главная > справочник > химическая энциклопедия:

ДИЭЛЬКОМЕТРИЯ

ДИЭЛЬКОМЕТРИЯ (диэлектрометрия), совокупность методов количеств. определения веществ и исследования их мол. структуры, основанных на измерении диэлектрич. проницаемости е и тангенса угла диэлектрич. потерь tgd. Диэлектрич. свойства изучают в постоянном и переменном (с частотой до 10¹² Гц) электрич. полях. Как правило, определяют относит. величины e_r = С/С₀, где С и С₀ - емкости одного и того же конденсатора соотв. с исследуемым веществом и с воздухом. Абс. величина e = e_re₀, где e₀ - диэлектрич. проницаемость вакуума. В переменном электрич. поле наблюдается сдвиг фазы j между наложенным напряжением с частотой w и током, протекающим через конденсатор с веществом. При этом потери электрич. энергии количественно характеризуют величиной tgs, где s = 90 — j. Ячейку с диэлектриком принято изображать электрич. эквивалентной схемой, состоящей из идеального (т. е. не имеющего потерь энергии) конденсатора емкости С, соединенного, как правило, параллельно с идеальным сопротивлением R, не имеющим реактивной проводимости. В этом случае tgs = 1/wСR и его определение сводится к измерению С и R. При разл. частотах электрич. поля применяют разл. методы измерения. В области w = 10^-1 — 10⁷ Гц используют мостовые методы, в которых в одном из плеч электрич. измерит. моста находится ячейка с исследуемым диэлектриком, в др. плечах - конденсаторы и сопротивления, которые подбирают так, чтобы скомпенсировать сдвиг фаз между током и напряжением в ячейке. При частотах от 10⁵ до 10¹¹ Гц используют резонансные методы, в которых сначала настраивают в резонанс с генератором колебательный контур с эталонным конденсатором переменной емкости (получают значение емкости С), а затем подключают параллельно конденсатор с исследуемым веществом и снова настраивают в резонанс (получают значение емкости эталонного конденсатора С:). Емкость конденсатора с веществом С = С' — С:. Величину R определяют методом замещения. Установив емкость эталонного конденсатора, равной С, отключают ячейку с диэлектриком, последовательно присоединяют эталонное сопротивление и меняют величину последнего до наступления резонанса. Для градуировки приборов строят градуировочную кривую по эталонным жидкостям с известными значениями e_r или tgs либо калибруют шкалу прибора в единицах емкости с помощью прецизионного конденсатора и затем определяют емкость проводов, которую вычитают из значения емкости ячейки с исследуемым диэлектриком. Изменения в составе диэлектрика или в строении его молекул сопровождаются изменениями e_r и tgs, что позволяет использовать Д. для оценки чистоты индивидуальных веществ, обнаружения самопроизвольных хим. процессов в орг. соед., например, образования пероксидов в диоксане, для определения влажности газов и воздуха. Особенно часто Д. применяют для определения содержания воды (e_r которой высока) в орг. растворителях по градуировочной прямой, представляющей собой зависимость e_r от концентрации воды в исследуемом растворителе, а также для установления состава смеси двух растворителей диэлектрич. титрованием. В последнем случае измеряют емкость С ячейки с анализируемой смесью, затем в ту же ячейку помещают один из компонентов этой смеси и добавляют к нему небольшими порциями др. компонент до достижения значения С. По расходу титранта определяют состав смеси. Диэлькометрич. титрование применяют также для изучения строения комплексных соединений. Д. используют для контроля дистилляции и некоторых хим. реакций (напр., хлорирования, сульфирования, окисления орг. соединений). При этом из исследуемой смеси отбирают пробы и определяют их e_r. Достижение постоянной величины e_r, характеризующей основной компонент, свидетельствует об окончании процесса. Д. широко применяют для изучения строения молекул хим. соединений, т. к. e_r, например, для орто-, мета- и пара-производных или цис- и транс-изомеров различаются. По значениям e_r разбавленных растворов полярных веществ в неполярных растворителях в совокупности со значениями показателей преломления и плотностей этих растворов вычисляют дипольные моменты соединений. Для анализа веществ, имеющих высокую электропроводность, применяют метод высокочастотного титрования (см. Кондуктометрия). Лит.. Заринский В. А., Ермаков В. И., Высокочастотный химический анализ, М., 1970; Руководство по аналитической химии, пер. с нем., М., 1975, с. 167; Надь Ш. Б., Диэлектрометрия, пер. с венг., М., 1976. В. А. Заринский.

Лит.: нет данных
Notice: Undefined variable: goo in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109

Notice: Undefined variable: mn in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109