Взаимная диффузия, коэффициент измерения

Коэффициент диффузии для двойной газовой смеси устанавливается экспериментально путем измерения скорости взаимной диффузии двух газов, введенных с противоположных концов в цилиндр, разделенный тонкой перегородкой на две равные части. Перегородка быстро удаляется, и газы диффундируют в течение некоторого промежутка времени. [c.466]

ХУ1.2. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ [c.212]

Точность, с которой известны коэффициенты взаимной диффузии газов, существенно зависит от интервала температур, где измеряются эти коэффициенты, а также от сорта исследуемого газа. Представленные результаты измерений коэффициента взаимной диффузии различных пар газов разделены на четыре группы (табл. 17.3 и 17.4). Погрешность, с которой известны коэффициенты взаимной диффузии газов первых трех групп, видна из рис. 17.1, а для четвертой группы соответствующие сведения приведены в табл. 17.4. [c.289]

Измерение коэффициента диффузии газа в графите проводится обычным образом при пропускании потоков различного состава в направлении соответствующих осей образца. Изменение концентрации газов позволяет судить о величине взаимной диффузии. Если градиент давления не является предметом специального изучения, то давление обоих потоков поддерживается )авным. Установки, основанные на этом принципе, описаны в 38, 58, 59] и [81]. [c.116]

При ламинарном потоке вследствие малых коэффициентов взаимной диффузии соединительные трубки (между камерой ввода и колонкой, между колонкой и детектором) и сам детектор (особенно с большим мертвым объемом) могут свести на нет достигнутое в колонке разделение [8—12]. Для неудерживаемых образцов и непористых носителей эти потери в разрешении больше и с уменьшением внутреннего диаметра колонки увеличиваются. Например, можно наблюдать ложный максимум на кривой зависимости высоты тарелки от линейной скорости подвижной фазы вместо линейно восходящей ветви, получаемой при измерении на надлежащем оборудовании [9]. С соединительными трубками внутреннего диаметра всего лишь 0,25 мм и длиной 20 см относительное уширение пиков может возрастать в 10 раз. С другой стороны, прибор ложно отражает разрешение намного лучше действительного [12]. Кроме того, аппаратура, часто используемая в стандартной высокоскоростной жидкостной хроматографии, измеряет все, что угодно, только не действительное разрешение внутри колонки [12]. [c.241]

Одна из причин этой ситуации обусловлена тем, что большинство опытных данных касается измерения интегральной и парциальной проницаемости мембран, тогда как информация об интегральных и парциальных коэффициентах диффузии, химических потенциалах растворителей в смеси и растворах полимера практически отсутствует. В то же время, согласно феноменологической теории взаимной диффузии в многокомпонентных системах, плотность потока г-го компонента определяется соотношениями [6, 7, 18] [c.140]

При внутренней диффузии двух компонентов (обозначим их 1 и 2) суммарный перенос через данную плоскость, фиксированную в пространстве, часто бывает обусловлен не только диффузионными потоками 1 и 2 самими по себе, но и усложнен встреченным потоком масс компонентов. Значение коэффициента взаимной диффузии, измеренного для такой системы, зависит от граничных условий, интервала исследованных концентраций, температуры и других параметров опыта. [c.237]

Здесь Dg — коэффициент взаимной диффузии в газе. Если известен или может быть рассчитан [17], то можно вычислить Перемешивания газовой смеси не было, однако все измерения были сделаны при общем давлении ниже 10 торр, где скорость диффузии в газовой фазе относительно высока. [c.177]

Изучая одним из статических методов количество поглощенного газа в зависимости от его равновесного давления при постоянной температуре, получают изотерму адсорбции. Выполняя эксперимент при постоянном давлении и при различной температуре, можно получить зависимость адсорбции от температуры и из этих данных рассчитать теплоту адсорбции. По характеру и взаимному расположению изотерм адсорбции, полученных для разных газов или паров, можно судить об избирательном действии выбранного адсорбента по отношению к тому или иному газу. Данные, получаемые из статических измерений, позволяют также рассчитывать пористость, удельную поверхность, коэффициент диффузии и другие характеристики адсорбента и адсорбата. [c.112]

