Диффузия предельная скорость

Если коррозия контролируется скоростью диффузии, например скоростью диффузии кислорода при коррозии с кислородной деполяризацией, плотность тока на катоде остается постоянной и равной /д. Поэтому сила тока пары с увеличением площади катода линейно увеличивается. При перемешивании предельный диффузионный ток увеличивается, вследствие чего увеличивается и сила тока пары. Такое явление наблюдается для пар Ее—Си, Ре — нержавеющая сталь, 7п—Ре, 2п—Си и др. Если потенциал анода пары имеет очень низкое значение, например у пар —Ре, М —Си, коррозия протекает с водородной деполяризацией и сила тока не зависит от перемешивания. [c.106]

Мухленов и др. различают две предельные скорости потока — фиктивную скорость, отнесенную к пустому сечению аппарата Wn, при которой начинается отрыв зерен от исходного неподвижного слоя, и скорость Wy, при которой начинается вынос зерен из слоя. Действительная скорость газового потока не должна выходить за пределы этих граничных значений. Чем скорость больше, тем интенсивнее внутреннее перемешивание в слое. Продольная диффузия в слое ухудшает условия протекания реакции. [c.351]

Для хорошо растворимого газа (рис. 18.2, а) градиент концентрации в газовой фазе обеспечивает предельную скорость диффузии, которая может быть увеличена лишь перемешиванием газа. При поглощении малорастворимого газа, например кислорода в воде, предельное значение достигает градиент концентрации в жидкости и суммарный процесс лимитируется диффузией в жидкой фазе. Значит, в этом случае необходимо перемешивать жидкость. [c.322]

Полярографический метод в условиях лимитирующей стадии диффузии. Если скорость реакции электровосстановления (А) лимитируется скоростью массопереноса вещества Ох по механизму диффузии, а реакция протекает на сферическом электроде постоянного радиуса Го, то плотность предельного диффузионного тока электрохимической реакции определяется уравнением [c.223]

С ростом концентрации хлористого никеля увеличивается скорость процесса (рис. 23), но даже при концентрации 0,2 моль/л (50 г/л) предельная скорость не достигается потенциал медленно сдвигается в область более положительных значений. Значительно влияет на скорость процесса диффузия ионов никеля к поверхности, о чем свидетельствует зависимость скорости от концентрации и интенсивности перемешивания. [c.52]

Процессу деполяризации на полярографической кривой соответствует увеличение тока при определенном напряжении, величина которого зависит от химической природы деполяризатора. При дальнейшем увеличении напряжения рост тока замедляется, он достигает максимального значения, после чего уже не меняется с ростом напряжения. Этот не зависящий от напряжения ток называется предельным, а участок кривой от начала увеличения тока до предельного значения называется полярографической волной. Высота волны соответствует величине предельного тока, измеренного от начала увеличения тока (способы измерения высоты волн см. в гл. VI, разд. 3). По мере увеличения тока деполяризатор в непосредственной близости от электрода расходуется пока его концентрация у поверхности электрода становится равной нулю при этом ток достигает предельного значения. Величина предельного тока определяется только скоростью подачи деполяризатора из раствора к поверхности электрода. Если деполяризатором являются электрически нейтральные молекулы, то такая подача осуществляется только путем диффузии. Предельные токи, величина которых определяется только диффузией, рассмотрены в гл. VI. [c.57]

Поэтому установление предельной толщины слоя, меньше которой реакция проходит в кинетической области, т. е. скорость ее определяется только скоростью реакции поликонденсации, имеет очень важное зачение. Было высказано предположение [49], что при толщине слоя расплава 0,5 мм исключается влияние диффузии на общую кинетику процесса, тогда как при использовании более толстых слоев наблюдается переход в диффузионную область. Эти выводы малочубедительны из-за недостаточно надежного определения порядка реакции и отсутствия данных для более тонких слоев. Процесс поликонденсации в гонких слоях полиэтилентерефталата был исследован Стевенсоном [50], Кэмпбеллом [51] и описан в ряде патентов [52]. Чефелин [53] использовал методику Маркеса поликонденсации в вакууме в запаянных вращающихся ампулах и динамометрический метод с применением весов Мак-Бена с кварцевой спиралью и показал, что только в пленке расплава толщиной 0,005—0,02 мм исключено влияние диффузии на скорость реакции и константа скорости возрастает при повышении степени полимеризации исходного полимера, концентрации катализатора и температуры. Он же привел данные [53] о том, что в области конверсии 95—98% при 280 °С и остаточном давлении 0,16 кПа (1,25 мм рт, ст.) выделение этиленгликоля протекает как реакция второго порядка с константой скорости К-= 1,30-10 г-мoль с" при концентрации ацетата сурьмы 0,092% (масс.). [c.69]

