Концентрации компонентов градиент

Связные диаграммы совмещенных физико-химических явлений (химические реакции и диффузия в неподвижной среде). Напомним, что в терминах энергетических переменных движущей силой диффузии является не градиент концентрации, а градиент химического потенциала. Для примера рассмотрим случай простой реакции А г В, протекающей в идеальном растворе при наличии одномерной ди( к )узии компонентов в направлении оси ох. Диффузионный поток каждого компонента определяется законом Фика [c.131]

В качестве примера найдем явный вид параметра такого R-эле-мента при одномерной диффузии А -го компонента в неподвижной среде, представляющей собой идеальный раствор. В терминах энергетических переменных движущей силой диффузии является не градиент концентрации, а градиент химического потенциала. Воспользовавшись связью между концентрацией с и химическим потенциалом А -го компонента [c.77]

Относительные движения компонент, описываемые диффузионными скоростями или диффузионными потоками р.лу,- и непосредственно влияющие лишь на концентрацию компонент р,/р, определяются диффузионным механизмом (столкновения молекул при их хаотическом движении). Законы диффузии (в том числе тер-мо- и бародиффузии) устанавливают зависимость (как правило линейную) для мгновенных значений р, У в зависимости от градиентов концентраций компонент, градиентов температуры и давления. Используя эти законы диффузии, мы пренебрегаем инерцией относительного движения компонент. [c.25]

Возникает градиент концентрации Н , или pH, который способен совершать работу. Выкачивание протонов из митохондрий приводит также к появлению мембранного электрического потенциала, так как в результате выхода ионов Н из матрикса в среду наружная сторона мембраны становится более электроположительной, а внутренняя - более электроотрицательной. Таким образом, перенос электронов создает электрохимический градиент ионов Н" , включающий два компонента - градиент pH и мембранный потенциал [c.87]

При наличии заметных градиентов концентрации компонента с сильно отличной от газовой среды молекулярной массой возникает естественная конвекция за счет разности плотностей и конвекционные токи усиливают перемешивание [8]. Подробнее к этому вопросу мы вернемся в гл. IV при учете свободной конвекции, вызываемой температурными градиентами. [c.89]

Значение градиента концентрации компонента в мембране находят решением дифференциального уравнения диффузии, которое получено при различных граничных условиях на поверхности мембраны [6]. В частности, для плоской мембраны в стационарном процессе градиент концентрации постоянен в сечении мембраны, если коэффициент диффузии D [c.242]

В связанном слое жидкости, образующемся на поверхности и внутри пор мембраны, погруженной в раствор, по толщине этого слоя имеется градиент структурной упорядоченности и концентрации компонентов раствора. Градиент концентрации определяется правилом уравнивания П. А. Ребиндера [221]. Важным следствием этого правила является возможность создания условий для проявления поверхностной активности, а следовательно, преимущественной сорбции какого-либо определенного компонента раствора. Правило Ребиндера нашло теоретическое развитие в работах [222, 224], в которых показано, что переход от состава поверхностного — связанного слоя к составу раствора в объеме происходит постепенно. Профиль изменения концентрации компонентов в связанном слое схематично можно представить так, как это показано на рис. IV-33,a, б [181, 231]. Вследствие изменения свойств жидкости в связанном слое происходит изменение текучести жидкости по толщине (рис. IV-33, в). [c.217]

Общепринятой формой оценки разделительной способности при бинарной ректификации является КПД Мэрфри, характеризующий движущую силу компонента (градиент концентрации). [c.123]

Так как рассматриваемые гетерофазные реакции локализованы в некоторой перемещающейся области реакционного пространства — гранулы сополимера, то в последней возникают градиенты концентраций (и температур), что обусловливает появление потоков диффундирующего вещества (и тепла). Количественная характеристика этих процессов существенна, так как для брутто-процесса именно диффузионный транспорт исходных веществ определяет распределение концентраций компонентов в реакционной зоне. Эти обстоятельства находят подтверждение в многочисленных работах но изучению кинетики и механизма реакций сульфирования и фосфорилирования 17—12]. [c.334]

