Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 54 стр.

UptoLike

Составители: 

54
=
i
i
A
ττ
1
, (2.97)
где
А - параметр, зависящий от влияния на данную молекулу окружающих молекул.
При допущении, что доля каждого релаксационного процесса пропорциональна
квадрату дипольного момента и в пренебрежении эффектом растворителя, параметр А
i
можно записать как:
=
2
2
ii
ii
i
C
C
A
μ
μ
, (2.98)
где С
i
параметр, описывающий влияние эффектов, отличающихся от влияния
дипольного момента.
Для бинарных систем (2.97) принимает форму:
.
(
1
(
1
(
1
(
11
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
1
2
1
1
2
22
2
11
2
22
2
2
22
2
11
2
11
1
+
+
+
=
=
+
+
+
=
μμ
μ
τμμ
μ
τ
μμ
μ
τμμ
μ
ττ
CC
C
CC
C
CC
C
(2.99)
При С
1
/С
2
=С можно предположить, что С приблизительно равен молекулярному
объему растворенного вещества.
В системе, состоящей из молекул одинаковой формы и размеров можно принять
С = 1 и (2.99) приводится к виду
2
2
2
1
2
2
21
2
1
//
1
μμ
τμτμ
τ
+
+
= . (2.100)
Уравнения (2.99) и (2.100) могут быть применены для простых систем в
разбавленных растворах. Вышеуказанные допущения справедливы при измерениях на
одной частоте.
Исследование релаксационных процессов жестких молекул и их бинарных
растворов показывают, что экспериментальные значения времени релаксации хорошо
согласуются с расчетными, полученными из вышеуказанных уравнений.
Время релаксации τ и коэффициент распределения времени релаксации α
разбавленных растворов могут быть определены по данным измерения на одной частоте
по формуле[84-86]:
)1(2/1
2
22
1
α
ω
τ
+
=
C
BA
, (2.101)
где )("
=
aaaA ,
2
")")('( aaaaaB == ,
2
")'( aaaC +=
.
                                   1         Ai
                                       =∑         ,            (2.97)
                                   τ         τi

 где А - параметр, зависящий от влияния на данную молекулу окружающих молекул.
      При допущении, что доля каждого релаксационного процесса пропорциональна
квадрату дипольного момента и в пренебрежении эффектом растворителя, параметр Аi
можно записать как:
                                       Ci μ i2
                                 Ai =           , (2.98)
                                      ∑ Ci μ i2
где Сi — параметр, описывающий влияние эффектов, отличающихся от влияния
дипольного момента.
     Для бинарных систем (2.97) принимает форму:

                  1 1 ⎡       C1μ12      ⎤ 1 ⎡       C 2 μ 22   ⎤
                  = ⋅⎢                 2⎥
                                          + ⋅⎢                2⎥
                                                                  =
                 τ τ 1 ⎣ (C1 μ1 + C2 μ 2 ⎦ τ 2 ⎣ (C1μ1 + C2 μ 2 ⎦
                              2                       2

                                                                                         (2.99)
                   1 ⎡ Cμ12 ⎤ 1                    ⎡    μ 22    ⎤
                  = ⋅⎢                  +         ⋅⎢             .
                   τ 1 ⎣ (Cμ12 + μ 22 ⎥⎦ τ 2                  2⎥
                                                   ⎣ (Cμ1 + μ 2 ⎦
                                                        2




     При С1/С2=С можно предположить, что С приблизительно равен молекулярному
объему растворенного вещества.
     В системе, состоящей из молекул одинаковой формы и размеров можно принять
С = 1 и (2.99) приводится к виду

                               1       μ12 / τ 1 + μ 22 / τ 2
                                   =                          .          (2.100)
                               τ            μ12 + μ 22

     Уравнения (2.99) и (2.100) могут быть применены для простых систем в
разбавленных растворах. Вышеуказанные допущения справедливы при измерениях на
одной частоте.
     Исследование релаксационных процессов жестких молекул и их бинарных
растворов показывают, что экспериментальные значения времени релаксации хорошо
согласуются с расчетными, полученными из вышеуказанных уравнений.
     Время релаксации τ и коэффициент распределения времени релаксации α
разбавленных растворов могут быть определены по данным измерения на одной частоте
по формуле[84-86]:
                                                      1 / 2 (1−α )
                            1 ⎛ A2 + B 2 ⎞
                         τ = ⋅ ⎜⎜        ⎟                           ,         (2.101)
                            ω ⎝ C 2 ⎟⎠

где                                    A = a" (a − a∞ ) ,

                                   B = (a − a ' )(a"−a) = a"2 ,

                                       C = (a '−a∞ ) + a"2 .




                                                                                                  54