При эмульсионной полимеризации мономер непрерывно превращается в латексных частицах в полимер, что приводит к отклонению от равновесного распределения мономера между различными фазами. Однако это отклонение может быть пренебрежимо мало, если скорость полимеризации оказывается значительно меньше предельной скорости диффузии мономера из капель в латексные частицы. Так как эта диффузия осуществляется через водную фазу, молекулы мономера, прежде чем попасть в зону реакции, должны последовательно перейти из капель мономера в воду, а затем уже в латексные частицы. [c.70]

В случае сушки материалов со значительным сопротивлением внутренней диффузии влаги скорость процесса при данной влажности материала, как отмечает И. М. Федоров [3], зависит в основном только от его температуры. Поэтому для обеспечения максимальной скорости сушки следует на всем протяжении процесса сушки поддерживать температуру материала возможно более близкой к предельно допустимой с точки зрения сохранения его качества. Чем равномернее нагрев материала, тем меньше может быть разность между средней его температурой и предельно допустимой. Условия сушки в кипящем слое вследствие практически идеального перемешивания материала весьма благоприятны в этом отношении, и средняя температура может почти равняться предельно допустимой. [c.79]

I — оптимальная скорость 2 — вихревая диффузия (А) 3 —предельная скорость массопередачи (Си) 4—молекулярная диффузия (В/и). [c.518]

На катодных кривых, снятых в растворах, содержащих бром, первый пологий участок кривой соответствует ионизации брома с образованием бром-иона. Независимость потенциалов ионизации брома от плотности катодного тока объясняется тем, что наряду с ионизацией брома при этих потенциалах происходит также и саморастворение титана. После пологого участка следует скачок потенциала,так как достигается предельная скорость диффузии брома к электроду. Диффузионный ток больше в среде, содержащей большее количество брома (фиг. 6, кривые 1 и 2). После диффузионного скачка потенциала начинается процесс катодного восстановления метилового спирта с выделением водорода. В чистом метиловом спирте первый пологий участок, соответствующий ионизации брома, отсутствует и при катодной поляризации. Потенциал титана сразу смещается в область катодного восстановления метилового спирта. [c.170]

Из уравнения (X, 35) видно, ч[то увеличение анодной поляризации Аф не может привести к установлению предельного тока, определяемого скоростью диффузии. Предельный ток достигался в случае процесса, связанного с расходованием ионов в приэлектродном слое. Но при окислении металла сам электрод посылает свои катионы в раствор и диффузия, отводящая катионы от поверхности электрода в глубь раствора, не может затормозить электродную реакцию так, как в случае катодного восстановления. [c.462]

Представим себе электрод, находящийся в условиях предельного тока. Это означает, что скорость электродной реакции очень велика по сравнению со скоростью диффузии. Неравенство скоростей и определяет характер кинетики процесса. Если введение в раствор поверхностно-активной добавки, адсорби-, руемой на электроде, приводит к задержке электродной реакции, то эта задержка не обязательно сильно изменит величину предельного тока. Уменьшение скорости электродной реакции может быть таково, что скорость диффузии останется все же значительно меньшей и процесс по-прежнему будет протекать, подчиняясь уравнению предельного тока. В таком случае мы не заметим на полярограмме каких-либо существенных изменений, кроме устранения максимума вследствие прекращения тангенциального движения поверхности ртути. [c.483]

Хорошо известно, что пыль, пыльца и споры, попавшие в атмосферу в результате естественных процессов, могут переноситься на сотни и даже тысячи километров. Поразительным примером может служить извержение вулкана Кракатау в 1883 г., во время которого пыль распространилась, по крайней мере, на 11 ООО км и. выпадала в Европе с дождем и снегом. Тесная связь между метеорологическими условиями и переносом пыли в атмосфере была обнаружена во время пыльных бурь. Максимальное расстояние, на которое может переноситься пыль, вообще говоря, определяется скоростью ветра, скоростью вертикальной диффузии, предельной высотой, на которую поднимается пыль, а также скоростью ее оседания. Чем больше отношение высоты, на которую поднимается пыль, к скорости ее оседания, тем дальше она уносится. Таким образом, перенос пыли или пыльцы на очень большие расстояния является, вероятно, следствием быстрого конвективного подъема пыли от источника на значительную высоту и сильного ветра. [c.287]

В уравнениях (3.19а) — (3.21а) I контролируется уже не диффузией, а скоростью переноса электрона. Однако предельный ток по-прежнему определяется диффузией. [c.307]

Теоретические основы метода. Существует большое число электродных процессов, при которых фактором, определяющим величину предельной силы тока, является не скорость диффузии, а скорость химической реакции, протекающей вблизи поверхности электрода. [c.197]

Из уравнения (X, 35) видно, что увеличение анодной поляризации Дф не может привести к установлению предельного тока, определяемого скоростью диффузии. Предельный ток достигался в случае процесса, связанного с расходованием ионов в приэлектродном слое. Но при окислении металла сам электрод посылает свои катионы в раствор и диффузия, отводящая катионы от по- [c.440]

Пов111шспис температуры сильно увеличивает константу скорости реакций, но мало увелгишвает коэффициент диффузии. Предельная температура иовг.ииения определяется величиной, при которой скорость обратной [c.98]

При анодном процессе Еа2М сохраняется катодный контроль АЕк2 >АЕд,2, однако контролирующим фактором становится диффузия кислорода. Скорость коррозии почти целиком зависит от скорости. подвода окислительного деполяризатора, т. е. от величины предельного диффузионного тока по кислороду. [c.7]

Отрицательное выравнивание обычно бывает обусловлено диффузионными ограничениями скорости восстановления ионов металла. Диффузионный контроль становится преобладающим по мере того, как скорость электроосаждения приближается к предельной диффузионной плотности тока. Наоборот, при диффузионном контроле степени торможения электроосаждения металла каким-либо агентом (так называемым выравнивающим агентом) скорость электроосаждения на микровыступах меньше, чем в микроуглублениях, т. е. имеет место положительное истинное выравнивание. Большинство выравнивающих агентои представляют собой органические соединения, способные адсорбироваться на катоде и тормозить процесс электрохимического выделения металла. Наряду с этим адсорбированные частицы выравнивающего агента должны обязательно расходоваться в процессе электроосаждения. Конкретный механизм процессов, приводящих к расходу выравнивающего агента на катоде, ие имеет непосредственного отношения к его роли как выравнивающего агента. Однако скорость его расхода должна быть относительно велика и близка к предельной скорости его диффузии к катоду. Только при таком условии торможение процесса электроосаждения металла выравнивающим агентом будет неодинаковым на неравнодоступной поверхности, т. е. возникнет [c.15]

Согласно Галюсу [50], для обратимых электродных процессов типа (1), контролируемых скоростью диффузии, предельная плотность тока id (А/см ) для некоторых наиболее распространенных методов изучения кинетики электродных процессов выражается общим равенством [c.65]

Опредедекие скорости массопереноса осуществляли методом измерения предельного диффузионного тока. Этот высокочувствительный метод основывается на принципе, что предельный ток в условиях протекания на инертном электроде электрохимической реакции, контролируемой конвективной диффузией, пропорционален скорости массопереноса. В данной работе исспедовапи на гладком платиновом электроде следующую окислительно-восстановительную систему [c.2]

Магний—довольно электроотрицательный металл (5 g2+/Mg= = —2,1 В) —корродирует в свободном от кислорода нейтральном растворе хлористого натрия с выделением водорода. Железо в таких же условиях остается нетронутым. В то же время при многих коррозионных процессах в растворах, содержащих кислород, реакции с выделением водорода и восстановлением кислорода протекают одновременно. Относительную роль кислорода, гидратированного протона и молекулы воды в процессе коррозии установить сложно, поскольку она зависит от таких факторов, как природа металла, раствора, значения pH, концентрации растворенного кислорода, температуры, возможности образования комплексов и др. Скорость реакции с восстановлением водорода обычно контролируется активацией и в существенной степени зависит от природы электрода, хотя pH раствора, температура и пр. также оказывают определенное влияние. Поэтому в данном случае зависимость между перенапряжением и плотностью тока отвечает уравнению Тафеля (1.19), причем на значениях а и Ь сказываются природа металла и состав раствора. При высоких плотностях тока перенос зарядов становится существенным и линейное соотнощение между Т1 и logi нарушается. При восстановлении кислорода контроль активацией существен при низких плотностях тока, но при повышении плотности тока большее значение приобретает диффузия, и скорость коррозии тогда соответствует предельной плотности тока. Отметим, что в отличие от перенапряжения активации перенапряжение концентрации не зависит от природы электрода, хотя пленки и продукты коррозии, которые задерживают передачу электронов на катодных участках, будут заметно влиять на ее скорость. [c.29]

