Загрузил Asad Saparbaev

fiz ximiya krus jumisi

реклама
ÓZBEKSTAN RESPUBLIKASI JOQARI BILIM, PÁN
HÁM INNOVACIYALAR MINISTRLIGI
BERDAQ ATINDAǴI QARAQALPAQ MÁMLEKETLIK
UNIVERSITETI
FIZIKALIQ HÁM KOLLOIDLIQ XIMIYA KAFEDRASI
Mirzabaeyev Aybek Keulimjay uliniń
60530100- ximiya tálim baǵdarı
“ Molekulalardıń polyarlanıwı“
temasındaǵı
KURS JUMISI
Qabıllaǵan:
Fizikalıq hám kolloidlıq ximiya
kafedrası docenti:
A. Sharipova
Orınlaǵan:
2b ximiya toparı studenti:
A. Mirzabayev
NUKUS-2023
MAZMUNI
Kirisiw
3
I BAP. Ádebiyatlarǵa sholıw
5
I.1. Molekulalardıń polyarlanıwı haqqinda túsinik
5
I.2. Molekulardıń polyarlanıw túrleri hám olar haqqında maǵluwmatlar
8
I.3. Proces tezligine baylanıslı polyarlanıw túrleri
17
II. BAP. Tájriybe bólimi
20
II.1. Tájriybe ushın kerekli ásbap úskeneler hám reaktivler
20
II.2. Topıraqlarda kaltsiydı jalınlı fotometriya analız usılında anıqlaw
21
III.Nátiyjelerdi talqılaw
23
Juwmaq
25
Paydalanılǵan ádebiyatlar dizimi
26
Kirisiw
Kurs jumisinıń aktuallıǵı:
Prezidenttiń 10.10.2022 jıldaǵı «Ximiya hám gaz-ximiya sanaatın
strategiyalıq rawajlandırıwdıń maqsetli programmasın tastıyıqlaw
tuwrısında»gi PQ-388-san qararı qabıllandı.
Ximiya hám gaz-ximiya sanaatın rawajlandırıwǵa qaratılǵan ximiya
texnologiyalıq klasterlerin rawajlandırıw programması maqullandi. Programmaǵa
muwapıq tómendegiler shólkemlestiriledi :
 «Nawayı ximiya texnoparki», «Ferǵana ximiya texnoparki» hám
«Qaraqalpaqstan ximiya texnoparki»;
 «O'zkimyosanoat» AJ shólkemlestiriwchiligida MChJ formasında hár bir
texnologiyalıq klasterdi basqarıw direksiyalari;
 «O'zkimyosanoat» AJ quramında Ximiya hám gaz-ximiya texnologiyalıq
klasterleri iskerligin muwapıqlastırıw joybar ofisi.
Nızamshılıqqa muwapıq arnawlı ekonomikalıq zonalar qatnasıwshıları hám
olardıń direksiyalari ushın názerde tutılǵan salıq hám bajıxana tólewleri boyınsha
jeńillikler texnologiyalıq klasterler qatnasıwshıları hám direksiyalariga
salıstırǵanda da qollanıladı.
Awıl xojalıǵına mólsherlengen jer uchastkalarınıń jer fondı qatlamı ózgertiliwi
menen baylanıslı awıl xojalıǵı hám orman xojalıǵı óndirisi budgarshiliq emes
ornınlardı oraw boyınsha kompensatsiya tólewleri, esaptan tısqarı jol menende,
óndirilmeydi.
2023 jıl 1 aprelga shekem Xalıq aralıq finans korporatsiyasi menen birgelikte
«Nawayıazot» AJda texnikalıq kompleks úyreniw jumısları ótkeriledi. 2023 jıl 1sentyabrge shekem bul kárxananı rawajlandırıw strategiyası islep shıǵıladı.
Qaraqalpaqstan Respublikası ministrler Keńesi hám Nawayı wálayatı
hákimligi 2023 jıl 30 iyunǵa shekem qatlamı ózgertirilip atırǵan suwǵarılatuǵın jer
uchastkaları maydanına teń muǵdarda jańa jerler ózlestiriliwin támiyinleydi.
