Коэффициент диффузии молекул адсорбата

Преимущественная роль поверхностной диффузии в процессе массо-переноса позволяет объяснить зависимость величины от заполнения (см. рис. 1). Первые порции адсорбата занимают наиболее активные адсорбционные центры, и перемещение молекулы от одного такого центра к другому требует относительно высокой энергии активации. По мере заполнения менее активных адсорбционных центров энергия активации диффузионного процесса падает, что вызывает рост Dg. Однако при больших степенях заполнения поверхности миграция молекул затрудняется, что приводит к падению эффективного коэффициента диффузии. [c.456]

Для пористых зерен со сложной структурой (бипористых, поли-пористых и т. д.) суммарный поток вещества адсорбата внутри пористого зерна будет определяться диффузией внутри свободного пространства пор пористых зерен и диффузией молекул адсорбата внутри микропористых зон пористого зерна. Однако для описания межфазного массопереноса внутри пористых зерен сложной структуры можно приближенно использовать (в зависимости от характерных времен межфазного массообмена) модели типа Р или 5 с эффективными значениями коэффициентов диффузии которые учитывают специфические особенности межфазного массопереноса вещества внутри пористых зерен сложной структуры. [c.175]

Указанные причины относятся к свойствам самих кристаллов цеолитов. Кроме того, возможна также частичная блокировка связующим окон, ведущих в полости кристаллов [22], что создает дополнительное диффузионное сопротивление при проникновении молекул адсорбата внутрь кристаллов. Очевидно, что существенное снижение эффективного коэффициента диффузии в кристаллах цеолита должно неизбежно привести к тому, что общая скорость процесса будет определяться не переносом вещества в транспортных порах гранулы (как в образце СаА-2), а целиком диффузией в кристаллах цеолита (СаА-1). [c.289]

Вопрос об общих закономерностях диффузии в неоднородных средах, характеризуемых переменными локальными коэффициентами диффузии (О) и сорбции (у) в ряде случаев представляет определенный интерес. Простейшим примером такого рода является среда, состоящая из микрозерен сорбента, окруженных связующим веществом, через которое могут диффундировать молекулы или ионы адсорбата. Более сложной средой такого рода является пористый сорбент. Диффузия молекул в пористом сорбенте определяется размерами пор, подвижностью молекул в них и адсорбционными потенциалами различных участков поверхности пор. [c.302]

При средних и высоких заполнениях, когда на одну полость приходится в среднем больше одной молекулы адсорбата, постоянство Da или Z>s является сомнительным, так как молекулы, находяш,иеся в одной полости, взаимодействуют друг с другом. В связи с этим возникает вопрос прп каком определении движущей силы соответствующий коэффициент диффузии будет удовлетворительно постоянной величиной. Может оказаться, что наиболее подходящим с этой точки зрения будет не градиент локальной или равновесной концентрации, а градиент совсем другой величины, например, летучести или химического потенциала. [c.321]

Высокие значения коэффициентов диффузии, полученные для поверхностей I, VI и VII для обеих температур, объясняются тем, что адсорбционные поля этих поверхностей достаточно однородны. В то же время следует учитывать, что графит (I) обладает несколько более сильным полем, что не может не повлиять на подвижность молекул. Поверхности VI и VII состоят в значительной степени из графитоподобных фрагментов, характеризующихся очень ровным адсорбционным полем, однако скопления вакансий приводят к тому, что структура адсорбата для них сильно отличается от полученной для графита [22]. Для поверхностей VI и VII достигаются очень высокие значения коэффициентов диффузии В (0.053 и 0.052 при 111 К, 0.597 и 0.604 при 298 К для поры шириной 2 = 3.7) в порах одинаковой ширины значения ) для этих поверхностей выше, чем для графита, хотя и плотность адсорбата для них также оказывается выше. Можно предположить, что наличие полостей не способствует, а, скорее, препятствует диффузии, хотя коэффициенты диффузии могут быть даже выше, чем в случае чистого графита, вследствие ослабления адсорбционного поля поверхности в целом за счет большого числа вакансий. [c.171]

Зависимость констант скоростей элементарных физико-химических процессов на поверхности от концентрации адсорбата, по-видимому, является фундаментальной особенностью поверхностных процессов. В настоящее время концентрационная зависимость установлена для коэффициентов поверхностной диффузии, констант скоростей термической десорбции и некоторых бимолекулярных химических реакций [92]. Основными причинами этого принято считать, во-первых, возможную энергетическую неоднородность поверхности относительного данного адсорбата и, во-вторых, латеральные взаимодействия в адсорбционном слое. Влияние первого фактора обусловлено в основном увеличением энергии активации с возрастанием энергии взаимодействия молекулы [c.75]