При перемешивании концентрация электролита выравнивается почти во всем объеме, однако у самой поверхности растворяющейся твердой фазы всегда существует тонкий слой, через который концентрация выравнивается путем диффузии. Этот слой называется диффузным. Чем интенсивнее осуществляется перемешивание электролита, тем меньше толщина диффузного слоя 5. С уменьшением толщины диффузного слоя понижается роль даффузных процессов в растворении твердой фазы. При интенсивном перемешивании скорость выравнивания концентрации в диффузном слое столь значительна, что превышает предельную скорость растворения твердой фазы на поверхности. С этого момента общая скорость процесса, контролируемая самой медленной его стадией, определяется не процессами диффузии, а только процессом растворений твердой фазы. [c.15]

Вольтамперограммы, полученные с помощью вращающегося или капающего электрода при монотонном изменении (линейной развертке) напряжения, имеют вид, схематически представленный на рисунке. Участок увеличения тока наз. волной. Волны м. б. анодными, если электроактивное в-во окисляется, или катодными, если оно восстанавливается. Когда в р-ре присутствуют окисленная (Ох) и восстановленная (Red) формы в-ва, достаточно быстро (обратимо) реагирующие на микроэлектроде, на вольтамперограмме наблюдается непрерывная катодно-анодная волна, пересекающая ось абсцисс при потенциале, соответствующем окислит.-восстановит. потенциалу системы Ox/Red в данной среде. Если электрохим. р-ция на микроэлектроде медленная (необратимая), на вольтамперограмме наблюдаются анодная волна окисления восстановленной формы в-ва и катодная волна восстановления окисленной формы (при более отрицат. потенциале). Образование площадки предельного тока на вольтамперограмме связано либо с ограниченной скоростью массопереноса электроактивного в-ва к пов-сти электрода путем конвективной диффузии (предельный диффузионный ток, l ), либо с ограниченной скоростью образования электроактивного в-ва из определяемого компонента в р-ре. Такой ток наз. предельным кинетическим, а его сила пропорхдаональна концентрации этого компонента. [c.416]

Процесс растворения газа в жидкости по сравнению с раство рением твердых тел отличается тем что около поверхности раз дела фаз возникают два диффузионных слоя Один из них при мыкает к поверхности раздела со стороны газовой фазы, а другой — со стороны жидкости Диффузионныи слой располо женный в газовой фазе обеспечивает подвод к поверхности жид кости молекул одного из имеющихся в этой фазе компонентов Переход молекул этого компонента в глубину объема жидкой фазы обеспечивается другим диффузионным слоем расположен ным в жидкости В зависимости от соотношения скоростей диф фузии в этих слоях суммарный процесс может лимитироваться в одном из слоев или определяться обоими слоями (рис 18 2) Для хорошо растворимого газа (рис 18 2 а) градиент концентрации в газовой фазе обеспечивает предельную скорость диффузии которая может быть увеличена лишь перемешива нием газа При поглощении малорастворимого газа, например кислорода в воде предельное значение достигает градиент кон центрации в жидкости и суммарный процесс лимитируется диф фузией в жидкой фазе Значит в этом случае необходимо пере мешивать жидкость [c.322]

В этой связи напомним об известных результатах, полученных в теории турбулентной диффузии с конечной скоростью (см. обзор этой теории в книге Монина и Яглома [1965], а также статью Зимонта и Сабельникова [1975]). I лавный вывод этой теории состоит в том, что предельная скорость переноса концентрации имеет порядок среднеквадратической пульсации скорости. [c.86]