Hújjet menen tómendegiler tastıyıqlanǵan :
 Texnologiyalıq klasterler quramına kiretuǵın aymaqlar shegaraları ;
 «Nawayı ximiya texnoparki» texnologiyalıq klasterin keńeytiw ushın awıl
xojalıǵına mólsherlengen jerler qatlamınan sanaat maqsetlerine
mólsherlengen jerler qatlamına ótkeriletuǵın jer uchastkaları dizimi;
 Texnologiyalıq klasterlerdi shólkemlestiriw hám rawajlandırıw, ximiya
sanaatında transformaciya processlerin dawam ettiriw boyınsha «jol
kartası»;
 Innovciyalıq ximiyalıq texnologiyalıq klasterlerde ámelge asırilatuǵın
investitsiya joybarları dizimi.
Hújjet Nızam hújjetleri milliy maǵlıwmatlar bazasında daǵaza etilgen hám
11. 10. 2022 jıldan kúshke kirgen. []
Kurs jumısınıń máqseti: Molekulardıń polyarlanıwın túsindiriw.
Kurs jumısınıń wazıypaları:
 Molekulalardıń polyarlanıwı haqqinda túsinikler beriw
 Molekulardıń polyarlanıw túrleri hám olar haqqında maǵluwmatlar
beriw
Kurs jumısınıń quramı: Kurs jumısı quramı Kirisiw, 2 bap, Nátiyjelerdi
talqılaw, Juwmaqlaw, paydalanılǵan ádebiyatlardan ibarat.
Kurs jumısınıń áhimiyeti: Kurs jumısınıń tiykarǵı áhimiyeti molekulalardıń
polyarlanıwın tereńrek uyreniw hám túsiniw bolıp esaplanadı. Bul kurs jumısı
tekǵana molekulalardıń polyarlanıwın túsindirip qoymastan fizikalıq ximiyanınıń
basqada temaların úyreniwge imkan beredi. Sebebi molekulalardıń polyarlanıwı
úyreniw ulken imkanıyatlardı ashadı hám sonıń menen bir qatarda zamanagóy
ximiyanıńda bir bólegi esaplanadı. Biz molekulalardıń polyarlanıwın bilmesek
fızıkalıq ximiyani túsinip jete almaymiz. Zatlardıń tiykarın molekula quraydı,
molekulanıń barlıq qásiyetlerin úyreniwimiz zárur bolıp esaplanadı. Kurs jumısı
áyne sol wazıypanı atqarıwda az bolmasa kómekshi boladı.
I Bap. Ádebiyatlarǵa sholıw
I.1. Molekulalardıń polyarlanıwı haqqinda túsinik
Molekulardıń polyarlanıw hádiysesiniń mánisi sonnan ibarat, sırtqı elektr
maydanı tásirinde dielektrikdiń baylanısqan zaryadları olarǵa tásir etiwshi kúshler
baǵdarı boyınsha jıljıydı hám qánshellilik kóp bolsa, maydan kúshi sonshalıq
joqarı boladı. Dielektrikler polyarlanıw qábileti sebepli elektr qurılmalarında óz
qollanılıwın taptı [1].
Dielektrik " tiykarǵı elektr ózgesheligi elektr maydanında polyarlanıw qábileti
bolǵan hám elektrostatik maydan bar ekenligi múmkin bolǵan element" dep
ataladı, sebebi onıń atomları, molekulaları yamasa ionlarınıń elektr zaryadları
baylanısqan. Ámelde isletiletuǵın dielektrikler elektr maydanında háreketlenip,
tuwrıdan-tuwrı aǵımda elektr ótkezgishligin keltirip shıǵaratuǵın erkin zaryadlardı
da óz ishine aladı [2].
Polyarlanıw - elektr maydanı tásirinde hár qanday dielektrikde payda bolatuǵın
baylanısqan zaryadlardıń sheklengen jay almaslawı yamasa dipol molekulalarınıń
baǵdarı.[3]
Polyarlanıwdıń eki tariypi tómendegiler:
1) jaqtılıq hám elektromagnit terbelislerdiń ayriqsha bir tegislikte jaylastırılıwı
ózgesheligi. Túsken nurdıń polyarlanıw tegisligi.
2) Toktiń kúshin páseytiretuǵın túrli elementlerdıń elektrodlarına shógiwi.
Elektrodlardıń polarizatsiyasi.