Поверхностная концентрация реагента вблизи реакционного центра определяется в основном двумя факторами поверхностной диффузией адсорбированных молекул с коэффициентом и процессами обмена молекулами между адсорбционным слоем и газовой фазой, которые характеризуются константами скоростей адсорбции и десорбции к . Скорость адсорбции зависит от числа молекул Р, ударяющихся об единицу поверхности в единицу времени, доли поверхности, свободной от адсорбата (1 — 0) и коэффициента аккомодации а [91] [c.76]

Обе эти формулировки являются совершенно равноценными, поэтому нельзя предпочесть ни одну из них на основе каких-либо априорных рассуждений. Если воспользоваться известной аналогией между диффузией и теплопроводностью, то Dg является диффузионным аналогом коэффициента теплопроводности X, а Da — аналогом коэффициента температуропроводности Х/рср. При малых степенях заполнения, когда одна молекула адсорбата приходится на 4—5 полостей и вероятность встречи двух и больше молекул в одной полости пренебрежимо мала, по-видимому, Dа, = onst. Но при столь малых заполнениях изотерма, по всей вероятности, линейна и, следовательно, D, = onst. [c.320]

На рис. 1 приведена зависимость коэффициентов от величины адсорбции а. Так как исследуемый силикагель является мелкопористым, то нормальная диффузия исключается, и перенос адсорбата при не слишком высоких степенях заполнения должен осуществляться за счет кнудсеновской диффузии и миграции в адсорбированном слое. Эффективные коэффициенты диффузии связаны с коэффициентами кнудсеновской диффузии Dk и коэффициентами поверхностной диффузии уравнением Дамкёлера. Кнудсеновская диффузия, характеризуемая величиной DJT, обеспечивает перенос лишь небольшой части сорбируемого вещества (рис. 2, кривая i). Основная масса адсорбата переносится, как показывает расчет по уравнению Дамкёлера, за счет миграции в адсорбированном слое (кривые 2 и 4, рис. 2). Это свидетельствует о том, что адсорбированные молекулы сохраняют значительную свободу передвижения вдоль поверхности, [c.456]

Если величина Ла зависела бы только от соударений между молекулами газа, то могла бы быть вычислена теоретически как функция концентрации газа в адсорбционной фазе. Но поверхность адсорбента, образованная атомами (или молекулами), находяп(имися в непрерывном тепловом движении, может создавать препятствия для перемещения молекул адсорбата и тогда Аа не зависит от степени заполнения поверхности. Если принять зависимость Лд и Па от температуры такую же, как для трехмерного газа, то температурная зависимость коэффициента поверхностной диффузии выразится соотношением [c.58]

Таким образом, диффузия адсорбированных молекул в привитых слоях алкилсиланов соответствует диффузии в вязких жидкостях. Ковалентно-привитые слои алкилтрихлорсиланов без дополнительной силанизации содержат значительное количество остаточных силанольных групп, которые способны взаимодействовать с адсорбированным пиреном (см. рис. 5.21,6). Данное взаимодействие проявляется в виде изменения соотношения интенсивностей полос III/I, которое становится 0,81, свидетельствуя о высокополярном окружении пирена. Также в результате данного взаимодействия диффузия пирена резко замедляется, что проявляется в отсутствии сигналов от эксимеров пирена в широком диапазоне поверхностных концентраций. При исследовании влияния размера пор кремнезема на диффузию пирена, адсорбированного в привитом слое ie, было установлено, что коэффициенты диффузии пирена увеличиваются приблизительно в четыре раза при уменьшении среднего диаметра пор кремнезема от 25 до 5,4 нм. Как полагают авторы [209 , подобное уменьшение свидетельствует в пользу образования конформационно-заторможенных привитых слоев ( жесткая структура, по терминологии [210 ) в узкопористых носителях. Алкильные цепи в данных привитых слоях заторможены и образуют плотноупакованные структуры, практически непроницаймые для молекул адсорбата (см. рис. 5.21,е). На таких поверхностях пирен взаимодействует лишь с частью привитых молекул, что облегчает его диффузию вдоль поверхности. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология