CC BY
7Пики элементов в спектрах диэлектрического поглощения при низких частотах для разбавленных водных
растворов электролитов
Галль И.Р.1, Максимов С.И.1, Галль Л.Н.1, Галль Н.Р.12
1 - Институт аналитического приборостроения РАН, СПб, Россия
2 - Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, Политехническая ул. 26, 194021 Санкт-
Петербург, Россия
Измерение диэлектрических потерь широко используется для изучения свойств диэлектриков, включая воду и разбавленные водные растворы [1]. В данной работе использовался метод низкочастотной индуктивной диэлькометрии высокого разрешения, позволяющий проводить измерений даже при достаточно значительном вкладе возникающем за счет проводимости раствора, что дает значительные преимущества перед системами с емкостной ячейкой [2]. При измерениях. стеклянная пробирка с исследуемым раствором помещалась в соленоид, последовательно включенный в колебательный LC-контур, причем С -прецизионных конденсатор переменной емкости для настройки контура в резонанс. Введение пробирки с раствором в контур приводит к изменению частоты резонанса и к снижению его добротности, что позволяло рассчитать тангенса угла диэлектрических потерь tg5 = е///е/, где е// и е/, соответственно, реактивная и активная части диэлектрической константы, а изменение частоты, на которой выполнялись измерения позволяло снять частотную зависимость этой величины.
Как оказалось, частотная зависимость tg5 = имеет вид спектра с выраженными
пиками, причем положения пиков на шкале частот зависят от природы катиона и аниона. В эксперименте использовались растворы соответствующих солей в бидистиллированной воде и принимались все меры для избегания загрязнений. Положение пиков на шкале частот представлено в следующей таблице:
Элемент Положение пиков на шкале частот, кГц
90; 115; 140; 200; 280; 350;
Ш+ 130; 180; 300; 340;
К+ 100; 120; 180; 250; 350;
Cs+ 110; 140; 190; 220; 280; 360;
сг 70; 450; 550;
Пики наблюдаются в диапазоне концентраций 10-3 - 10-6 М, и их положение не зависит от концентрации раствора. Интенсивность пиков максимальна при 10-4 М, при больших и меньших концентрациях они снижаются.
Интересно. что при измерениях биологического объекта (листьев лимонного дерева), пики натрия были хорошо проявлены и их положение совпадало с тем, которое наблюдалось в растворе в бидистилляте.
1- Т.А.Бланк, Л.П.Экспериандова, О.П.Сидлецкий, Н.А.Касян, К.С.Острась. Диэлькометрия
как один из методов практической акваметрии функциональных материалов. // Методы и объекты химического анализа, 2007, т.2, №2, с.156-161
2- Л.П.Семихина. Индуктивный метод определения диэлектрических свойств жидкостей. //
Научное приборостроение. 2005, том 15, №3, с. 83-87.
3- Галль Л.Н., Максимов С.И., Скуридина Т.С., Галль Н.Р. Низкочастотная индуктивная диэлькометрия - эффективный метод для изучения структурирования воды в водных растворах. // Научное приборостроение, 2016, Т.26, №1, с 19-24.
