Електропровідність рідких діелектриків

У рідких діелектриках спостерігаються в основному іонна та електрофоретична провідність. В галузі сильних електричних полів до цих видів провідності додається електронна складова.

Іонна провідність

Іонна провідність обумовлена ​​дрейфом - спрямованим рухом позитивних та негативних іонів під дією прикладеного електричного поля та розрядження їх на електродах. Іони утворюються внаслідок електролітичної дисоціації (розпаду) іоногенних речовин (іонної домішки) під впливом полярних молекул середовища (розчинника). Іоногенна домішка між атомами (іонами) має хімічний зв'язок: іонний (наприклад, NaCl) або ковалентний, сильно полярний (наприклад, Н2О).

Якщо домішка має іонний зв'язок (наприклад, NaCl), механізм електролітичної дисоціації виглядає так, як показано на рис. 3.6. Полярні молекули розчинника (довкілля) притягуються іонами, що у вузлах кристалічної решітки, орієнтуються біля цих іонів і, своєю чергою, притягують до себе. Притягуючи іони решітки до себе, молекули розчинника послаблюють зв'язок між ними, внаслідок чого іони відокремлюються від решітки та переходять у розчинник. Іони, що переходять в розчинник, залишаються пов'язаними з його полярними молекулами.

Мал. 3.6. Механізм електролітичної дисоціації домішки з іонним зв'язком

Якщо домішка складається з полярних молекул, то полярні молекули розчинника (середовища) орієнтуються навколо молекули, що дисоціюється, і послаблюють ковалентний зв'язок між її атомами (рис. 3.7). Внаслідок цього молекула розпадається на іони, які залишаються пов'язаними з полярними молекулами розчинника.

Мал. 3.7. Механізм електролітичної дисоціації домішки, що складається з вільних полярних молекул

Процес електролітичної дисоціації оборотний і призводить до стану рівноваги між недисоційованими молекулами та іонами.

p align="justify"> Електролітична дисоціація відбувається у відсутність електричного поля, а її величина - ступінь дисоціації - залежить від наступних факторів:

1) полярності () дисоційованої молекули,

2) полярності () середовища,

Чим більша полярність молекул, що дисоціюються, полярність середовища і чим вище температура, тим більша ступінь електролітичної дисоціації і, отже, вище концентрація іонів і нижче питомий опір діелектрика.

У рідких неполярних діелектриках іони можуть утворюватися двома шляхами: в результаті електролітичної дисоціації іоногенної домішки (наприклад, води), що потрапила в діелектрик при його отриманні та експлуатації, а також внаслідок електролітичної дисоціації вільних органічних кислот та води - продуктів термоокислювальної деструкції (старіння) самого речовини. У рідких полярних діелектриках іони, крім того, утворюються за рахунок дисоціації власних полярних молекул.

Електрофоретична провідність

Електрофоретична провідність обумовлена ​​дрейфом (спрямованим рухом) колоїдних частинок та частини іонів дифузійного шару та розрядження їх на електродах.

Прикладом колоїдних систем електротехніки є:

Емульсії (обидва компоненти – рідини);

Суспензії (тверді частинки рідини);

Аерозолі (тверді та рідкі частки в газі).

При накладенні поля колоїдні частинки починають рухатися, що проявляється як явище електрофорезу. Електрофорез відрізняється від електролізу тим, що при ньому не спостерігається утворення нових речовин, а лише змінюється відносна концентрація дисперсної фази у різних шарахрідини.

Електрофоретична електропровідність спостерігається, зокрема, в оліях, що містять емульговану воду, та в органічних рідинах, що містять смоли.

---