ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Понятие о диффузии. Законы диффузии в традиционной формулировке из "Равновесие и кинетика ионного обмена" Кинетику ионного обмена следует рассматривать с помощью обычных методов кинетики гетерогенных процессов, но с обязательным учетом влияния на процесс электрического поля обменивающихся ионов. [c.197] Стадии 1 и 5 — это стадии массопереноса, стадии 2 и 4 — стадии массопередачи, 3 — химическая стадия. [c.197] Совокупное рассмотрение всех стадий ионного обмена трудно осуществимо, поэтому обычно прибегают к упрощениям, используя известный кинетический принцип лимитирующей стадии, согласно которому скорость процесса, идущего в несколько последовательных стадий, определяется скоростью наиболее медленной из них. Если одна из стадий значительно медленнее других, то ход всего процесса удовлетворительно описывается уравнениями кинетики медленной стадии. Поскольку стадия 3 является ионной реакцией, она обычно протекает весьма быстро. Конвективный же перенос вещества вблизи поверхности ионита затруднен вязкими силами, возникающими при движении жидкости у границы с твердым телом и существенно замедляющими этот процесс. [c.197] Все кинетические процессы могут быть разбиты на три категории. [c.198] Возможна различная постановка кинетического эксперимента, однако, наиболее часто в кинетике используют метод потока и метод ограниченного объема раствора. [c.199] Решения задач кинетики, соотвегствующих этим методам, наиболее просты. В дальнейшем мы будем иметь дело в основном лишь с такими задачами. [c.199] В методе потока зерно ионита или слой зерен непрерывно обтекается потоком раствора с постоянной концентрацией и скоростью. При применении метода потока для достаточно тонкого слоя зерен (метод тонкого слоя) концентрацию сорбируемых ионов в ядре потока (т. е. практически на некотором достаточном удалении от поверхности зерен) можно считать постоянной. Концентрацию десорбируемого иона можно принять равной нулю, если его первоначально не было в десорбирующем растворе. [c.199] В методе ограниченного объема обменный процесс происходит в некотором определенном объеме перемешиваемого раствора, начальный состав которого известен. В этом случае концентрация сорбируемого и десорбируемого ионов в растворе меняется в процессе эксперимента. Применением достаточно интенсивного перемешивания достигают равномерного распределения концентрации ионов во всем объеме раствора за исключением непосредственно прилегающих к зерну ионита слоев (пограничный слой). [c.199] Задача кинетики — описание перемещения некоторого обобщенного заряда в пространстве с некоторым полем обобщенного потенциала и во времени. [c.200] Под обобщенным зарядом в различных физических задачах понимают объект переноса. Обобщенный потенциал — общее название причины переноса обобщенного заряда в пространстве и во времени. [c.200] Из уравнения (Vu. 1) следует, что движущей силой переноса обобщенного заряда в системе является градиент обобщенного потенциала и перенос заряда происходит в направлении убывания потенциала (знак минус). [c.200] Обычно система имеет несколько степеней свободы и в ней может происходить перенос нескольких обобщенных зарядов. [c.201] Каждое из индивидуальных уравнений этой системы описывает перемещение одного конкретного обобщенного заряда в поле п потенциалов под действием п обобщенных сил. [c.201] Каждое из слагаемых в этих уравнениях характеризует перемещение данного обобщенного заряда под действием одной из обобщенных сил. Коэффициенты Lj, и в каждом из этих слагаемых характеризуют индивидуальную проводимость системы по отношению к данному г-му заряду под действием обобщенной силы Х. [c.201] Вся система уравнений (VO. 4) характеризует состояние системы, имеющей п степеней свободы, в которой могут перемещаться п обобщенных зарядов. При этом степени J вoбoды могут быть как связанные, так и несвязанные. [c.201] При наличии k связанных степеней свободы перенос одного из зарядов неизбежно влечет за собой и перенос всех других k — I зарядов под действием всех k обобщенных потенциалов, действующих на каждый обобщенный заряд. [c.201] Наличие связи между некоторыми i-я и к-я степенями свободы характеризуют с помощью перекрестных феноменологических коэффициентов L , и Lft, i, которые не равны нулю при наличии такой связи и равны нулю при ее отсутствии. [c.201] Если коэффициенты L,, и Lk, г малы, то связь между соответствующими степенями свободы слаба и ею можно пренебречь. Если эти коэффициенты достаточно велики, то пренебрежение связью степеней свободы приводит к существенным ошибкам. [c.201] Вопросы теории диффузии имеют фундаментальное значение для кинетики ионного обмена . [c.202] Вернуться к основной статье