ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм переноса вещества в капиллярах из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Сопоставление показывает, что в микрокапиллярах (при малых значениях г) /э /м, т. е. определяющим является кнудсенов-ское течение. [c.434] Здесь Т и Гг — температуры на концах капилляра. [c.435] В макрокапиллярах при наличии разности температур молекулы движутся от холодного конца к более нагретому лишь в пристеночном слое — так называемое тепловое скольжение. За счет движения вещества в пристенном слое возникает противоположно направленный поток по оси капилляра, т. е. в макрокапилляре происходит циркуляция газа. [c.435] Согласно изложенному, плотность диффузионного потока вещества не зависит от радиуса капилляра — см. уравнение (V. 68). Скорость же эффузионного переноса, как следует из уравнения (V. 67), пропорциональна радиусу капилляра. Поэтому для мелких микрокапилляров скорость эффузионного переноса меньше скорости переноса путем диффузии. [c.436] Перенос жидкости. Поскольку капиллярные силы возникают лишь при наличии поверхности раздела жидкой и газовой фаз, условия переноса вещества в капиллярно-пористых телах, полностью и частично заполненных жидкостью, различны. При полном заполнении капилляров жидкостью перенос вещества осуществляется за счет массового движения, обусловленного разностью давлений на концах капилляра [уравнение (V. 64)], и молекулярной диффузии, происходящей за счет различия концентрации по длине капилляра. Относительный вклад переноса, обусловленного массовым движением, уменьшается с уменьшением радиуса капилляров, как это следует из уравнения (V. 64) При отсутствии массового движения жидкости перенос вещества в капиллярно-пористом теле происходит только по диффузионному механизму и скорость процесса определяется законами диффузии. В связи с тормозящим действием твердого скелета капиллярно-пористого тела коэффициенты диффузии оказываются значительно меньше значений для неограниченного объема жидкости. Вследствие кинетической неоднородности пор различного размера коэффициенты диффузии для тел, имеющих капилляры различных размеров, оказываются зависящими от содержания переносимого вещества в твердом теле. Поэтому для количественной оценки кинетики диффузионного переноса используются значения эффективных коэфс )ициентов диффузии, определяемые экспериментально. При этом необходимо, чтобы условия определения соответствовали условиям осуществления рассматриваемого процесса. В капиллярах, частично заполненных жидкостью, ее перемещение обусловливается действием капиллярных сил. [c.436] Уравнение (V. 69) выражает скорость подъема жидкости в открытом капилляре, поскольку давление над уровнем жидкости принимается постоянным. [c.437] Максимальное значение L = Р достигается при т- оо. Из уравнения (V. 70) следует, что время заполнения капилляра пропорционально квадрату его длины, т. е. время пропитки твердого тела жидкостью убывает пропорционально квадрату его определяющего размера. [c.437] Для капилляров малого размера Рк ра. и Р =1. Это означает, что при достижении равновесия L 1, т. е. капилляры полностью заполняются жидкостью. С увеличением радиуса капилляра различие значений и ра уменьшается и 1. Следовательно, при достижении равновесия капилляр заполняется неполностью. [c.437] Чтобы улучшить пропитку капиллярно-пористого тела жидкостью, можно использовать следующие приемы 1) вакуумнрова-ние перед погружением твердого тела в жидкость (при уменьшении давления рц увеличивается Р, а следовательно, возрастает и относительная глубина заполнения капилляров L) 2) повышение давления после загрузки твердого тела в жидкость (увеличение наружного давления также приводит к возрастанию Р, а следовательно, и относительной глубины заполнения капилляров L) 3) замену воздуха, заполняющего поры, на газ, легко растворимый в жидкости. [c.438] Коэффициенты, характеризующие кинетику переноса вещества в капиллярно-пористом теле, определяются экспериментально. Обзор методов определения этих коэффициентов приведен в книге А. В. Лыкова [22]. [c.439] Вернуться к основной статье