诱导偶极
化学工程中的分子极性现象
诱导偶极是分子在外界电场或邻近极性分子作用下产生的暂时性电子偏移现象,属于分子间作用力范德华力的重要组成。其形成机制包含非极性分子在外电场中被极化、极性分子间偶极相互作用等过程,作用能范围一般为每摩尔几千焦至几十千焦。这种现象不仅是诱导力的来源,还直接影响离子化合物热稳定性、光悬浮纳米粒子相互作用等研究领域。该概念于1995年被《化学工程名词》正式收录,是分析物质聚集态特性的基础理论工具。
基本概念
诱导偶极指在无固有极性的分子中,因外界电场(如邻近极性分子或外加电场)导致电子云分布改变而形成的暂时性偶极。其强度与电场强度及分子本身的变形性(极化率)成正相关。该现象具有瞬时性和非永久性特征,当外界作用消失后偶极随之消散。
产生机制
量化表征
偶极矩计算公式为μ=qd,其中q为电荷偏移量,d为正负电荷中心间距。诱导偶极是指非极性分子在外电场作用下产生偶极矩的现象。该物理量以德拜(D)为单位,1D=3.336×10^-30库仑·米。例如HCl分子偶极矩为1.08D。
作用特性
工程应用
在2024年的研究中,利用诱导偶极电磁感应技术已实现地下非金属管道的高精度探测。诱导偶极电磁感应法探测地下非金属管道技术、质子给予体酸强度的控制因素、两个真空光悬浮纳米粒子间的光诱导偶极相互作用、离子极化对离子化合物热稳定性的影响等前沿领域也依赖该理论。2015年研究表明,离子极化对化合物热稳定性的影响程度与诱导偶极强度直接相关。
参考资料
偶极是什么意思?.百度教育.2022-05-21
诱导偶极 .知网空间.2024-09-23
最新修订时间:2025-10-17 03:42
目录
概述
基本概念
产生机制
量化表征
参考资料