Costante dielettrica: materiali e soluzioni comuni
Costante dielettrica dei materiali più comuni
|
Materiale |
Costo dielettrico |
|
Aria |
1.00058986±0.00000050 |
|
Ammoniaca |
26, 22, 20, 17 (-80, -40, 0, +20 °C) |
|
Titanato di calcio e rame |
>250,000 |
|
Disolfuro di carbonio |
2.6 |
|
Calcestruzzo |
4.5 |
|
Polimeri coniugati |
1,8-6 fino a 100.000 |
|
Diamante |
5.5-10 |
|
Polimeri elettroattivi |
2-12 |
|
Glicole etilenico |
37 |
|
12.4 |
|
|
10-15 |
|
|
158.0-2.3 (0-21 °C) |
|
|
175, 134, 111, 83.6 |
|
|
Perossido di idrogeno |
128 acquoso-60 |
|
Resina melamminica |
7.2-8.4 |
|
Metanolo |
30 |
|
Mica |
3-6 |
|
Gomma naturale |
7 |
|
Carta, stampa |
1,4 (200 kHz) |
|
Polietilene/XLPE |
2.25 |
|
2.1 |
|
|
Pirex(vetro) |
4.7 (3.7-10) |
|
Vendita |
3-15 |
|
Zaffiro |
8,9-11,1 (anisotropo) |
|
11.68 |
|
|
Biossido di silicio |
3.9 |
|
7-8 (policristallino, 1 MHz) |
|
|
Gomma siliconica |
2.9-4 |
|
Acido solforico |
84-100 (20-25 °C) |
|
Vuoto |
1 |
|
Acqua |
87.9, 80.2, 55.5 |
Nota: Le costanti dielettriche sopra indicate sono misurate a temperatura ambiente a 1 kHz. [1]
Costante dielettrica dei solventi più comuni
|
Solvente |
Costante dielettrica |
Temperatura di esercizio |
|
Acetale |
3.7 - 3.9 |
298 K (25 °C) |
|
Acido acetico |
6.2 |
293 K (20 °C) |
|
Acetone |
20.7 |
298 K (25 °C) |
|
Acetonitrile |
37.5 |
293 K (20 °C) |
|
Acrilico |
2.1-3.9 |
298 K (25 °C) |
|
Benzene |
2.3 |
298 K (25 °C) |
|
Diclorometano |
9.1 |
293 K (20 °C) |
|
Etere dietilico |
4.3 |
293 K (20 °C) |
|
Dimetilformammide (DMF) |
36.7 |
298 K (25 °C) |
|
Etanolo |
24.3 |
298 K (25 °C) |
|
Etere |
4.3 |
293 K (20 °C) |
|
Refrigerante al fluoro R-12 |
2 |
298 K (25 °C) |
|
Refrigerante al fluoro R-22 |
2 |
298 K (25 °C) |
|
Formammide |
109 |
293 K (20 °C) |
|
Ammoniaca liquida |
17 |
273 K (0 °C) |
|
Metanolo |
32.7 |
298 K (25 °C) |
|
Nitrometano |
35.9 |
303 K (30 °C) |
|
Tetraidrofurano (THF) |
7.6 |
298 K (25 °C) |
|
Acqua |
78.4 |
298 K (25 °C) |
Costante dielettrica: Domande frequenti
1. Che cos'è la costante dielettrica?
La costante dielettrica, nota anche come permittività relativa, misura la capacità di una sostanza di immagazzinare energia elettrica in un campo elettrico. Confronta la capacità di un materiale di isolare le cariche rispetto al vuoto.
2. Come si calcola la costante dielettrica?
Si determina dividendo la capacità di un condensatore riempito con una sostanza per la capacità dello stesso condensatore nel vuoto o nell'aria. Matematicamente, si esprime come ε = C/C₀, dove ε è la costante dielettrica, C è la capacità con la sostanza e C₀ è la capacità nel vuoto.
3. La costante dielettrica e la rigidità dielettrica sono la stessa cosa?
No, sono diverse. La costante dielettrica misura la capacità di un materiale di immagazzinare energia elettrica, mentre la rigidità dielettrica indica il campo elettrico massimo che un materiale può sopportare prima che si verifichi una rottura elettrica.
4. Perché la costante dielettrica è importante?
È fondamentale in diversi campi, in particolare per determinare il comportamento dei materiali nei campi elettrici, per aiutare nella progettazione dei condensatori, per comprendere gli effetti di solvatazione in chimica e per analizzare le proprietà dei materiali in elettronica.
5. Cosa influenza la costante dielettrica?
Fattori come la struttura molecolare, la polarità e le interazioni tra le molecole hanno un impatto significativo sulla costante dielettrica di una sostanza. Le sostanze polari hanno generalmente costi dielettrici più elevati di quelle non polari.
6. La costante dielettrica può variare con la temperatura e la pressione?
Sì, la costante dielettrica può cambiare con le variazioni di temperatura e pressione. Le variazioni di questi parametri possono influire sulle interazioni molecolari e, di conseguenza, sulla capacità di una sostanza di immagazzinare carica elettrica.
7. Come influisce la costante dielettrica sulla solvatazione?
La costante dielettrica influenza la capacità di un solvente di sciogliere i composti ionici. I solventi ad alta costante dielettrica sono eccellenti per sciogliere i sali e le molecole polari grazie alla loro capacità di separare e stabilizzare gli ioni.
8. Quali sono le applicazioni pratiche delle costanti dielettriche?
Le costanti dielettriche trovano applicazione in diversi settori, tra cui l'elettronica per la progettazione dei condensatori, la selezione dei solventi per la chimica, le scienze dei materiali per la comprensione delle proprietà dei materiali e lo studio delle interazioni biomolecolari.
Riferimento:
[1] Permettività relativa. (2023, 23 novembre). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity
