ії. Орієнтаційна поляризація пов'язана з поворотом молекул в електричному полі. Для неполярних молекул спостерігається поляризація, пов'язана із зсувом електронної густини щодо ядра в напрямку поля, а значить, зі зміною геометричної форми молекули. Таким чином, загальна електропровідність? заг в даному методі визначається не тільки концентрацією іонів, але і концентрацією молекул розчинника.
Використовуючи отримані в ході експерименту значення імпедансу ємнісний осередки для дистильованої води і водної суспензії нанопорошку заліза, будують графіки частотної залежності імпедансу. Потім аналізують ці залежності і визначають їх характер.
3. Результати експериментальних досліджень
За допомогою скануючого растрового електронного мікроскопа з польовою емісією JSM 7500F були отримані фотографії нанопорошку заліза зі збільшенням в 500 (рис.21), 7500 (рис.22) і 50000 (рис.23).
Малюнок 21 - Фотографія нанопорошку Fe (збільшення в 500 разів)
Малюнок 22 - Фотографія нанопорошку Fe (збільшення в 7500 разів)
Отримані зображення дозволяють судити про те, що нанопорошкок являє собою сукупність часток, що володіють дисперсністю (розподілом за розмірами), а так само ми бачимо, що у складі нанопорошку присутні агломерати цих частинок. На фотографіях досліджуваного нами порошку Fe (ріс.21,22) видно, що наночастки у складі цього нанопорошку мають характерний середній розмір, який можна розрахувати (вимірюється діаметр окремих частинок і обчислюється їх середній діаметр). Для розрахунку розміру часток d використовувалася фотографія нанопорошку заліза збільшенням в 50000 раз, представлена ??на малюнку 23.
Малюнок 23 - Фотографія нанопорошку Fe (збільшення в 50 000 разів)
В результаті ми отримали розподіл часток в нанопорошків Fe за розміром (рис.24). Аналізуючи отримане розподіл, бачимо, що нанопорошок Fe містить частинки в розмірному діапазоні 50-200 нм. Розподіл містить у собі два піки. Перший пік відповідає часткам з розмірами 76-82 нм - процентний вміст цих частинок становить приблизно 7,3%. Другий пік відноситься до частинок з розмірами 115-121 нм - процентний вміст близько 5,2%. Наявність цих піків говорить про те, що нанопорошок Fe складається переважно з частинок з розмірами 79 нм і 118 нм.
Малюнок 24 - Розподіл за розміром частинок в нанопорошків Fe
Для отримання якісного складу нанопорошку Fe був проведений рентгенівський енергодисперсійний аналіз. ЕРС і рентгенівський спектр іспуканія наночасіц заліза представлений на малюнку 25.
Малюнок 25 - Якісний склад нанопорошку заліза
За допомогою отриманих результатів, можна судити про якісний склад нанопорошку заліза і можна сміливо стверджувати про те, що нанопорошок заліза містить у собі наступні хімічні елементи: Fe, З, O, Si. З цих результатів ми може зробити висновок, що нанопорошок заліза є чистим нанопорошків металу, а домішкові елементи, що входять до його складу не повинні впливати на його провідність, так як їх кількість мізерно мало.
Для напівпровідників, таких як Si і C, залежність електропровідності від температури описується виразом:
? =? 0 еxp (-Eg/2KT) (9)
де Eg -ширина забороненої зони, еВ;
T - температура, К;
K - постійна Больцмана, Дж/К.
ln? =Ln? 0 -Eg/2KT (10)
Малюнок 26 - Залежність електропровідності власного напівпровідника від температури
Електропровідність чистих металів (Fe) описується співвідношенням:
? =С/T (11)
? =? T (12)
де C і?- Коефіцієнти пропорційності;
Малюнок 27 - Залежність питомого опору чистих металів від температури
Теоретичні значення електропровідності:
для Fe електропровідність при t=20 ° C дорівнює 1,044 · 10-7 См/м;
для FeOH2 питома електропровідність при t=25 ° C дорівнює 335733,3 См/м;
для звичайного Si питома електропровідність при t=20 ° C дорівнює 0,007 См/м, а для особливо чистого Si дорівнює 1 · 10-6 См/м;
для C (модифікація - графіт) питома електропровідність при додатку напруги поперек шарів, електропровідність становить 104 (См/м), а при додатку напруги в площині шарів, електропровідність досягає 2 · 106 См/м [18 ].
кондуктометричну безк...