Предположим, что присутствие металлических частиц не влияет на скорость диффузии. При этом чем больше поверхность, занимаемая металлом по длине поры, тем больше должен быть радиус, чтобы исключить влияние диффузии. Количественное соотношение будет зависеть от типа происходящей диффузии. Качественно действие ката-лизаторюв типа А выразится в том, что зона, в которой скорости диффузии и каталического процесса сравнимы, сдвинется в сторону более крупных пор (см. рис. 4, а и Ь) и тогда десятикратное увеличение концентрации металла и его поверхности вызовет намного меньшее, чем десятикратное, увеличение скорости реакции. Но если катализаторы типа В представить так, как изображено на рисунке 4, с и тогда пропорциональность между величиной поверхности металла и скоростью будет наблюдаться в более широких интервалах и будет получена высокая предельная скорость. [c.7]

Рассмотрим, как меняются потенциалы электродов при протекании на них, например, реакции восстановления кислорода, являющейся основной для процессов коррозии с кислородной деполяризацией. Изменение потенциала электрода зависит обычно как от скорости электрохимической реакции восстановления деполяризатора, так и скорости его доставки к электроду. В кислых электролитах, где деполяризация электрода совершается за счет реакции восстановления водорода, обладающего большой подвижностью, доставка деполяризатора совершается беспрепятственно и никакой концентрационной поляризации не наблюдается. То же самое имеет место в нейтральных электролитах прк больших скоростях перемешивания электролита. К сожалению, не всегда легко определить предельную скорость размешивания, при которой концентрационная поляризация по кислороду перестает играть роль, поскольку сами объекты в условиях их обтекания на практике разнообразны. По нашим наблюдениям, на вращающемся дисковом электроде для процессов коррозии, протекающих с кислородной деполяризацией, при скоростях обтекания до 2 м/сек скорость катодного процесса определяется исключительно скоростью диффузии кислорода к электроду в интервале скоростей обтекания 2—20 м1сек скорость катодного процесса определяется как диффузией, так и скоростью электрохимической реакции. В отсутствие концентрационной поляризации скорость катодных процессов, заключающихся в восстановлении водорода и кислорода, может быть определена из уравнения [c.24]

Акривос [12] показал, что один и тот же эффективный коэффициент диффузии применим к предельной скорости массопереноса из данного раствора при произвольных течениях в пограничном слое, если числа Шмидта велики. Этот результат справедлив и в случае изменения физических характеристик в диффузионном слое, вызванного неоднородностью состава раствора. [c.304]

Илькович, исходя из положения, что скорость вытекания капли зависит только от трения ртути в капилляре и является постоянной во времени при постоянной высоте столба ртути, под давлением которого капля вытекает, решил уравнение диффузии к капельному ртутному электроду и определил зависимость ограничиваемого диффузией предельного тока от основных параметров капилляра, концентрации разряжающихся ионов и их коэффициента диффузии. Согласно Иль-ковичу, [c.148]

Исследованиями Бой-Кристенсена и Терьссена [15] по экстракции в системе жидкость — жидкость с добавлениями поверхностно-активных веществ показано, что действие поверхностноактивных веществ сводится к исключению эффекта ассоциации капель. Адсорбированные молекулы поверхностно-активного вещества делают жидкие капли эквивалентными твердым сферам, создавая барьер, затрудняющий диффузию вещества внутрь капель. Эта эквивалентность проявляется в установленной аналогии полученных результатов по массопередаче к каплям с адсорбированными поверхностно-активными веществами и данными по. массопередаче к падающим твердым шарикам и каплям в воздухе. Получаемые предельные скорости движения капель при экстракции с поверхностно-активными веществами близки к таковым для твердых сфер. [c.10]

Таким образом, первичные кривые с начальными наклонами между 10 и 100 вследствие медленности диффузии будут заключены в пределах между 10/11 к и 100/101 кф т. е. их начальные участки будут практически совпадать с лимитирующей прямой линией и, следовательно, представлять картину типа Блэкмана . С другой стороны, первичные кривые, которые превысили бы предельную скорость с коэффициентом, близким к единице, а также и те, которые приближались бы к этому пределу, но никогда бы не превысили его, сохранят свою индивидуальность и нелинейную форму и будут показывать переход от типа Блэкмана к типу Бозе . Некоторое угнетаю- [c.341]