Коэффициенты диффузии
Значение коэффициента диффузии (при атмосферном давлении)
Справочник химика 21
Справочник химика 21 Химия и химическая технология Статьи Рисунки Таблицы О сайте Реклама. В пачке, являющейся основным элементом надмолекулярной структуры аморфного полимера , обеспечивается более или менее полная параллелизация участков цепных молекул , поэтому можно предположить, что в самой пачке более плотная упаковка молекул , чем в промежутках, отделяющих пачки друг от друга. По аналогии с переносом газов и паров через кристаллические полимеры можно считать , что перенос низкомолекулярных веществ в аморфных полимерах будет происходить преимущественно по границам раздела пачек. В результате огибания пачек молекулами диффундирующего низкомолекулярного вещества путь молекул в полимере будет возрастать и, следовательно, значение эффективного коэффициента диффузии уменьшается. Диффузия по межпачечным пространствам должна характеризоваться также и меньшей энергией активации, так как в областях между пачками должно наблюдаться уменьшение межмолекулярных сил и плотности энергии когезии , а также повышение конфигурационного набора цепных молекул. Различие в размерах и формах кристаллических образований сказывается на изменении ряда физических свойств полимеров, в том числе и на процессах переноса низкомолекулярных веществ в полимерах. Так, было показано, что на коэффициенты диффузии низкомолекулярных углеводородов и некоторых постоянных газов в полиэтилене влияют термическая обработка и предыстория образцов полиэтилена, что связано с изменением их кристаллической структуры 2. В связи с тем, что значения коэффициента диффузий для бензинов различного происхождения довольно близки, в той же таблице даны средние данные для бензинов, которые могут быть использованы в расчетах. Следует иметь в виду, что значения О для различных жидкостей определены приближенно и в отдельных работах приводятся несколько различающиеся, но близкие значения. Процесс адсорбции сопровождается уменьшением числа степеней свободы и, как следствие, понижением энтропии и подвижности цепей — отсюда общее использование термина упорядочение. Легко представить такой процесс в случае малых частиц , для которых даже тонкий слой адсорбированного и закрепленного за счет зацеплений полимера скажем, толщиной в 10— А может составлять значительную долю полимера , обладающего свойствами, отличными от свойств в блоке. Толщина слоя такого порядка величины, очевидно, совпадает с расстоянием, на которое распространяется действие типичных сил поверхностного поля. Некоторые исследователи считают, что зона влияния значительно больше 10 А или более [, ] благодаря существованию кооперативных сегментальных эффектов, действующих далеко от поверхности. Существенная роль адсорбции подтверждается тем, что изменения Тд могут по крайней мере , в некоторых случаях коррелировать с теплотами адсорбции модельных соединений на поверхности наполнителей []. Такие системы представляют интерес в каталитических реакциях , когда катализатор выступает в виде микропористого твердого тела, через которое могут мигрировать реагенты и реакционные продукты под влиянием градиента концентрации , следуя закону диффузии Фика. Эффективный коэффициент диффузии зависит от механизма диффузии через поры которая может быть обычной газовой диффузией или кнудсенов-ской диффузней, сопровождающейся мобильностью адсорбированных слоев , а также от геометрии пор. Проблемы оценки корректной величины эквивалентного коэффициента диффузии по известным значениям диаметров пор и их геометрии обсуждались в некоторых аспектах Франк-Каменецким [11], а также в работах []. Чаще всего, если газы абсорбируются жидкостями, содержащими более двух различных ионов , исследователи обычно пренебрегают осложнениями, возникающими из-за различий ионных коэффициентов диффузии , и пользуются уравнениями 1,1 , 1,3 или 1,4. Рассмотрению некоторых случаев на основе изложенных теоретических представлений уделено внимание ниже см. При этом коэффициент массоотдачи может быть пропорционален коэффициенту диффузии Д в степени от О до 1 в соответствии со значением. Например, в них может учитываться обратное перемешивание , обе они требуют экспериментального определения параметров модели упомянутые выше опыты Де Грота Однако в моделях имеются и некоторые различия. Затруднения при использовании диффузионной модели для непрерывной фазы заключаются в том, что перспективы теоретического расчета величины Едр весьма ограничены. Значения Еор, принимаемые для расчетов, намного больше коэффициентов диффузии , вычисленных для неподвижных слоев. Очевидно, найденные экспериментально или принятые высокие значения др обусловлены прохождением пузырей, как это четко отражено в модели противотока с обратным перемешиванием. Таким образом , можно утверждать, что модель