Elektr zaryadlarınıń orın almasıw mexanizmi yamasa tártibine qaray,
polyarlanıwdıń tómendegi túrlerige ajratıladı:
1. Elektron polarizatsiya;
2. Ion polyarlanıw;
3. Elastik-dipol polyarlanıw ;
4. Ion -relaksatsion polyarlanıw ;
5. Dipol-relaksatsion polyarlanıw ;
6. Migratsiya (qatlamlararo) polyarlanıw ;
7. Elektron -relaksatsion polyarlanıw ;
8. Yadro jılısıwınıń polyarlanıwı ;
9. Qaldıq (elektret) polyarlanıw ;
10. Spontan (ferroelektrik) polyarlanıw ;
11. Piezoelektrik polyarlanıw [4].
Dielektrikli kondensatordıń sıyımlılıqınıń ma`nisi hám ol jaǵdayda tóplanǵan
elektr zaryadı hár qıylı dielektrikler ushın hár túrlı bolǵan hám bir waqtıniń ózinde
birdey materialda payda bolıwı múmkin bolǵan bir neshe polarizatsiya
mexanizmleri menen baylanıslı.
I.1.1-súwreti. Molekulalardıń polyarlanıwı
1-súwretde dielektriktıń ekvivalent sxeması kórsetilgen, ol jaǵdayda hár qıylı
polarizatsiya mexanizmleri ámeldegi bolıp, kernew deregine parallel túrde
jalǵanǵan bir qatar kondansatorlar retinde ańlatılıwı múmkin.
Ximiyalıq baylanısıw xarakterine kóre dielektrikleri polyarlanıwdıń tómendegi
3 tiykarǵı mexanizmi ajratıladı: elektron, ion hám dipol (orientatsion).
Elektron polarizatsiya barlıq dielektriklarge mas bolıp tabıladı hám kovalent
baylanısıwǵa iye kristallarda ústinlik etedi. Sırtqı elektr maydanı P tásirinde
atomniń elektronları onıń yadrosına salıstırǵanda jıljıydı (elektron qabıǵınıń
deformatsiyasi) hám induksiyalangan dipollar payda boladı. Induksiyalangan
dipollarniń dielektrik ózgeshelikleri rezonans hádiyseleri qatarına kiredi.
Polarizatsiyaniń elektron mexanizmi eń kem inertial bolıp tabıladı, sebebi
elektron massası polyarlanıw processinde qatnasıw etiwshi bóleksheler massasınan
talay kem. Elektron polarizatsiyani ornatıw waqtı ≈ 10 -15 s ni quraydı, bul jaqtılıq
terbelisleri dáwiri menen salıstırıladı [4].
I.2. Molekulardıń polyarlanıw túrleri hám olar haqqında maǵluwmatlar
Elektron polyarlanıw - elektron orbitalarining oń zaryadlanǵan yadroǵa
salıstırǵanda jılısıwı. Ol hár qanday elementtıń barlıq atomlarında hám, sonday
eken, barlıq dielektriklarda, olarda basqa túrdegi polyarlanıw bar ekenliginen
qaramastan, payda boladı. Sawıpıw waqtı 10 -13 sekund.
Elektron polarizatsiya barlıq túrdegi dielektriklarda baqlanadı hám rezonans
chastotalarına shekem energiya joytıwları menen baylanıslı emes. Sap elektron
polyarlanıwǵa iye bolǵan elementtıń ótkezgishliginiń ma`nisi san tárepten
jaqtılıqtıń sınıwı kórsetkishiniń kvadratına teń. Elektron polyarlanıw processinde
bólekshelerdiń polyarlanıwı temperaturaǵa baylanıslı emes hám dielektrikning
termal keńeyiwi hám birlik kólem degi bóleksheler sanınıń azayıwı sebepli
temperatura asıwı menen ótkezgishlik azayadı. Temperatura hám temperatura
iymek sızig'i tıǵızlıq iymek sızig'iga uqsaydı; eń keskin qısqarıwlar I.2.1-súwretde
kórsetilgeni sıyaqlı, elementtıń qattı jaǵdaydan suyıq jaǵdayǵa hám suyıqlıqtan
gazsimon jaǵdayǵa ótiwlerinde baqlanadı.