Скорость массопередачи увеличивается благодаря химической реакции на рис. У-З, например, градиенты концентраций компонента А на границе раздела фаз возрастают в направлении 1—2—3 так же, как увеличивается скорость реакции. Многие исследования в этом направлении показывают, что отношение скорости массопередачи в системах, где протекает химическая реакция, к скорости физической массопередачи не зависит от механизма собственно массопередачи. Это дает возможность почти количественно исследовать влияние химической реакции на массопередачу, основываясь на простейшей, но нереальной модели стационарной диффузии через ламинарную пленку. [c.162]

В случае выравнивания концентрации компонентов, например бинарной смеси, различная скорость движения молекул компонентов могла бы создать на фронте диффузии градиент давления. Но возникает специфическое течение всего газа от большего давления к меньшему, приводящее к постоянству давления. Это постоянство означает, что возникает один общий коэффициент диффузии Di2, описывающий перенос как первого, так и второго компонента. Простейшая теория Майера приводит к следующему выражению для [c.264]

Движущей силой массообменных процессов является разность концентраций или градиент концентраций между фактической концентрацией компонента в данной фазе и равновесной с другой фазой, а скорость процесса определяется законами массопередачи. [c.7]

Движущей силой массообменных процессов является разность концентраций (градиент концентраций) фактической в данной фазе С и равновесной с фактической в другой фазе 1. Процесс протекает в направлении той фазы, в которой концентрация компонента меньше, чем это следует из условия равновесия (рис. 1-1). [c.20]

Пусть имеется смесь двух разных газов и общее давление Р в этой смеси всюду постоянно, однако имеются градиенты парциальных давлений и р (или концентраций и п ). Тогда из-за различия концентраций компонент в разных местах тепловое движение молекул приведет к возникновению потоков компонент. Поток [c.63]

Программирование температуры — вариант элюентного способа, при котором разделение проводится не при постоянной температуре (как при классическом элюентном способе), а при постепенном или скачкообразном нарастании температуры по всей длине колонки. В отличие от хроматермографического варианта градиент температуры вдоль колонки и движущаяся электропечь отсутствуют, что намного упрощает конструктивно систему нагревания колонки и создает преимущества в развитии и применении этого варианта перед хроматермографией. Однако как показали Жуховицкий и Туркельтауб, отсутствие движущегося градиента температуры по слою сорбента не позволяет получить столь большое обогащение концентрации компонентов на выходе из колонки, как при наличии градиента температуры. Тем не менее постепенный рост температуры при постоянной скорости потока газа-носителя ускоряет вымывание из колонки сильно удерживаемых компонентов и создает благоприятные условия для разделения многокомпонентных смесей. Программирование температуры означает, что повышение температуры в ходе разделения производится с некоторой выбранной постоянной или переменной скоростью, т. е. по заданной программе. Колонку нагревают электрическим нагревателем, питаемым от автотрансформатора, соединенного с автоматическим регулятором, который задает скорость изменения температуры. [c.18]

При наличии перекрестных явлений переноса стационарное состояние— это неизменное во времени состояние системы, при котором воздействие двух или большего числа градиентов термодинамических интенсивных параметров точно компенсирует создаваемые ими потоки. Например, в стационарном состоянии термодиффузии при действии постоянной разности температур поддерживается постоянный градиент концентраций компонентов, концентрации остаются постоянными, хотя и не одинаковыми. [c.292]

ЖИДКОСТИ (флегма) на своем пути от участка с более низкой температурой (верх колонны) к участку с более высокой температурой (испаритель) поглощает вышекипящие компоненты и отдает потоку пара нижекипящие компоненты. Градиенту температур в колонне соответствует перепад концентраций пара, содержащего в испарителе меньше нижекипящих компонентов, чем в головной части, и жидкости (флегмы), содержащей в головной части больше нижекипящих компонентов, чем на входе в испаритель. [c.45]

При экспериментальном определении теплопроводности газовых смесей возникает термодиффузия, заключающаяся в том, что градиент темлератур в слое смеси двух газов приводит возникновению градиента отно- сительных концентраций компонентов смеси. [c.231]

В СВОЮ очередь под действием градиентов температур и градиентов концентраций компонент. В общем случае при конечных изменениях температур и(или) концентраций возникают процессы переноса импульса, тепловой энергии и массы. С термодинамической точки зрения все эти процессы переноса являются необратимыми. [c.491]

Основные характеристики. Дисперсионную среду характеризуют хим. составом, т-рой, давлением, степенью ионизации, параметрами внеш. физ. полей, полем скоростей течения, наличием турбулентности и ее параметрами, наличием и величиной градиентов т-ры и концентрации компонентов. Важнейшие параметры дисперсной фазы А.-объемная доля частиц ср и их массовая доля ф , число частиц в единице объема (счетная концентрация) Пр, средний размер частицы йр и ее электрич. заряд. Параметры дисперсной фазы атм. А. 1ШИ нормальных т-ре и давлении составляют 5-10 -10- см, Ир 1-10 м ф 10- -10" , 10" В верх, слоях атмосферы = 10 -10 см" 10" -10" Наряду с усредненными величинами дисперсную фазу характеризуют распределением частиц по размерам и по величине электрич. заряда (последнее даже для моно-дисперсных А.). Если в-во дисперсной фазы радиоактивно, необходимо знать также уд. активность частиц. [c.235]

В результате неравномерного нагревания среды под влиянием градиента т-ры происходит перенос компонентов газовых или жидких смесей-терм о диффузия (в р-рах-эффект Соре). Если между отдельными частями системы поддерживается постоянная разность т-р, то вследствие термодиффузии в объеме смеси появляются градиенты концентрации компонентов, что инициирует обычную Д. Последняя в стационарном состоянии (при отсутствии потока в-ва) уравновешивает термодиффузию, и в системе возникает разность концентраций компонентов. Это влияние лежит в основе одного из методов разделения изотопов, а также термодиффузионного разделения нефтяных фракций. [c.102]

Для изменения состава подвижной фазы в ходе анализа применяются градиентные устройства. При этом возможны три основных способа генерирования градиента в области низкого и высокого давления, а также в шприцевом насосе. В первом случае (рис. 5.3,а) два или большее число растворителей подаются каждый из своего отдельного резервуара в клапанное устройство, которое управляется электронным программатором либо микропроцессором. С его помощью на входе в смеситель генерируются периодические импульсы каждого из компонентов подвижной фазы. Относительная продолжительность импульсов соответствует относительной концентрации компонентов подвижной фазы. Смеситель обычно представляет собой камеру из нержавеющей стали, внутри которой располагается мешалка, приводимая во вращение расположенным снаружи магнитом. После смесителя подвижная фаза поступает на вход насоса и далее в систему. [c.187]

Диффузионные методы разделения углеводородов основаны на градиенте концентраций компонентов в их смеси, который может быть вызван разностью температур в замкнутом пространстве (термодиффузия). Другие разновидности диффузионных методов основаны на применении пористых мембран. [c.78]

Коэффициент D,2 называется коэффициентом бинарной диффузии, хотя часто его обозначают просто D. В газах Dn практически не зависит от состава, увеличивается с ростом температуры и обратно пропорционален давлению. В жидкости D,2 сильно зависит от концентраций компонентов и увеличивается с ростом температуры. Поэтому в многокомпонентных системах поток г-го компонента зависит от градиентов концентраций всех компонентов. [c.52]

Уравнения движения вязкой жидкости можно применять и к многокомпонентным смесям до тех пор, пока массовые силы действуют одинаково на все компоненты смеси. Такой силой, например, является сила тяжести. Электрическая сила может действовать избирательно на некоторые компоненты, например, на электролит, смешанный с электрически нейтральной жидкостью. Основная причина этого факта состоит в том, что феноменологическое уравнение вязкой жидкости (4.13), определяющее вид тензора напряжений, не зависит от градиентов концентраций компонент. Поскольку уравнение (4.13) тензорное, в которое входят тензоры второго ранга, то если бы такая зависимость и существовала, то только от Vp, Vpy, так как эта комбинация является тензором второго ранга. Однако члены Vp, Vpy имеют второй порядок малости по сравнению с тензором скоростей деформации. Напомним, что закон (4.13) справедлив для малых скоростей деформаций. Следовательно, в этом приближении тензор напряжений не зависит от градиентов концентраций. [c.62]

