ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Связь между свойствами и структурой перегородок из "Пористые перегородки и мембраны в электрохимической аппаратуре" Применяемые в электрохимических производствах пористые перегородки и мембраны условно можно разделить на несколько групп по диаметрам их пор, точнее, по тому сопротивлению, которое эти материалы оказывают протеканию через них жидкости (табл. 1). [c.7] Средние эффективные диаметры пор. [c.7] Пористые перегородки и набухающие мембраны, как правило, в сухом виде являются изоляторами . Они приобретают способность проводить ток только после пропитки растворами электролитов. Электрическое сопротивление пористых перегородок зависит не только от состаза электролита, но и от характера пористости. Имеется ряд поЯыток связать структуру пор и их сопротивление прохождению электрического тока [5]. [c.9] Таким образом, относительное электрическое сопротивление пористых перегородок зависит только от коэффициента извилистости пор и общей пористости материала. [c.9] Частный случай — применение металлической диафрагмы (см. стр. 37). [c.9] Тарди и Гюи в своих работах коэффициент обозначили а и назвали виртуальной толщиной диафрагмы [6]. В геологической литературе эту величину иногда называют литологическим фактором [7]. [c.10] По аналогии с относительным электрическим сопротивлением L можно найти относительное значение сопротивления диффузии Хотн- Оно будет равно отношению количества вещества Q, способного продиффундировать в определенных условиях через слой электролита, к количеству вещества Qo, проходящего через перегородку, пропитанную электролитом и имеющую размеры, одинаковые со слоем электролита. При этом предполагается (и обеспечивается в случае проведения эксперимента), что концентрации электролита у поверхности перегородки и во всем объеме каждого из пространств, разделенных перегородкой, одинаковы для данного момента времени. [c.11] Клинкенберг [7] определял коэффициент как по измерениям диффузии, так и по измерениям электрического сопротивления и показал их хорошую сходимость. Если экспериментально найденные значения Хотн больше L, это означает, что имеется специфическое сопротивление, связанное с соизмеримостью размеров диффундирующих ионов или молекул и пор перегородки. Такие случаи встречаются при диффузии сквозь набухающие мембраны. Иногда интерес представляет определение диффузии в движущемся электролите, протекающем сквозь фильтрующую диафрагму. Этот случай рассматривается ниже. [c.11] Поскольку Э можно определить путем измерения электрического сопротивления перегородки, то при найденном экспериментально значении V формула (21) позволяет рассчитать средний эффективный радиус пор. Имеющиеся ограничения будут рассмотрены ниже. [c.12] Изложенные выше соображения о протекаемости пористых перегородок относятся к случаям ламинарного потока, который, как правило, имеет место в капиллярных системах с малым эффективным диаметром пор. При переходе к турбулентному потоку явления и их расчеты усложняются [10]. Беркман упоминает [И], что при ламинарном потоке скорость зависит от вязкости протекающего вещества, но не зависит от его плотности, при турбулентном потоке — наоборот. [c.13] Протекание жидкости сквозь фильтры (в основном, зернистые) изучал еще Дарси [12]. Современное изложение этого вопроса можно найти в обстоятельном обзоре Шейдеггера [8]. [c.13] Реальные пористые системы почти никогда не являются правильными геометрическими образованиями. Поэтому постоянную Козени трудно использовать на практике для случая пористых тел. Формула Козени и ее многочисленные модификации применяются для сравнительных определений внутренних поверхностей пор. [c.14] Расчеты систем, образованных укладкой цилиндрических частиц, опубликованы Рунге [14]. [c.15] Механизм явлений, связанных с фильтрационным эффектом, еще вполне не выяснен. По-видимому, происходит электростатическое взаимодействие молекул воды с твердой поверхностью, образование неподвижных слоев жидкости у поверхности пор и постепенное уменьшение того сечения пор, по которому жидкость течет свободно (рис. 3). У неполярных жидкостей неподвижные слои у поверхности пор не образуются или получаются- очень тонкими. При фильтрации воды происходит ориентация ее молекул, которая сохраняется в течение некоторого времени . Ориентированные молекулы не образуют толстых адсорбционных слоев и проскальзывают у твердой поверхности. Хотя в явлении фильтрационного эффекта еще много неясного, но его недоучет приводит к грубым ошибкам при определении свойств фильтрующих материалов. [c.16] Подставив соответствующие значения, получим, что /С имеет размерность площади [11]. [c.16] Пористые перегородки иногда подвергаются действию весь ма агрессивных сред — растворов щелочей и кислот в присутствии сильных окислителей. Большая развитая поверхность пористых перегородок заставляет особенно внимательно относиться к их химической стойкости. Известны случаи, когда материалы из очень тонкого волокна разрушались в средах, где нормально работали толстые нити. [c.16] Конкретные данные о материалах, применяемых в тех или иных процессах, будут приведены в соответствующих разделах. [c.16] Вернуться к основной статье