противотока с обратным перемешиванием значительно лучше кстати, и проще описывает процесс , чем диффузионная прямоточная модель для непрерывной фазы. Для каждой пары соседних компонентов, для которой была обнаружена разность концентраций в информационном канале, следует рассмотреть возможность разделения с использованием разности значений данного физического свойства , а затем и комбинации свойств. Например, если температура плавления одного компонента выше температуры кипения другого, можно рассматривать использование технологической операции разделения типа твердое тело — газ. Каждый из этих компонентов, очевидно, обладает собственным коэффициентом диффузии. Поэтому понятие коэффициента диффузии , которым мы пользуемся в нашей модели, следует рассматривать только как некоторое среднее значение коэффициентов диффузии отдельных компонентов. Его значение не зависит непосредственно от физических свойств вещества потока [6, стр. В некоторых случаях диффузионное сопротивление одной из фаз может быть пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением другой. Пусть, например, столь невелико сопротивление фазы Ф. Пренебрегая им, получим, что Ку Рр, т. Предполагается, что молекулы диффузанта не взаимодействуют с растворителем. При макроскопическом описании пористой среды иногда удобно рассматривать ее как гомогенную с некоторыми эффективными значениями различных параметров эффективным коэффициентом диффузии , эффективной электропроводностью и т. Для правильного описания процессов в пористой среде большое значение имеет теория капиллярного равновесия, которая позволяет оценить степень заполнения среды газом при данном перепаде давления и ответить на вопрос, является ли заполнение среды газом и жидкостью равномерным или же изменяется по толщине электрода. При микроскопическом описании пористой среды иногда удобно рассматривать ее как гомогенную с некоторыми эффективными значениями различных параметров эффективным коэффициентом диффузии , эффективной электропроводностью и т. При определенных допущениях о форме частиц или пор можно установить распределение пор по размерам и рассчитать суммарный периметр пор, освобожденных от электролита под действием перепада давления между газом и электролитом в гидрофильных электродах или в результате введения гидрофобизатора в гидрофобизированных электродах. Так, зависимость предельного диффузионного тока от концентрации реагирующего вещества используется в аналитической химии. При помощи вращающегося дискового электрода можно определить число электронов п, участвующих в электродном процессе. Это особенно важно при установлении механизма электродных реакций , в которых участвуют органические вещества. При определении п обычно сравнивают предельные диффузионные токи для исследуемого вещества и для какого-либо другого близкого по строению а следовательно, и по величине D вещества, механизм электровосстановления которого известен. Некоторые различия в коэффициентах диффузии при этом не играют роли , так как п имеет только целочисленные значения. Если же величина п известна, то уравнение VIИ. Определение же константы к представляет собой достаточно сложную задачу , а известных значений константы скорости таких реакций не имеется. Поэтому использование уравнения 8. Убедиться в том, что реакция восстановления ионов благородного компонента на дисковом электроде практически не имеет места, можно из изменений катодного тока на кольце при разных скоростях вращения электрода. Увеличение концентрации фона в растворе вызывает сначала некоторое уменьшение О, однако а очень концентрированных растворах солей 1,5—2 М коэффициент диффузии снова возрастает. В полярографии часто прибавляют к раствору для подавления максимумов растворы желатины или других аналогичных веществ это увеличивает вязкость раствора и уменьшает значение О. Так, все авторы, пытавшиеся рассчитать скорость массообмена между пузырем и непрерывной фазой , ограничивались только случаем больших чисел Пекле хотя явно пи в одной работе это не оговорено. Анализ эксиеримептальных данных показывает, однако, что значения эффективных коэффициентов диффузии и соответственно чисел Пекле могут лежать в весьма широком дианазоне в частности, возможен случай, когда Ре1 см. Все попытки рассчитать скорость массообмена основаны па неверной форме уравнения диффузионного пограничного слоя. Чем больше число Ке, тем меньше объем смеси. На основании многочисленных экспериментов на действующих трубопроводах установлено, что при последовательной перекачке прямым контактированием число Ке должно быть не менее 10 ООО. В этом случае в трубопроводе имеет место развитый турбулентный режим движения жидкости , при котором профиль скорости почти плоский и значение эффективного коэффициента диффузии , определяющего размеры смеси, невелико. Практически можно