I.2.1-súwret. Elementtıń qattınan suyıqlıqqa hám suyıqlıqtan gazǵa ótiwi
a)
b)
I.2.2-súwret. Atomnıń polyarlanıwı a) kúshleniwli b) kushleniwsiz;
Ion polyarlanıw - ionlı ximiyalıq baylanısqan elementlarda baqlanadı hám keri
zaryadlanǵan ionlardıń bir-birine salıstırǵanda jılısıwında kórinetuǵın boladı. Aytıp ótkeni
sıyaqlı, elektron polyarlanıw waqtı júdá qısqa, elektron polyarlanıwdan 2±3 ret úlkenlew bolıp
tabıladı.
Ximiyalıq baylanısıwdıń ion túri bolǵan dielektriklarda elektr maydanı tásirinde oń ionlar
kerilerge salıstırǵanda jıljıydı. Ion polyarlanıwdı ornatıw waqtı ádetde 10 -14 - 10 -15 s. Bul sonı
ańlatadıki, bul polarizatsiya ózgeriwshen maydanlarda, sonday-aq mikroto'lqinli pechda (1010 1011 Gts) tolıq ornatılıwı ushın waqıt bar. Usınıń menen birge, spektrning infraqızıl aymaǵında
ion polarizatsiyasining ornatilishida keshigiw bar.
Hár túrlı quram daǵı organikalıq bolmaǵan áynekler, keramik materiallar ushın - kóp muǵdarda
shıyshesimon fazanı óz ishine alǵan elektr shını ushın dielektrik ótkezgishlik temperatura asıwı
menen artadı. [5]
I.2.3-súwret. Molekulanıń ion polyarlanıwı
I.2.3-súwrette molekulanıń ion polyarlanıw diagramması keltirilgen.
Elastik-dipol polarizatsiyasi.Kóplegen dielektriklarda óz elektr momentine
iye bolǵan molekulalar bar. Sırtqı elektr maydanında dipollarning baǵdarın
ózgertirgende, elastik tiklovchi kúshler payda boladı.
Gazlar hám suyıqlıqlarda qutbli molekulalar ıssılıq háreketi sebepli nadurıs
jóneltirilgen bolıp, nátiyjede polyarlanıw nolge teń boladı. Sırtqı maydan tásirinde
dipollarning maydan baǵdarı boyınsha qanday da jeńillikli baǵdarı ornatıladı.
Sırtqı elektr maydanında I.2.4-súwretde kórsetilgeni
momentleriniń teń salmaqlılıq baǵdarınan elastik iyiwi bar.
I.2.4-súwret. sırtqı maydanda dipolning elastik aylanıwı
sıyaqlı,
dipol
Dipollar qattı baylanısqanda, sırtqı elektr maydanı qollanılǵanda, olardıń
baǵdarında elastik ózgerisler júz boladı.
Polarizatsiya hár bir molekulanıń elektr momentine, molekulalararo
baylanısıw energiyasına hám elektr maydanınıń baǵdarına baylanıslı. Ishki hám
sırtqı maydanlar parallel bolǵanda, polyarlanıw nolge teń. Sol sebepli elastik dipol
polarizatsiyasining úlesi ótkezgishliktiń anizotropiyasini anıqlawı múmkin [5, 6].
Ion relaksatsiyasinıń polarizatsiyasi. Organikalıq bolmaǵan stakanlarda hám
ionlardıń bos oramı bolǵan birpara ionlı elementlarda baqlanadı. Bunday
jaǵdaylarda sırtqı elektr maydan tásirinde elementtıń kúshsiz baylanısqan ionları 6
-suwretde kórsetilgeni sıyaqlı, maydan baǵdarı boyınsha artıqsha ótiwlerdi aladı.
Temperaturanıń asıwı menen polarizatsiya sezilerli dárejede asadı.
I.2.5 -súwret. Ionnıń potencial energiyasınıń sırtqı elektr maydanındaǵı aralıqqa baylanıslılıǵı
Sırtqı elektr maydanı bolmaǵanda, potencial tosıq arqalı ion ótkeriwdiń barlıq
baǵdarları birdey itimalǵa iye. Sol sebepli ionlardıń bólistiriliwi birdey boladı.
