静电效应研究与应用论文

通常任何物体所带有的正负电荷是等量的，当与其它物体摩擦、接触，并由于机械作用分离时，因两种物体摩擦起电序列不同，在一种物体上积聚正电荷，另一种物体则积聚负电荷，在各物体上产生静电，并在外部形成静电场。两种物质互相摩擦是产生静电的一种方式，但不是唯一方式。像喷涂作业水滴吸附空气中的负离子促成其表面双电层的形成，也可产生静电。现代科学研究的结果表明，电效应、压电效应、导体（或电介质）的静电感应都可产生静电。静电荷所产生的静电场有下列三种物理效应对电子工业影响甚大。对于离子间反应,偶极矩μ均为零，方程式最后一项为零，变成单球活化络合物模型的波恩表达式。对于偶极子的相互作用，没有净电荷，Z均为零,方程式右边第二项可删去，静电效应由最后一项确定。对于离子和偶极子间的反应则必须包括后面两项,通常第二项小,主要由最后一项来预示。但无论对于那一类反应，方程均可用lnk对1/ε作图得直线关系，斜率与组成该体系各粒子的半径、电荷和偶极矩有关。溴乙酸盐和硫代硫酸盐间的离子反应可证明这一点。用此方程作精确定量有困难，而半定量关系就非常有用，它可表明介电常数对反应速率常数的影响。例如，一个中性分子电离时，活化络合物有很大的偶极矩μ>μA、μB，则据此方程,介电常数增大，反应速率常数也增大。这意味着高介电常数的溶剂有利于生成偶极矩大的任何粒子。又如，对于离子间的作用,方程最后一项可删去，设rA≈rB≈rAB,得： 此结果说明：①对于同号离子反应,将lnk对1/ε作图,斜率为负，即介质的介电常数增加，反应加快；②异号离子反应得正斜率，介电常数增加，反应速率减低。这都是介电常数高的溶剂分子减弱了离子间静电库仑力的结果。静电作用由于对活化自由能有贡献, 故对活化熵 S 也有贡献，从而影响频率因子，它正比于 可以估算出频率因子按数量级随ZAZB作跳跃式的变化,这已为实验数据所证实。