Допущение о постоянстве давления в поперечном сечении позволяет исключить эллиптичность системы уравнений и использовать маршевый метод. Упрощение вносит ошибки в поперечные скорости газа, пропорциональные квадратному корню нз истинных градиентов давления, тем не менее рассматриваемая трехмерная модель позволяет определить концентрации компонентов топлива более достоверно, чем в модели трубок тока, примененной к зоне смешения, когда во внимание принимаются только радиальные и угловые скорости газа. [c.156]

Расчеты проводились для смесительной головки с 18-ю трехструйными форсунками, показанной на рис. 82. Из рисунка видно, что смесительная головка состоит из одинаковых секторов (типа АОВ) трехструйных форсунок. Линия DO представляет плоскость симметрии. Лучи ОА и ОС, таким образом, определяют границы симметричной области вдоль всей камеры и сопла, на которых должны отсутствовать перетекания или градиенты параметров. Таким образом, для получения полной картины течения продуктов сгорания, полей температур и концентраций компонентов топлива достаточно рассмотреть сектор [c.159]

Диффузионная проводимость таких тел постоянна в данном направлении, но изменяется при переходе к другому направлению. Каждая компонента вектора плотности потока зависит от всех трех компонент градиента концентрации. Сокращенная запись имеет следующий вид [c.32]

Третье граничное условие вытекает из факта (принимаемого в большинстве случаев) нелетучести реагента, который таким образом не переходит через границу раздела из жидкости в газовую фазу. Следовательно, согласно уравнению (1,1), градиент концентрации реагента должен быть равен нулю при д = 0. Единственное исключение возможно при условии, что реагент мгновенно прореагирует по достижении поверхности. Тогда, как уже говорилось выше, у границы раздела фаз будет скачок градиента концентрации компонента, т. е. градиент может быть конечным в любой точке, не лежахцей на поверхности, но обращается в нуль на самой поверхности (см., например, раздел III-5-6). [c.24]

Легкосыпучие порошки с высокой удельной поверхностью готовят сушкой при заморал<ивании. Раствор или суспензию впрыскивают в жидкий азот или охлажденную органическую жидкость, не смешивающуюся с водой. При контакте с охлажденной, быстро перемешиваемой жидкостью капельки раствора замерзают. При этом градиенты концентраций компонентов внутри частиц сводятся к минимуму. Замороженное вещество переносят в предварительно охлажденную камеру, где из пего удаляют воду откачкой. В результате получается рыхлый порошок с высокой удельной поверхностью, который обычно аморфен. [c.24]

Массообменные или диффузионные процессы связаны с переходом компонентов из одной фазы в другую с целью их разделения. Движущей силой массообмениых процессов является разность концентраций или градиент концентраций, а скорость процесса определяется скоростью перехода вещества из одной фазы в другую, т. е. скоростью массопередачи или скоростью диффузии. [c.216]

Молекулярная диффузия осуществляется без видимого перемещения участков фазы и обусловлена тепловым движением молекул. Эквимолярный (при равенстве числа молей компонентов, переходящих из одной фазы в другую) перенос вещества за счет молекулярной диффузии описывается уравнением Фпка — см. уравнение (2, а) в табл. 1.5. Поток вещества пропорционален градиенту концентрации дс/дб компонента по слою толщиной 6 и поверхности Р. Коэффициент пропорциональности О называется коэффициентом молекулярной диффузии. При постоянстве градиента концентрации уравнение Фика принимает вид зависимости (2,6), приведенной в табл. 1.5. Условие равновесия при молекулярной диффузии в пределах одной фазы соответствует равенству концентраций компонента во всех точках. [c.33]

Для изменения концентрации компонентов смеси в зависимости от градиента тем1ператур Чепмен дал следующую формулу [c.231]