I.2.6-súwret. sırtqı maydan bar ekenliginde iondıń potensial energiyasınıń aralıqqa baylanıslılıǵı
I.2.6-súwretden kelip shıǵadıki, iondıń 1-pozitsiyadan 2-jaǵdayǵa sekrew
múmkinshiligı artadı, teris sekrew múmkinshiligı bolsa azayadı. Óytkeni sonda,
maydandıń qollanılıwı sebepli potencial tosıq birinshi jaǵdayda ∆U ga azayadı,
ekinshi jaǵdayda ol ∆U ga artadı [4, 6].
Dipol-relaksatsion polyarlanıw. Eger dielektrikda qutbli molekulalar bolsa
hám olar arasındaǵı baylanısıw kishi bolsa, ol halda maydan tásirinde olar
salıstırǵanda ańsat aylanıwı múmkin. Maydan daǵı dipollarning baǵdarı termal
háreket menen tosqınlıq etedi. Nátiyjede, termal háreketke baylanıslı bolǵan dipol
polarizatsiyasi payda boladı.
Tómen temperaturalarda molekulalardıń elektr maydanı arqalı orientatsiyasi
qıyın, sol sebepli ótkezgishlik tómen boladı, baylanıslılıq grafigi 8-suwretde
kórsetilgen.. Temperatura kóterilganda, jabısatuǵınlıqtıń azayıwı, jónelistiń
tómenlewi sebepli eljirew waqtı azayadı. molekulalar ańsatlashadi, bul dipolrelaksatsion polyarlanıw intensivliginiń asıwına hám dielektrik ótkezgishliktiń
keskin asıwına alıp keledi, bul maksimal dárejege etkennen keyin, molekulalardıń
ıssılıq háreketiniń kusheytiwi sebepli temperaturaǵa shama menen teris
proportsional túrde azayadı., bul qutbli molekulalardıń (dipollardıń) rejimin aldın
aladı.
I.2.7-súwret. Hár túrlı temperaturalarda (1 - 20 ° C, 2 - 40 ° C, 3 - 60 ° C) suyıq qutbli
dielektrik ushın ótkezgishliktiń chastotaǵa baylanıslılıǵı.
Temperaturanıń asıwı menen viskozitenin tómenlewi sebepli gevşeme waqtı
azayadı, molekulalardıń baǵdarı ańsatlashadi, bul dipol-relaksatsiya polyarlanıw
intensivliginiń asıwına hám ótkezgishliktiń keskin asıwına alıp keledi, bul bolsa
keyin maksimal dárejege jetip, molekulalardıń ıssılıq háreketiniń artpaqtası sebepli
temperaturaǵa shama menen teris proportsional túrde azayadı, qutbli
molekulalardıń (dipollar) rejimin aldın aladı.
I.2.8 -súwret - dipoldıń elektr maydanındaǵı baǵdarı
Dipol-relaksatsion polyarlanıw, eger kúsh molekulaları dipollarni maydan
boylap jóneltiriliwine tosqınlıq etpese, I.2.8 -súwretdegi sıyaqlı múmkin boladı.
[6, 7].
Migratsiya (qatlamlar ara) polyarlanıw. Migratsiya polarizatsiyasi
makroskopik tegis emeslikleri, qatlamları, interfeysleri yamasa ámeldegi bolǵan
bir jınslı bolmaǵan dúzılıw daǵı qattı elementlarda júz boladı. Bul polarizatsiya
tómen chastotalarda payda boladı hám sezilerli energiya tarqalıwı menen
baylanıslı. Bunday polyarlanıwdıń sebepleri texnikalıq, quramalı dielektriklardagi
ótkezgish hám yarım ótkizgishli qosımshalar, túrli ótkezgishlikke iye bolǵan
qatlamlardıń bar ekenligi hám basqalar. Dielektrikdagi qatlamlar hám elektrod
qatlamları arasındaǵı interfeyslerde aste háreketleniwshi ionlardıń zaryadları
toplandı - bul qatlamlarara yamasa strukturalı joqarı kernewdiń tásiri [4].
Elektron realaksion polarizatsiyasi. Elektron realaksion polarizatsiyasi
elektronlardı ustap turıw qábiletine iye kemshilikler yamasa nopoklik ionları
bolǵan qattı dielektriklarga xos bolıp tabıladı. Elektr maydanı bolmaǵanda bunday
tutqunlangan elektronlar yamasa tesikler termal terbelisler tásirinde bir itimaldan
ekinshisine ótiwi múmkin. Bunday halda, dielektrikning birlik kólemine tuwrı
keletuǵın ulıwma elektr momenti nolge teń boladı.
