Диэлькометрия

(диэлектрометрия), совокупность методов количеств. Определения в-в и исследования их мол. Структуры, основанных на измерении диэлектрич. Проницаемости е и тангенса угла диэлектрич. Потерь tgd. Диэлектрич. Св-ва изучают в постоянном и переменном (с частотой до 1012 Гц) электрич. Полях. Как правило, определяют относит. Величины er = С/С 0, где С и С 0 - емкости одного и того же конденсатора соотв. С исследуемым в-вом и с воздухом. Абс. Величина e = ere0, 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 в-вом. При этом потери электрич. Энергии количественно характеризуют величиной tgs, где s = 90 Ч 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 Си R. При разл. Частотах электрич. Поля применяют разл. Методы измерения. В области w = 10-1 Ч 107 Гц используют мостовые методы, в к-рых в одном из плеч электрич. Измерит. Моста находится ячейка с исследуемым диэлектриком, в др. Плечах - конденсаторы и сопротивления, к-рые подбирают так, чтобы скомпенсировать сдвиг фаз между током и напряжением в ячейке. При частотах от 105 до 1011 Гц используют резонансные методы, в к-рых сначала настраивают в резонанс с генератором колебательный контур с эталонным конденсатором переменной емкости (получают значение емкости С), а затем подключают параллельно конденсатор с исследуемым в-вом и снова настраивают в резонанс (получают значение емкости эталонного конденсатора С:).

Емкость конденсатора с в-вом С = С' Ч С. Величину Rопределяют 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 er или tgs либо калибруют шкалу прибора в единицах емкости с помощью прецизионного конденсатора и затем определяют емкость проводов, к-рую вычитают из значения емкости ячейки с исследуемым диэлектриком. Изменения в составе диэлектрика или в строении его молекул сопровождаются изменениями er и tgs, что позволяет использовать Д. Для оценки чистоты индивидуальных в-в, обнаружения самопроизвольных хим.

Процессов в орг. Соед., напр., образования пероксидов в диоксане, для определения влажности газов и воздуха. Особенно часто Д. Применяют для определения содержания воды (er к-рой высока) в орг. Р-рителях по градуировочной прямой, представляющей собой зависимость er от концентрации воды в исследуемом р-рителе, а также для установления состава смеси двух р-рителей диэлектрич. Титрованием. В последнем случае измеряют емкость Сячейки 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 нек-рых хим. Р-ций (напр., хлорирования, сульфирования, окисления орг. Соединений). При этом из исследуемой смеси отбирают пробы и определяют их er. Достижение постоянной величины er, характеризующей основной компонент, свидетельствует об окончании процесса. Д. Широко применяют для изучения строения молекул хим. Соединений, т. К. Er, напр., для орто-, мета- и пара- производных или цис- и транс -изомеров различаются. По значениям er разбавленных р-ров полярных в-в в неполярных р-рителях в совокупности со значениями показателей преломления и плотностей этих р-ров вычисляют дипольные моменты соединений. Для анализа в-в, 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. .