ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поверхностное сопротивление и гетерогенные реакции из "Последние достижения в области жидкостной экстракции" Идентификация и изучение гетерогенных реакций тесно связаны с вопросом о поверхностном сопротивлении (ПС). [c.386] Выражение (10.5) совпадает с хорошо известным из литературы [47, 48, 100]. [c.388] Последнее можно использовать для определения количества адсорбированного веш,ества при отсутствии барьеров адсорбции. Оно показывает, что количество адсорбированного веш,ества меньше (по сравнению с количеством его, перешедшим па границу, при концентрации, равной нулю) на величину, определяемую вторым членом право11 части уравнения. Это уменьшение вызвано адсорбционным накоплением вещества, т. е. уменьшением движущей силы процесса во времени. [c.388] Относительно функции С (т) могут быть сделаны определенные допущения. Наиример, можно принять, что в каждый момент времени существует равновесие между поверхностью и слоями, непосредственно прилегающими к ней. Тогда, чтобы определить концентрацию вещества в этих слоях [т. е. функцию С (х)], можно воспользоваться изотермой Лангмюра. [c.388] Активированная адсорбция и десорбция должны приводить к отклонениям от положения равновесия, т. е. отношение концентраций по обе стороны от границы раздела фаз не должно быть равно коэффициенту распределения. Тогда границу можно рассматривать как источник дополнительного сопротивления. Действительно, Инг-ленд и Берг показали, что в этом случае значение ПС может быть существенным и сохраняется таким на протяжении долгого времени. Однако активированную адсорбцию и десорбцию можно с таким же успехом рассматривать как химический гетерогенный процесс, например как обратимую реакцию первого порядка с поверхностью. [c.388] Вопрос о релаксации поверхностного натяжения рассматривался также Ридилом и Сатерлендом [551. Медленные процессы установления равновесного значения поверхностного натяжения вряд ли можно объяснить, не прибегая к гипотезе о барьерах адсорбции. [c.389] Эти значения были определены прп малом времени контакта, т. е. тогда, когда протекает именно поверхностная реакция и сопротивления массопередаче складываются. При квазистационарной массопередаче, когда реакция углубляется в слои, прилегающие к границе раздела фаз, по-видимому, осуществляется режим экстракции, изученный Шуманом и Штробелем. Таким образом, еще одна причина несоответствия литературных данных, по нашему мнению, связана с исследованием различных периодов нестационарной диффузии. [c.390] По данным работы [14] можно определить значения общего сопротивления массопередаче при экстракции железа диизоамил-ортофосфорной кислотой. Эти значения представлены в табл. 10-1. [c.390] Как видно из таблицы, они во много раз превышают значения общего сопротивления массопередаче при физическом распределении веществ в диффузионных ячейках с перемешиванием. [c.391] Обычные значения коэффициентов массопередачи лежат в пределах 10 —10 см/с, что соответствует общему сопротивлению 100—1000 с/см. Химическая гетерогенная реакция первого или псевдопервого порядка, обратное значение константы скорости которой сравнимо с значением этого сопротивления, будет оказывать ощутимое влияние на скорость экстракции. Такую реакцию обычно называют медленной, понимая под этим лишь сравнимость времени релаксации химического и диффузионного процессов. В кинетике гомогенных химических реакций принято условно делить все реакции на быстрые и медленные. Гомогенные реакции первого порядка, имеющие константу скорости выше 10 с , считаются быстрыми для их исследования требуются специальные методы, отличающиеся от традиционных [70]. [c.391] Это толщина порядка размера реагирующих молекул, т. е. Ю см. Б соотношении (10.7) не учтено изменение концентрации вещества па границе раздела фаз вследствие адсорбции, а также возможное влияние особенностей пограничных областей на константу скорости. Тем не менее соотношение (10.7) показывает, что гетерогенной реакции с константой скорости 10 —10 см/с соответствует гомогенная реакция с константой скорости 10 —10 с , т. е. весьма быстрая реакция. Таким образом, малое значение констант скорости гетерогенной реакции еще не означает, что химическое взаимодействие на границе раздела фаз протекает медленно. К такому же выводу, но на основе других посылок, пришел Нитш [62]. [c.391] Вернуться к основной статье