Sırtqı elektr maydanında bunday ótiwler tiykarlanıp maydan baǵdarı boyınsha
júz boladı hám dielektrik kóleminde elektr dipol momenti induktsiya etiledi,
yaǵnıy.polyarlanıw júz boladı. Mısalı, I.2.9-súwretde rutil strukturanıń modeli
keltirilgen [4].
I.2.9 -súwret. Anion vakansiyasini óz ishine alǵan rutil strukturanıń eki ólshewli modeli
Yadrolıq polarizatsiya. Yadro jılısıwınıń polyarlanıwı elektr maydanı
tásirinde atom hám molekulalardaǵı yadrolardıń jılısıwı esabına júz boladı. Elektr
maydanı tásirinde yadrolar dáslepki jaǵdayınan málim aralıqqa jıljıydı, bul bolsa
elektr zaryadlarınıń bólistiriliwinde assimetriyani keltirip shıǵaradı. Bir jıldamlı
polarizatsiyalarga (10 ~ 13 sek) belgi etedi hám chastota hám temperaturaǵa, sonıń
menen birge elektronǵa baylanıslı emes [4].
Qaldıq (elektret) polyarlanıw. Kóplegen dielektrikler ushın qanday tárizde
jaratılǵan qutblangan jaǵday sırtqı maydan óshirilgandan keyin uzaq waqıt
dawamında hesh qanday biygana tásirinlersiz saqlanıp qalatuǵın tárzde ornatılıwı
múmkin. Bunday dielektriklar elektretlar dep ataladı. Elektron mámleket túrli jollar
menen jaratılıwı múmkin. Soǵan kóre, elektretlar tómendegilerge bólinedi:
a. termoelektratlar;
b. Fotoelektriker;
c. Elektroelektrler;
d. Magnetoelektrikler;
e. Triboelektrler;
f. Mexanik elektretler;
g. Radio elektretleri.
Elektret átirapındaǵı kosmosda turaqlı magnit maydan dáregi bolǵan magnit
sıyaqlı elektr maydanın payda etedi. Elektret jaǵdayı metastabil bolıp tabıladı.[4]
Termoelektrikler tómendegishe alınadı. Joqarı temperaturada dielektrik kúshli
sırtqı maydanda qutblanadi hám keyin tap sol tarawda sawıpıladı. Bunday qayta
islew nátiyjesinde qutblangan jaǵday "mazlatılǵan" bolıp shıǵadı. Termoelektrdıń
qutblangan c jaǵdayı kóp jıllar dawamında saqlanıp qalıwı múmkin.
Termoelektretning E=0 de qızdırılıwı onıń depolarizatsiyasiga alıp keledi.
Fotoelektrikler elektr maydanı hám jaqtılıq tásirinde foto ótkezgishligi joqarı
bolǵan dielektriklerden payda boladı. Fotoelektrik jaǵdaydı kúshli elektr maydanı
joq etiw múmkin. Elektr hám magnit maydandıń bir waqtıniń ózinde tásiri menen
magnitoelektrikti alıw múmkin.
Elektro-, tribo-, mexano- hám radioelektretlar tek bir faktor tásirinde alınadı:
uyqas túrde kúshli elektr maydanı, súykelisiw, mexanik deformatsiya hám
radiatsiya tásiri.[8]
Spontan (ferroelektrik) polyarlanıw. Arnawlı bir temperatura aralıǵindaǵı
polyarlı ion kristallari hám elementlardıń ayırım klasslarında agregatsiya jaǵdayı
ózgermegen halda fazalıq ótiwler baqlanadı, bunda olardıń dúzilisi sezilerli
dárejede ózgeredi. Elementtıń fizikalıq hám ximiyalıq tárepten birdey dúzilisin
buzmaǵan halda bunday qayta jaylasıw dielektriklardıń elektr ózgesheliklerin
(ótkezgishlik, ótkezgishlik), optikalıq aktivlik hám basqalardı sezilerli dárejede
ózgeriwine alıp keledi. Sırıtqı-ortalıq parametrleri ózgergende júz beretuǵın jaqın
fazalı ótiwler, bular parametrler keskin ózgeriwi múmkin, geyde bir neshe shama
buyırtpaları menen polyar bolmaǵan elementler óz-ózinen polyus jaǵdayına
ótetuǵın bunday fazalı ótiwler ferroelektrik dep ataladı.