рассматривать некоторую минимально допустимую среднюю скорость потока , при которой образующийся объем смеси приемлем. При увеличении скорости движения жидкости существенно возрастают затраты электроэнергии на перекачку, а объем смеси снижается незначительно. Поэтому можно определить и максимальную скорость перекачки. Некоторые авторы предлагают вообще не учитывать влияние вихревой диффузии , в других работах утверждается, что эф. При определении Оусл из кинетических данных не учитываются происходящие при восстановлении изменения вязкости расплава вязкость расплава силикатов свинца , богатых РЬО, незначительно зависит от состава [10] и некоторое перемешивание расплава корольками свинца , опускающегося на дно тигля. Тем не менее определенные таким образом значения Дусл дают представление о порядке величин коэффициентов диффузии в расплаве силикатов свинца. Порядок полученных величин удовлетворительно согласуется с литературными данными о величинах коэффициентов диффузии в шлаках [11, 12]. Учет этого эффекта в химической абсорбции рассматривался Шервудом и Вэйем [14], которые рассчитали градиенты концентраций всех составляющих ионов по графикам профилей концентраций , полученным на основе модели пленочной теории. При сравнении этих величин с рассчитанными по уравнениям Поскольку коэффициент Г, особенно для пористых веществ , также экспериментальная величина, удобнее экспериментально определять кат — эффективный коэффициент продольной диффузии газа , свя-заннь1р не с С ат, а С ф. Действительно, проникание адсорбата внутрь зерна адсорбента — процесс диффузионный , а под коэффициентом диффузии D понимают количество вещества , диффундирующего в единицу времени через 1 см поверхности при градиенте концентрации , равном единице. Естественно, что нельзя ожидать, чтобы один постоянный коэффициент диффузии описал те явления, которые происходят в процессе переноса адсорбата в таких сложных пористых структурах , которыми обладают гранулы любого промышленного адсорбента. Величина D должна рассматриваться как эффективный коэффициент диффузии , значение которого зависит от структуры пор и вклада в массоперенос различных транспортных механизмов, таких как нормальная или объемная диффузия , молекулярная или кнудсенов- ская диффузия и поверхностная диффузия. Для того чтобы учесть негомогенность структуры адсорбентов, при экспериментальном и теоретическом изучении кинетики адсорбции микропористыми адсорбентами в настоящее время широко используется представление о бипористой структуре таких адсорбентов [18], которое предполагает два предельных механизма массопереноса диффузия в адсорбирующих порах например, в кристаллах цеолита и перенос в транспортных порах. Задача состоит в определении особенностей и размеров такой системы , исходя из некоторых приемлемых характеристик. Первый случай отмечается, если пористость гранул катализатора мала, гранулы большие, а давление высокое и, следовательно, коэффициент диффузии невелик. Во втором случае имеет место чистая кинетическая область. Большинство катализаторов работает во внутридиффузионной области , некоторые — на границе с внешнедиффузионной областью , другие — в области химической кинетики. Наивысшиё активности отмеченные на кривых находятся в верхней части графика слева, что показывает желательность высокого соотношения объема каталитического вещества и объема носителя, малых размеров кристаллов активной фазы, малого размера и оптимальной пористости гранулы катализатора. Во-первых, реакции, лимитируемые диффузией, характеризуются очень высокими значениями констант скоростей. Коэффициенты диффузии небольших молекул в обычных растворителях при обычных условиях имеют порядок 10 см -сек. Действительно, экспериментальные значения констант скоростей реакций , лимитируемых диффузией, часто лежат в интервале 10 —10 М -сек. Природа устойчивости всех систем в значительной степецн зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и до некоторой степени золи по свойствам могут быть близки к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам , и их стабилизация с помощью ПАВ може обеспечить высокую устойчивость системы. В системах с твердой дисперсионной средой все процессы изменения дисперсности затруднены высокой вязкостью дисперсионной среды и малы] 1и значениями коэффициентов диффузии компонентов.
Схема посадки томатов в парнике
Копчение рыбы в домашних условиях
О введении в действие санитарно эпидемиологических правил
Сколько бывает денег
Практическое руководство по расчетам схем в электронике
Какие моды для танков лучше
Административное право и предпринимательское право
Asus p5ld2 se прошить биос
Как сделать плакат сладостей
Смута 1598 1618 причины ход результаты
Что делать если утопил айфон 5s
Как собрать кухню икеа
Школа прав студентов
I wish i were правило
Сколько железа нужно беременным