* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

557 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 558 что и о н м е н ь ш е г о р а д и у с а о б л а д а е т м е н ь ш е й подвижностью, тогда к а к нормально д о л ж н о б ы л о бы быть н а о б о р о т . Г и д р а т а ц и я и о н о в и г ­ р а е т б о л ь ш у ю р о л ь особенно в том о т н о ш е н и и , что о н а т а к ж е ч р е з в ы ч а й н о ч у в с т в и т е л ь н а к различного рода изменениям физич. условий, в частности к изменениям концентрации ионов в растворе, и делает благодаря этому и элек­ т р о п р о в о д н о с т ь ч у в с т в и т е л ь н о й к тем ж е и з ­ менениям условий. Экспериментальное изуче­ ние эффекта гидратации чрезвычайно затрудне­ н о н е в о з м о ж н о с т ь ю о т д е л и т ь его от э ф ф е к т а а с ­ социации или полимеризации жидкости, так к а к все это тесно с в я з а н о м е ж д у с о б о й . Т е о ­ ретические пути д л я исследования этих вопро­ сов только намечаются. Макс Борн у к а з а л и теоретически разрабо­ т а л еще о д и н эффект в з а и м о д е й с т в и я и о н о в с молекулами растворителя. Если непосредствен­ но п р и л е ж а щ и е к и о н у м о л е к у л ы р а с т в о р и т е л я п р о ч н о с ним с в я з ы в а ю т с я , то в з а и м о д е й с т в и е с более у д а л е н н ы м и с в о д и т с я к о р и е н т а ц и и и х д и п о л ь н ы х моментов по н а п р а в л е н и ю п о л я . Т . о. в о к р у г и о н а вода п о л я р и з о в а н а . П р и д в и ­ ж е н и и и о н а п о л я р и з а ц и я в о д ы не с р а з у и с ч е -зает в том месте, о т к у д а т о л ь к о что у ш е л и о н , а по и с т е ч е н и и и з в е с т н о г о п р о м е ж у т к а в р е м е ­ н и (времени р е л а к с а ц и и ) , к о т о р о е з а в и с и т от в я з к о с т и ж и д к о с т и . В с л е д с т в и е этого в о з н и к а ­ ет дополнительное поле, противодействующее двия^ению и о н а , т . е. у м е н ь ш а е т с я его п о д в и ж ­ н о с т ь . Следует о т м е т и т ь , что все более и б о л е е выясняется необходимость учитывать в вопро­ с а х взаимодействия ионов с растворителем, кро­ ме чисто э л е к т р о с т а т и ч . с и л , т а к ж е и х и м и з м я в л е н и й . Однако теория химич. сил еще недо­ с т а т о ч н о р а з р а б о т а н а , чтобы ее п р и л а г а т ь к т а к и м сложным системам. Наиболее р а з р а б о ­ тан теоретически (для малых концентраций) во­ прос о в л и я н и и взаимодействия ионов на эле­ к т р о п р о в о д н о с т ь . Т е о р и я этого э ф ф е к т а в н а ­ стоящее время с исчерпывающей полнотой р а з ­ работана Онзагером на основании физич. пред­ ставлений, высказанных сперва Дебаем и Гюкк е л е м (в п о с л е д н и е годы Д е б а е м и Ф а л ь к е н г а г е н о м ) . Е щ е с 1923, г. Д е б а й и Г ю к к е л ь п о к а ­ з а л и , что в о к р у г к а к о г о - н и б у д ь и о н а с о з д а е т с я в с е г д а « и о н н а я атмосфера», о б р а з о в а н н а я г л а в ­ ным образом ионами противоположного з н а к а . Это н у ж н о п о н и м а т ь т а к , что е с л и м ы с о с р е д о ­ точим наше внимание на каком-нибудь, ска­ ж е м , положительном ионе и будем наблюдать за п р о х о д я щ и м и мимо н е г о и о н а м и , то в с р е д ­ нем мимо него будет п р о х о д и т ь б о л ь ш е о т р и ­ ц а т е л ь н ы х и о н о в , чем п о л о ж и т е л ь н ы х . Е с л и и з ­ б р а н н ы й н а м и ион н е п о д в и ж е н , т о и о н н а я а т м о ­ с ф е р а будет о б л а д а т ь с ф е р и ч е с к о й с и м м е т р и е й . П р и наложении электрич. п о л я будут иметь место д в а п р о ц е с с а . П р е ж д е в с е г о б у д е т р е л а к ­ сационный эффект, аналогичный борцовскому эффекту в случае взаимодействия с раствори­ т е л е м . В самом д е л е п р и п е р е м е щ е н и и и о н а в течение промежутка времени, меньшего време­ н и р е л а к с а ц и и (т. е. п р а к т и ч е с к и в р е м е н и и с ­ чезновения старой или времени создания но­ вой) ионной атмосферы, о с т а в ш а я с я позади не­ го а т м о с ф е р а еще не и с ч е з н е т и , т а к кж в н е й имеется излишек отрицательного з а р я д а , она будет п р и т я г и в а т ь и о н н а з а д , т о г д а к а к в п е р е ­ д и и о н н а я а т м о с ф е р а е щ е не у с п е е т д о с т р о и т ь ­ с я , и ион б у д е т в с т р е ч а т ь и з л и ш е к (по с р а в н е ­ н и ю со статиче ж и м с л у ч а е м ) п о л о ж и т е л ь н ы х в ю н о в . Они б у д у т его о т т а л к и в а т ь о б р а т н о . В р е з у л ь т а т е э т а а с и м м е т р и я и о н н о й атмосфе­ ры приведет к уменьшению подвижности иона. Д а л е е б у д е т и м е т ь место ч и с т о э л е к т р о к и н е т и ч . э ф ф е к т , и з в е с т н ы й под и м е н е м э л е к т р о ф о ­ р е з а , к - р ы й о б у с л о в л е н тем о б с т о я т е л ь с т в о м , что о к р у ж а ю щ и е и з б р а н н ы й и о н з а р я д ы п р о ­ т и в о п о л о ж н о г о з н а к а под д е й с т в и е м э л е к т р и ч . поля двигаются в обратном направлении, увле­ к а я п р и этом с собой и в о д у . Т . о . н а ш и о н к а к бы д в и ж е т с я не в п о к о я щ е й с я в о д е , а в и д у щ е м н а в с т р е ч у е м у п о т о к е . Это я в л я е т с я д о п о л н и ­ тельным фактором, уменьшающим подвижность ионов. Математич. развитие этих идей приводит к следующей зависимости электропроводности от к о н ц е н т р а ц и и : о = a + Ъ Ус (а и Ъ—постоянные, с—концентрация), извест­ ной из опыта под именем з а к о н а К о л ь р а у ш а. П о м и м о этого д е б а е в с к и е п р е д с т а в л е н и я о ионной атмосфере н а ш л и непосредственное под­ тверждение в ряде специфич. явлений, связан­ ных с релаксационными свойствами ионной ат­ м о с ф е р ы . Т а к н а п р . , м о ж н о о я ш д а т ь , что п р и о ч е н ь с и л ь н ы х п о л я х , к о г д а ион з а в р е м я , м е н ь ­ шее времени релаксации, успевает выйти з а пре­ д е л ы и о н н о й а т м о с ф е р ы , ее т о р м о з я щ е е д е й с т ­ в и е не б у д е т с к а з ы в а т ь с я . Этот э ф ф е к т , п р о я в ­ л я ю щ и й с я с л е д о в а т е л ь н о в у в е л и ч е н и и под­ вижности ионов в случае очень сильных полей, действительно наблюдался Вином. Кроме того имеются специфич. эффекты в случае наложе­ ния переменных полей. Н а п р . при переменных п о л я х с периодом, меньшим времени релакса­ ц и и , т а к ж е будет исчезать тормозящее действие ионной атмосферы. Т а к к а к мы представляем себе и о н н у ю а т м о с ф е р у п о к о я щ е й с я , то о н а действует тормозяще при уходе иона и в такой ж е с т е п е н и у с к о р я ю щ е п р и его в о з в р а щ е н и и к прежнему месту. Необходимо однако отметить, что в о б л а с т и б о л ь ш и х к о н ц е н т р а ц и й т е о р и я встретила пока непревзойденные трудности, связанные с необходимостью учитывать более с у б т и л ь н у ю его с т р у к т у р у , а не х а р а к т е р и з о ­ в а т ь его т о л ь к о з а р я д о м . В этой о б л а с т и д о л ж н а войти в свои права к в а н т о в а я м е х а н и к а . 5. П р о х о ж д е н и е э л е к т р и ч е с т в а ч е р е з г а з ы / Э л е к т р о п р о в о д н о с т ь газов объ­ ясняется присутствием ионов или электронов в г а з а х , к о т о р ы е обычно с о з д а ю т с я л и б о к а к и м и нибудь внешними агента­ м и (свет, р е н т г е н о в ы л у ­ ч и , к а т о д н ы е л у ч и и т . п.) либо вследствие теплово­ го д в и я с е н и я . П р а к т и ч е ­ с к и в г а з а х в с е г д а имеют­ ся заряды. Ионы и элек­ троны в газах могут дви­ г а т ь с я с в о б о д н о , и все особенности, наблюдаю­ напряжение щиеся при электрических разрядах в газах, обусловливаются л и ш ь взаимодействием самих и о н о в (см. Разряд электрический). Характер электрического р а з р я д а будет определяться двумя факторами—объемными зарядами и ре­ комбинацией ионов. Образование объемных за­ рядов определяется распределением скоростей и о н о в , в н у т р е н н и м п о л е м , р е к о м б и н а ц и е й ио­ н о в . В свою очередь они определяют распреде­ ление потенциала в разрядной трубке. Реком­ б и н а ц и я и о н о в о п р е д е л я е т с я т е м п о л е м , в к-ром и о н ы д в и г а ю т с я , и и х и н д и в и д у а л ь н ы м и свой­ ствами. Т и п и ч н а я зависимость силы т о к а в газе от н а п р я ж е н и я п р и в е д е н а н а ф и г . 5. П е р в ы м участок кривой, соответствующий линейному