Polyar bolmaǵan faza, qaǵıyda jol menende, polyarǵa qaraǵanda joqarı
temperaturalı, biraq hár bir temir-elektrik elementdegi fazalıq ótiwler
ayrıqshalıqlarǵa iye.[4]
Piezoelektrik polarizatsiya. Sırtqı maydan tásirinde induktsiyalanǵan
oraylastırılǵan bolmaǵan strukturaǵa iye dielektriklarda májburiy polyarlanıw
múmkin, bunda mexanik kernewler tásirinde dipol moment payda boladı.
Mexanik kernewler tásirinde dielektrikda polyarlanıwdıń kórinisi tuwrıdantuwrı piezoelektrik effekt dep ataladı. Tuwrıdan-tuwrı piezoelektrik tásirge
qosımsha túrde, teris de bar. Bul sırtqı elektr maydanı qollanılǵanda, kristall
qisqaradı yamasa azmaz kengayadi. Pyezoelektrik effekt barlıq nocentrosimmetrik
kristallarda baqlanadı. Mexanik stressler tásirinde zaryadlanǵan bólekler jay
ózgertiredi hám usınıń menen dipol momenti payda boladı. Simmetriya orayı
bolǵan kristallarda bólekshelerdiń jılısıwı qutblangan jaǵdaydıń payda bolıwına
alıp kelmeydi, sebebi bul halda simmetriya orayı bar ekenligi sebepli oń hám
bóleklerdiń jılısıwı nátiyjesinde payda bolǵan momentlerdiń elektr
kompensatsiyası. teris zaryadlanǵan bólekler payda boladı.
Kvarsda piezopolyarizatsiyaning payda bolıw mexanizmi I.2.10-súwretde
kórsetilgen.
11-súwret. Kvarsda piezopolyarizatsiyaning payda bolıw mexanizmi:- sırtqı tásirinler
bolmaǵanda elementar kletka,- kletka sozılǵan,- kletka qısılǵan.
Piezoelektrikler ultradawıstıń kúshli emitentleri hám bayqaǵısh qabıl
etiwshileri, jiyelik stabilizatorlari, joqarı hám tómen jiyelikli elektr filtrleri, kernew
hám aǵıs transformatorları retinde isletiledi.
I.3. Proces tezligine baylanıslı polyarlanıw túrleri
Polarizatsiya túri boyınsha dielektriklarning klassifikaciyası:
1. Sızıqlı dielektrikler;
2. Sızıqlı emes dielektrikler;
3. Polyarsiz dielektrikler;
4. Polyarlı dielektrikler;
5. Ionlı dielektrikler.
Sızıqlı dielektriklar passiv dielektrikler retinde klassifikaciyalanadı, tiykarlanıp
hár túrlı túrdegi elektr izolyatsiyasi yamasa dielektrik kondansatkichlar retinde
isletiledi.
Sızıqlı bolmaǵan dielektriklar aktiv dielektriklar dep klassifikaciyalanadı,
olardıń parametrleri qollanılatuǵın potencial farqning úlkenligine baylanıslı. Sızıqlı
bolmaǵan dielektrikli kondansatkichning sıyımlılıqı elektr maydanı menen
basqarilishi múmkin.
Polyarsız dielektrikler (neytral ) - oń hám teris zaryadlardıń tartısıw orayları
sáykes keletuǵın qutbsiz molekulalardan ibarat. Elektr bólek ójireleri retinde
ámelde qutbsiz dielektriklarga mısal retinde uglevodorod materialları, neft elektr
bólek ójire mayları, polietilen, polistirol hám basqalardı keltiriw múmkin.
Polyarsız bolmaǵan bir jınslı dielektriklarda tek elektron polyarlanıw baqlanadı.
Eger material bir hil bolmasa, ol halda dielektrikdagi elektron polarizatsiyadan
tısqarı, migratsiya polarizatsiyasi da baqlanadı.
