ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выходные кривые для линейной изотермы равновесия и хроматография из "Массопередача" Выражение, стоящее в квадратных скобках, называют кинетической движущей силой [65], а множитель х — соответствующим кинетическим коэффициентом . Выражение для скорости включает множитель а, поскольку, несмотря на явную запись членов в квадратных скобках, фактические скорости почти всегда определяются диффузией и должны зависеть от площади поверхности, доступной, как считал Томас, для межфазного переноса. Хотя и можно учесть движение ионов внутри частиц смолы [31 ] или адсорбированных молекул по поверхности твердого тела или в порах с помощью логически справедливых уравнений диффузии [22, 45, 55], решение результирующих соотношений достигается значительно труднее, чем решение уравнений, таких, как выражение (10.27), в котором фигурирует полная движущаяся сила. Кроме того, в пользу уравнения (10.27) свидетельствует тот факт, что фазовое равновесие описывается точно либо в случае адсорбции по Лэнгмюру, либо в простейших случаях ионообмена. Как [будет показано ниже, коэффициент X можно связать с индивидуальными коэффициентами массоотдачи, отражающими диффузионные сопротивления в подвижной среде и твердой фазе. [c.582] Эти результаты применимы не только к ионной адсорбции. Они в равной мере относятся к извлечению ионов Na+ из слоя в случае пропускания через него раствора НС1 или к адсорбции и десорбции при произвольном начальном однородном по высоте составе твердой фазы и при любой постоянной концентрации в потоке питания. Сюда относятся также газовая и жидкостная адсорбция и десорбция вследствие подобия многих изотерм адсорбционного равновесия, как, например, в случае уравнения (10.2), и ионообменные равновесия, как, например, в случае уравнения (10.6). При равновесии твердой фазы с потоком газа для сохранения подобия формул изотерм К в уравнении (10.27) нужно заменить на г = 1 + КаРо, а q,n на qg. [c.587] Следует заметить, что наклон всегда зависит от х (в отличие от случая, когда Л 1), и наблюдается стационарный фронт он не становится и обратно пропорциональным х, как было бы при К I п пропорциональном типе кривых при больших значениях д . Поэтому условия, существующие при линейной зависимости фазового равновесия, специфичны. Они редко возникают в реальных условиях ионного обмена или сорбции, поскольку большинство линий равновесия искривлено. На практике, следовательно, закономерность поведения, согласно уравнению (10.38), отмечается, если Сд и достаточно малы, чтобы равновесие между фазами могло в основном протекать по закону Генри, или когда поток вызывает лишь небольшие изменения q. [c.588] Приведенная скорость потока составляла 2,1 с.м/с. Слой частиц угля имел длину 100 см, объемную плотность — 0,48 г/см , а доля пустот равнялась 0,41 см /см . [c.588] Найти коэффициент равновесного распределения и коэффициент массопередачи между фазами. [c.588] Решение. Поскольку газ содержит лишь следы определяемого вещества, все изменения состава твердой фазы будут очень малы и равновесные составы ограничены коротким, почти прямым участком изотермы адсорбции. В таком случае можно воспользоваться теорией нахождения выходной кривой для прямой равновесной линии, т. е. уравнением (10.38). Вычисляя экспериментальным данным, находят коэффициент распределения qol o. [c.588] Основной источник ошибки при расчете ка состоит в точности определения наклона выходной кривой в ее средней точке, равного 0,00312. [c.589] При движении по колонне каждый пик уширяется из-за наличия сопротивления массообмену между фазами и диффузионного перемешивания в направлении движения потока. Уравнение (10.46) объясняет влияние межфазного сопротивления. Пренебрегая малым изменением в предэкспоненциальном множителе, находят моменты времени, при которых концентрация с отвечает половине максимального значения, т. е. [c.591] ЧТО позволяет легко определить опытным путем массообменные характеристики хроматографической колонны. С другой стороны, если ширину пика находить, проводя касательные к кривой в точках ее перегиба и продолжая их до пересечения с осью времени, то константа изменится с 16 In 2 = 11,90 до 32. Глюкауф [25] получил эквивалентный результат при константе, равной 16 вместо 32. Он предполагал, что колонна состоит из большого числа последовательно расположенных равновесных ступеней с полным перемешиванием. Таким образом, высота теоретической тарелки, очевидно, в два раза больше высоты единицы переноса. [c.592] Ионообменный аппарат, заполненный смолой с адсорбционной емкостью 2,8 г/г в Н+-форме объемной плотностью 0,4 г/см (в пересчете на сухую смолу) и долей свободного объема 0,4 применяют в качестве хроматографической колонны для анализа неизвестной смеси этих катионов в пробе водных растворов. Хроматограмму получают, применяя в качестве жидкого элюента 0,01 и. раствор H I. В нулевой момент времени в элюент быстро вводят небольшую пробу раствора ионов, подавая ее на вход слоя. [c.594] Определить значения отношения всего объема подаваемой жидкости к объему жидкости в слое, при котором ионы выходят из колонны. [c.594] Следует заметить, что для разделения пиков, содержащих серебро и таллий, нужно применять колонну с исключительно эффективньш массообменом в противном случае произойдет наложение ионов. [c.594] Вернуться к основной статье