На рис. 1 представлена зависимость измеренных нами коэффициентов самодиффузии к-бутана и к-гептана от степени заполнения нор 0 (0 = 1 соответствует адсорбированным количествам 0,138 г/г для к-бутана и 0,165 г/г для к-гептана) при 0° С. Из представленных на рис. 1 данных следует, что коэффициент самодиффузии падает с ростом длины цепи к-парафинов. Это согласуется с результатами,, изложенными в работе [1] по поводу диффузии к-парафинов в цеолите типа 5А. В то же время В возрастает с понижением 0. Это, очевидно, связано с тем, что при меньшем 0 адсорбированные молекулы подвержены меньшему взаимному влиянию. Следует отметить, что при достаточно большом разбавлении молекулы к-гептана могут быть даже более подвижными, чем более плотно упакованные молекулы к-бутана. Так как для описанной системы величина В = В ВТ зависит от 0, то зависимость В от 0 для систем к-нарафин—цеолит NaX не может быть оценена только на основании одной лишь изотермы адсорбции. [c.347]

Важным отличием мономерных клеев от полимерных является их повышенная диффузионная способность, особенно существенная при креплении высокомолекулярных соединений. Диффузия акрилатов в такие субстраты приводит к образованию в последних после отверждения тонких прослоек, упрочняющих приповерхностные слои материала. Предполагают [138], что рост прочности адгезионных соединений обусловлен прививкой мономеров к макромолекулам субстратов и возникновением взаимопроникающих сеток. Эффективность этого процесса определяется, очевидно, взаимной реакционной способностью адгезива и субстрата. Так, в ряду метакрилатов измеренные значения коэффициентов диффузии в поливинилхлорид составили [131] [c.35]

Для теории диффузии и электропроводности, для изучения превра-1цений в металлах при термической обработке и для многих других крупных теоретических и практических проблем важно изучение самодиффузии, т. е. диффузии вещества в среду из того же вещества. Без меченых атомов самодиффузии, очевидно, не наблюдаема и не может быть измерена, за исключением таких редких и очень специальных случаев, как водород, для которого можно было найти коэффициент диффузии орто-модификации в нормальный водород. Но даже и в этом примере, строго говоря, измерялась не самодиффузия, а взаимная диффузия двух газов, довольно сильно различающихся по физическим свойствам. Без применения меченых атомов скорость самодиффузии может быть лишь найдена расчетным путем, например, из электропроводности, но пригодность применяемых для этого соотношений сама нуждалась в экспериментальной проверке. Измерение самодиффузии является одним из примеров специфического применения меченых атомов к разрешению задач, экспериментальное исследование которых без них принципиально невозможно. [c.227]

Физико-химические методы, используемые для определения молекулярного веса белков, основаны на различных принципах и иногда дают сильно отличающиеся друг от друга результаты, толкование которых часто затруднительно и даже не всегда возможно. Это связано с тем, что результаты измерений зависят не только от величины и массы белковых молекул, но также и от их электрического заряда и формы. Последний фактор, в частности, имеет существенное значение в тех случаях, когда определяют скорость движения молекул, например скорость диффузии или скорость оседания в гравитационном поле. В то время как шарообразные молекулы в подобного рода опытах ведут себя закономерно, удлиненные нитевидные молекулы фибриллярных белков обнаруживают аномальное поведение. Отклонение от шарообразной формы приводит к увеличению коэффициента трения и соответственно — к снижению скорости диффузии. При определениях в концентрированных растворах, содержащих нитевидные молекулы, возникают и другие осложнения, зависящие от взаимных столкновений и временных связей молекул друг с другом. На результаты, полученные динамическими методами, влияет также гидратация частиц, поскольку движение молекул через растворитель будет замедлено, если поперечник их увеличится за счет гидратации. [c.48]

Таким образом, коэффициент турбулентного перемешивания определяется фор.мулой (3.108) с коэффициентами взаимной диффузии Di2, так как даже при турбулентном течении вблизи стенки суи1ествует ламинарный подслой. Формула (3.125) подтверждается экспериментальными данными по массопередаче, полученными при измерениях коэффициента обогащения легкой фракции (см. разд. 3.4.2) изотопов аргона на пористом фильтре [3.155]. На рис. 3.16 показана зависимость отнощения a/d от входного числа Рейнольдса Reo для значения числа Рейнольдса в оттоке через фильтр Ra = 10. [c.101]

