимодействуют с силой Ро. [c.134] Если эти заряды помещены, в какую-либо среду на то же расстояние друг от друга, то сила взаимодействия между ними будет в е раз меньше, т. е. [c.134] Е —напряженность поля а — поляризуемость молекулы. [c.135] В результате поляризации молекул внутри конденсатора воз-явкает электрическое поле, обратное по знаку полю конденсатора и ослабляющее последнее. [c.135] Под влиянием внешнего поля в молекуле смещаются электроны, так как оии обладают меньшей массой. Постоянная а называется электронной поляризуемостью и показывает способность электронов смещаться в молекуле под влиянием внешнего поля, т. е. а является мерой жесткости связи электронов в молекуле. [c.135] Р — так называемая молярная электронная поляризация. [c.135] Для веществ, у которых е = гйс,- молярная электронная поляризация равна молярной рефракции. Это равенство, однако, не вьшолняется для полярных веществ, молекулы которых обладают постоянным дипольным моментом. При внесении такого диэлектрика в электрическое поле последнее ослабляется и в результате смещения зарядов в молекуле, и в результате поворота дицолей в направлении поля. В этом случае необходимо учитывать и электронную поляризацию и так называемую ориентационную поляризацию, возникающую от поворота диполей. [c.135] Величина ориентационной поляризации зависит как от температуры, так и от частоты поля. Тепловое движение нарушает ориентацию диполей, поэтому чём выше температура, тем меньше величина ориентационной поляризации. [c.136] При очень больших частотах поля (малые длины волн) диполи не успевают поворачиваться. Поэтому в поле световых волн, обладающих большой частотой, ориентационная поляризация не проявляется а происходит только смещение электронов. На величине же диэлектрической постоянной обычно сказывается и поворот диполей. Чтобы исключить влияние постоянного дипольного момента на величину в, определение последней производят при малых длинах волн. [c.136] Если диполи диэлектрика закрепить каким-либо способом так, чтобы они не могли вращаться в электрическом поле, то поляризуемость диэлектрика будет меньше, и это приведет к уменьшению е. Такое закрепление диполей происходит, например, при замерзании жидкости. Так, известно, что диэлектрическая постоянная воды при 20° равна 81, а льда 2,2. [c.136] Закрепление или блокирование диполей воды может происходить также в гидратной оболочке иона. [c.136] Если принять г== см, е = 4,802- 10 ° абс. электростатических единиц, 6 =81, то 600 абс. электростатических единиц НЛП 180 ООО вольт/сл . [c.136] Следовательно, напряженность электрического поля иона имеет достаточно большую величину, чтобы закрепить диполь-ные молекулы воды. [c.136] Таким образом, по понижению диэлектрической постоянной водных растворов электролитов можно определить количество воды, связанной ионами, и по концентрации ионов — величину сольватной оболочки иона. [c.136] Этот же метод измерения диэлектрической постоянной раствора применялся для определения сольватации ряда высокомолекулярных веществ . В качестве объектов исследования были взяты желатина, различные белки и растворимый крахмал. Водные растворы этих полимеров рассматривались как трехком-понентныё системы свободная вода (индекс 1)—связанная вода (индекс 2) —высокомолекулярное вещество (индекс 3),. [c.136] Рь — удельные поляризации компонентов. [c.137] Влияние постоянного дипольного момента белковых веществ при определении е исключалось применением в опытах коротких волн (от 2 до 6 м), т. е. высоких частот, при которых такие длинные молекулы не могли реагировать на частоту поля. [c.137] В табл. 29 приведены полученные данные. Из даниых таблицы можно сделать вывод, что количества энергетически связанного растворителя, найденные методом определения диэлектрической постоянной, невелики и приблизительно соответствуют образова-яию мономолекулярного слоя. [c.138] Вернуться к основной статье