Polyarlı dielektrikler (dipol)-elektr momentine iye bolǵan qutbli molekulalardan
ibarat. Bunday molekulalarda assimetrik dúzilisi sebepli oń hám teris zaryadlardıń
massa orayları bir-birine uyqas kelmeydi. Polyarlı dielektriklerge fenol
formaldegid hám epoksi smolalar, kremniy organik birikpeler, xlorli
uglevodorodlar hám basqalar kiredi. Polyarlı bir jınıslı dielektriklerde elektron hám
dipol-relaksatsion polyarlanıwlar baqlanadı. Eger material birdey bolmasa, ol
jaǵdayda migratsiya polarizatsiyasi da baqlanadı.
Ion birikpeleri ximiyalıq baylanısıwdıń ion túrine iye bolǵan qattı organikalıq
bolmaǵan dielektriklar bolıp tabıladı. Bul birikpeler toparı elektronnan tısqarı, ion
hám elektron -relaksatsion polyarlanıw menen xarakterlenedi. Elektron hám ionlı
polyarlanıwlardıń tez túrlerine iye bolǵan elektron hám ion polarizatsiyasi hám
aste relaksatsiya tipidagi polarizatsiyaga iye dielektriklar toparın ajıratıp kórsetiw
ádetiy hol bolıp tabıladı. Tek tez polyarlanıw túrleri gúzetiletuǵın birinshi
gruppaǵa ionlardıń tıǵız qabarǵan jerlengen kristallı elementları kiredi. Bularǵa tas
duzı, kvarts, slyuda, korund hám basqalar kiredi. Ekinshi gruppaǵa, pánjere ishinde
ionlardıń bos oramına iye bolǵan kristallı dielektriklar, sonıń menen birge, ion relaksatsion polyarlanıwǵa iye bolǵan organikalıq bolmaǵan áynekler, elektr shını,
shıyshe-keramika, mikalex hám basqalar kiredi [4].
Process tezligine kóre polyarlanıw túrleri:
1. Tez polarizatsiya:
1) elektron;
2) ionlı;
2. Áste polarizatsiya:
1) Dipol-relaksatsion polyarlanıw;
2) Ion -relaksatsion polyarlanıw;
3) Elektron -relaksatsion polyarlanıw;
4) Migratsiya polyarlanıwı;
5) Spontan polyarlanıw;
Tez polarizatsiyalar elastik polarizatsiyalar bolıp, olar derlik bir demde,
qollanılatuǵın elektr maydanınıń energiyasın joǵatmastán, yaǵnıy dielektrikda
ıssılıq payda bolmastán júz boladı. Elastik baylanısqan bólekler tárepinen júzege
keletuǵın tez (deformatsiya) polyarlanıwlar. Elastik baylanısqan bólekler bir teń
salmaqlılıq jaǵdayına iye bolıp, olar átirapında termal terbelislerdi ámelge
asıradılar hám qollanılatuǵın maydan tásirinde olar kishi aralıqlarǵa jıljıydı.
Áste polarizatsiyalar - bir demde júz bolmaytuǵın, qollanılatuǵın elektr
maydanınıń energiyasın joytıw, materialda ıssılıq shıǵıwı menen bosanıwıwshı
polyarlanıwlar. Hálsiz baylanısqan bólekler sebepli aste polarizatsiyalar. Hálsiz
baylanısqan bóleksheler bir neshe teń salmaqlılıq pozitsiyalariga iye bolıp, olarda
elektr maydanı bolmaǵanda olar teń dárejede múmkinshiligıy bolıwı múmkin.
Kúshsiz baylanısqan bólekshelerdiń bir teń salmaqlılıq jaǵdayınan ekinshisine
ótiwi ıssılıq háreketi terbelisleri tásirinde ámelge asıriladı. Kúshsiz baylanısqan
bólekshe teń salmaqlılıq jaǵdayı átirapında bir múddet oynaydı, keyininen
terbelisler tásirinde bul teń salmaqlılıq jaǵdayın keskin túrde basqasına ózgertiredi.
Bólekshediń málim bir teń salmaqlılıq jaǵdayında ótkergen waqtı bul teń
salmaqlılıq pozitsiyalari arasındaǵı potencial tosıqtıń biyikligine baylanıslı.
Bosanqı bólekshelerdiń jılısıwı elastik baylanısqan bólekshelerdiń jılısıwınan
ádewir ulken aralıqta júz boladı. [3]
Скачать