Электроориентационные исследования полидисперсности коллоидов и суспензий в слабых полях

• Автор: Зернова, Татьяна Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Электроориентационные исследования: современное состояние вопроса
1.1. Введение
1.2. Методы электроориентационных исследований в сильных полях
A) Исследования в гармонических полях и диффузионный метод определения весовой функции распределения частиц по размерам Б) Исследования в скрещенных полях
B) Использование вращающихся полей в электроориентационных исследованиях
1.3. Электроориентационные исследования в слабых полях
1.4. Основные электроориентационные эффекты и особенности их наблюдения
1.5. Заключение
2. Теоретическое описание электроориентационного эффекта в слабом синусоидальном синусоидально модулированном поле
2.1. Введение
2.2. Решение уравнения диффузии и описание электроориентационного эффекта в слабом синусоидальном синусоидально модулированном поле
2.3. Заключение
3. Математическое моделирование
3.1. Введение
3.2. Метод регуляризации
3.3. Моделирование электроориентационного эффекта и решение обратной задачи методом регуляризации
3.4. Заключение
4. Экспериментальное исследование дисперсных систем в слабых электрических полях
4.1. Введение
4.2. Исследуемые системы, их свойства и способы приготовления

4.3. Описание экспериментальной установки
4.4. Обработка экспериментальных данных и анализ результатов
4.5. Заключение
Заключение Список литературы
Приложение. Программа реализации метода регуляризации в электрооптических исследованиях
Введение
Электроориентационный подход - один из наиболее мощных физических методов исследования интегральных характеристик коллоидов и суспензий. Развитие этого подхода берет начало еще в работах Керра (1875 г.), посвященных изучению двулучепреломления, возникающего в коллоидном растворе при воздействии внешнего электрического поля [56]. Однако систематическое применение этого метода можно отнести лишь к середине XX века, когда в работах H.A.Толстого и П.П.Феофилова [35, 31] были изложены основные положения, повлиявшие на дальнейшее развитие этого направления физико-химии: а) было показано, что основным электрооптическим эффектом, в коллоидной системе является не электрическое двулучепреломление (ЭДЛ), а наведенный дихроизм ; б) установлено существование постоянного электрического дипольного момента коллоидных частиц, определяющего, наряду с наведенным диполем, их ориентацию во внешнем электрическом поле. Кроме того, в работах H.A.Толстого были заложены основы построения электроориентационных методик исследования коллоидов, развитые в дальнейшем в работах А.А.Спартакова, A.A.Трусова, В.В.Войтылова [13, 33, 7, 8]. К важным систематическим исследованиям зарубежных авторов относятся работы группы болгарских ученых под руководством С.Стоилова [27] и английских исследователей во главе с Б.Р.Дженингсом [51], связанные с изучением анизотропии рассеяния света во внешнем электрическом поле. Электрооптическое направление изучения коллоидов гармонично дополняется исследованием анизотропии электрических свойств дисперсных систем, наведенной внешним электрическим полем. Базируясь на основе максвелловской теории поляризации слоистого диэлектрика [57], К.Вагнер создал теорию диэлектрической проницаемости дисперсных систем [65], а С.С.Духин описал их электропроводность [19]. Важнейшими теоретическими работами в области электроориентационных исследований явились работы С.Духина и В.Шилова

который сдвинут по фазе на 71/2 относительно приложенного напряжения. Относительное изменение электропроводности связано с относительным изменением тока проводимости, который совпадает по фазе с приложенным напряжением
где j - плотность тока.
Во втором случае, при использовании источника тока, как при определении §е||/ £, так и 5К)|/ К измеряется относительное изменение напряжения на электродах создающих измерительный ток в исследуемой дисперсной системе. При измерении диэлектрической анизотропии
фиксируется ток проводимости.
Плотности токов jc и ] вносят вклад в суммарный ток протекающий через систему и его изменения при ориентации частиц можно связать с наблюдаемой электрической анизотропией. Если 3»3С, то наиболее легко измеряется анизотропия электропроводности дисперсной системы, а если то электропроводность не осложняет исследования
диэлектрической проницаемости. Отношение плотности токов определяется электропроводностью и диэлектрической проницаемостью исследуемой системы, а также частотой ©. Его можно представить выражением
/' _ 47ШУ (1.64)
_ 11 К 8)
(1.61)

(1.62)

}с =С0П&
фиксируется ток смещения, а при измерении анизотропии
электропроводности
Ж,_ 8(1,
(1.63)