Измерение коэффициентов самодиффузии можно производить теми же методами, которые используются для измерения коэффициентов взаимной диффузии, применяя в качестве второго компонента радиоактивные или стабильные изотопы исследуемого вещества. Возможность использования подобной методики основана на том предположении, что коэффициенты взаимной диффузии меченных изотопами и немеченных молекул одинаковы и представляют коэффициент самодиффузии. Наиболее широкое распространение получили метод свободной диффузии, метод пористой диафрагмы и метод капилляров. Теоретическое обоснование этих методов дано Юй Синь Ваном [41, с. 56-71] и Тиррелем [32]. [c.323]

Молекулярный вес образца может быть определен по одновременному измерению скорости седиментации в очень больших полях центробежной силы и коэффициента диффузии полимера в растворе. Ультрацентрифугирование нашло широкое применение при определении молекулярных весов таких компактных макромолекул, какими являются белки. Для статистических клубков применение метода скоростной седиментации осложняется тем, что при конечной концентрации раствора макромолекулы, перекры-ваясь, оказывают взаимное влияние друг на друга при седиментации. Это затрудняет интерпретацию экспериментальных данных. Средневесовой молекулярный вес полимеров, макромолекулы которых представляют собой статистические клубки, обычно определяют методами равновесного центрифугирования или методом Арчибальда. Однако для определения молекулярных весов кристаллических полиолефинов метод ультрацентрифугирования не применялся быстрый и удобный метод скоростной седиментации с успехом может быть применен для оценки молекулярно-весового распределения полиолефинов. [c.156]

Рассмотрим, как отсутствие беспорядка в распределении /Вакансий влияет на соотношение между коэффициентами диффузии, измеренными различными методами. Коэффициент диффузии 1 ож-но определить, измеряя частоту перескоков атомов методами внутреннего трения, ЯМР или нейтронной спектроскопии [3i 58]. Кроме того, можно использовать методы, основанные на измерении потока вещества в концентрационном поле. В последне 11 случае имеет место взаимная диффузия обоих компонентов, /протекающая с различной скоростью и сопровождаемая смеф,ением первоначальной поверхности между составляющими диффузионной пары (эффект Киркендаля [58]i). [c.112]

Это правило было предложено Фендером и Халси [196], которые проверили его в сочетании с правилом среднеарифметического для а по своим экспериментальным данным для вторых вириальных коэффициентов смесей аргон—криптон. Из четырех правил комбинирования, представленных уравнениями (4.188), (4.189), (4.191) и (4.192), последнее дает лучшие результаты. Правда, это не означает, что уравнение (4.192) действительно является самым лучшим. Вероятно, это можно объяснить взаимной компенсацией ошибок в 012 и 12. Именно такой случай обсуждался хМейсоном, Исламом и Вейссманом [197], которым удалось вычислить независимо 612 и 012 из одновременных измерений коэффициентов термической и обычной диффузии. [c.258]

Сивер [86] в общих чертах описал изотопный метод исследования взаимодействия диффузионных потоков в много компонентных системах, пригодный для изучения параллельных противоположно направленных потоков. Эти исследования на нескольких примерах трехкомпонентных систем подтвердили соотношение взаимности Онзагера. Памфилов Лопушанская и Цветкова [87] на основе общих уравнений переноса массы изучали диффузию в многокомпонентных системах. Ими были выведены основные феноменологические уравнения потоков диффузии, в которых коэффициенты самодиффузии и коэффициенты в явлениях наложения явно выражаются через параметры состояния и термодинамические функции. Соотношение этих коэффициентов и измеренных значений позволяет характеризовать взаимное влияние потоков диффузии. Была определена зависимость феноменологических коэффициентов от температуры, давления и концентрации. Шонерт [88] детально исследовал концентрационную зависимость коэффициентов переноса многокомпонентных систем в растворах, когда концентрация одного из компонентов пренебрежимо мала. [c.247]

Этот пример показывает, что если пористая структура неоднородна, то экспериментальные методы, основанные на измерении процессов переноса вещества и процессов проникновения ртути, не позволяют однозначно судить о пористой структуре. Для расчета скорости реакции в пористом зерне имеет значение не только общее количество неоднородностей, но и их взаимное расположение. Поэтому в настоящее время расчет оптимальных пористых структур возможен только для однород-ионористых, равномерно неоднороднопористых и некоторых правильных структур, для которых можно пользоваться понятием эффективного коэффициента диффузии. Однако эти ограничения не затрудняют определения оптимальных пористых структур для промышленных процессов, так как монодисперсная и правильная бидисперсная структуры [13] позволяют создать активные катализаторы. Всякие нарушения и усложнения этих структур приводят К снижению активности единицы объема катализатора. [c.32]