Т. н. аналит. У. примен. при анализе р-ров, дисперсий и осуществляется с помощью аналит. ультрацеетрифуг, снабженных роторами с оптически прозрачными замкнутыми резервуарами и оптнч. системами для определения концентрации или градиента концентрации по радиусу ротора во времени исследуемые объемы — от 0,01 до 2 мл при массе частиц от неск. мкг до мг. Препаративное У. примен. для выделения компонентов из сложных смесей объем жидкости и масса исследуемого обра.чца могут быть на неск. порядков больше, чем нри аналит. У. Центробежные ускорения в ультрацентрифугах могут достигать 500 000 д (где д —ускорение своб. падения). [c.605]

Строго говоря, движущей силой процесса молекулярной диффузии является градиент химического потенциала вещества (под химическим потенциалом, как известно, понимают частные производные характеристических функций по числам молей компонентов ЛГ при всех других постоянных параметрах состояния, например 8Н/дМ1 = = д111дМ1 = дО/дМ , где Я-энтальпия, [/-внутренняя энергия, (/-энергия Гиббса. Но для случая переноса одного компонента (1 = /(с,), где С - концентрация /-го компонента в смеси. Тогда в качестве движущей силы можно использовать градиент концентраций, что намного упрощает расчеты. При невысоких концентрациях компонентов в реальных системах также можно использовать градиент концентраций в качестве движущей силы. Для достаточно концентрированных реальных систем при использовании в качестве движущей силы градиента концентраций следует учитывать влияние на величину коэффициента молекулярной диффузии состава системы (разделяемой смеси). [c.15]

Однако на практике этот метод разделения всегда сопряжен с определенными трудностями. Поскольку система неидеальная, внутри каждой зоны образуется разность градиентов концентраций. Концентрация компонентов с одной стороны зоны максимальная, с другой — уменьшается до нуля. Во время движения зон с разделенными ионами вниз по колонке максимальная концентрация постепенно уменьшается и первоначально узкая зона расширяется. В таких случаях хроматографическая кривая (т. е. кривая зави мости объема элюирующего раствора от концентрации элемента в элюате) имеет конусообразный вид и выражается математически кривой Гаусса (гл. 2). [c.42]

Анализ возможности моделирования тепловых потоков к каталитической поверхности в сверхзвуковом потоке с помогцью наземных экспериментальных установок проведен в ряде работ (см., например, 5, 85-93]). Для воспроизведения в эксперименте теплопередачи в критической точке осесимметричного затупленного тела, обтекаемого высокоэнтальпийным потоком газа, нужно обеспечить на внешней границе пограничного слоя модели натурные значения давления, температуры, концентраций компонентов и градиента скорости растекания вдоль образуюгцей поверхности тела. В указанных выше работах отмечается, что хорошая точность достигается в дозвуковом потоке при обтекания модели в виде затупленного тела и при обтекании плоских пластин сверхзвуковом потоком с числом Маха М = 1 — [c.43]

Наглядно представить образование в суспензии такого градиента концентрации довольно трудно, благодаря влиянию молекул растворителя. Явление зто можно сравнить с поведением смеси двух газов при постоянных температуре и давлении, ио с градиентом концентрации того и другого компонента. Рассмотрим плоскость, проведенную через такую газовую смесь перпендикулярно направлению градиента концентрации. Предположим, что концентрация компонента А выше в левой части плоскости и ниже в правой распределение компонента В должно быть обратное. В единицу времени в левой части плоскости должно приходить в столкновение большее число молекул А, чем в правой для молекул В справедливо обратное. Следовательно, больше молекул А будет проходить через плоскость слева направо и подобным же образом больше молекул й будет двигаться справа налево. В результате наступит уравнивание концентраций двух компонентов. Этот процесс представляет собой диффузию газов. Если теперь перейти к жидкой суспензии, в которой существует подобный же градиент концентрации взвешенных частичек, то ясно, что можно повторить предыдущее рассуждени , приложив его к движению твердых частичек и молекул растворителя через плоскость, проведенную под прямым углом к градиенту концентрации. Однако общее число частичек в единице объема не остается постоянным, и рассуждение соответственно следует изменить. Ясно, что число молекул растворителя, пересекающих плоскость в направлении от места с высокой концентрацией взвешенных частичек, будет меньше, чем в обратном направлении из-за присутствия частичек, преграждающих путь. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология