Диффузия через поверхность

В процессе диффузии через поверхность концентрация распределяемого вещества у поверхности раздела может быть неоднородной, что приводит к локальному изменению поверхностного натяжения и, как следствие, к нестабильности поверхности. [c.142]

Для вывода дифференциального уравнения, описывающего кинетику гетерогенно-каталитического процесса в сферической пористой таблетке, используем уравнение баланса реагента А в ее элементарном объеме. Поскольку каждая таблетка в реакторе со всех сторон обдувается газом с постоянной концентрацией реагентов, можно считать, что скорость диффузионного процесса в сферической таблетке будет зависеть только от расстояния г до центра таблетки. Поэтому для упрощения вывода в качестве элементарного объема выбирается объем в виде полой сферы, равный Апг йг. Сферический элементарный объем ограничен двумя сферами с радиусами г и г г. Площадь поверхности первой сферы будет равна 4лг , второй — 4л(г + л) . Приход реагента А в элементарный объем будет определяться диффузией через поверхность сферы с радиусом г + dг. Согласно уравнению Фика количество вещества в потоке будет равно [c.649]

Количество г-го компонента, уходящее в результате диффузии через поверхность выделенного объема в единицу времени, определяется выражением [c.40]

Приход реагента А в элементарный объем будет определяться диффузией через поверхность сферы с радиусом г 4- ( г. Согласно уравнению Фика количество вещества в потоке будет равно [c.649]

Часто в гетерогенных реакциях диффузия через поверхность раздела фаз сопровождается химической реакцией. Например, закись железа диффундирует из шлака (фаза /) в жидкую сталь (фаза II), где кислород реагирует с углеродом или другими примесями. В шлаке и на границе раздела ее концентрация С=Со. [c.265]

Диффузия через поверхность раздела фаз [c.13]

Термическая деаэрация сочетает процессы подогрева воды до температуры насыщения и удаления диоксида углерода и кислорода из воды в паровую среду. Дегазация происходит за счет двух факторов образования и удаления пузырьков газа и его диффузии через поверхность контакта фаз. С пузырьками удаляется до 90—95 % растворенного в воде газа. Примерно 40—70 % газа, поступающего из колонки, выделяется при отстое в баке-аккумуляторе. Способствующее диффузии увеличение поверхности контакта фаз осуществляется дроблением на струи, капли, пленки или барботажем паром. При барботаже эта поверхность достигает 1500 м м (при дроблении на пленки 500 м м ), что значительно интенсифицирует процесс тепломассообмена. [c.111]

Ревик с сотр. [134] изучали реакционную способность углерода при его взаимодействии с водородом в присутствии различных катализаторов. В широких пределах температур скорость образования метана, катализируемое платиной, приблизительно равна скорости диссоциации водорода. Поэтому каталитический эффект проявляется как усиление диссоциации водорода на поверхности металла. Это — определяющая скорость стадия [137], за которой следует поверхностная диффузия через поверхность раздела металл — углерод и реакция водорода с углеродом до образования метана. [c.94]

Исследователя обычно интересует полное количество N ( ) поглощенных частиц к моменту времени Величина N ( ) может быть получена интегрированием потока диффузии через поверхность шара по времени или интегрированием выражения (Т1Т.34) по обт-иму шара. Оба способа вычисления N (t) приводят, разумеется, к эквивалентным результатам [c.72]

ЧТО составляет примерно 1 моль на 1 моль сырья. Такое количество водорода достаточно для осуществления первой стадии процесса гидрогенизации с получением из мазута 60—80% дистиллатов, выкипающих до температуры 500° С. Необходимо лишь позаботиться о том, чтобы значительная растворимость водорода в мазуте была реализована и насыщение его водородом осуществлялось достаточно быстро, т. е. не было обусловлено лишь одной естественной диффузией через поверхность неподвижной жидкости. [c.122]

Эти заведомо упрощенные схемы служат для того, чтобы показать, сколь сложны могут быть соотношения фаз в слое твердого продукта реакции. На практике же положение еще более осложняется тем, что все структурные компоненты решетки могут обладать некоторой подвижностью и возможно образование нескольких областей твердых растворов. При этом бывают случаи, когда два продукта легче образуют смешанный слой , чем описанный выше двойной слой. Следует заметить, что в зависимости от типа реакции контролирующим процессом на границах фаз может быть 1) химическое соединение, 2) диффузия через поверхность раздела в слой продукта или 3) выделение продукта из твердого раствора. Легко представить себе трудности изучения кинетики реакций между твердыми веществами при таком многообразии процессов. [c.399]

Диффузионное пламя, где неразбавленный поток топлива и весь воздух, необходимый для горения, смешиваются между собой путем диффузии через поверхность пламени. В зависимости от скорости подачи топлива и скорости его смешивания с воздухом диффузионное пламя может быть ламинарным или турбулентным. Практическими примерами диффузионного пламени являются пламя горелки Бунзена при закрытых воздушных окнах (рис. 14.2,а), пламя свечи, простой факел сжигаемого нефтезаводского газа и пламя, получаемое при капельном горении жидкого топлива. Длина диффузионного пламени, как следует из этих примеров, может составлять от нескольких сантиметров до многих метров. [c.555]

В то же время известно, что результаты химических процессов, происходящих в гетерогенных системах, в значительной мере определяются условиями диффузии через поверхность раздела фаз, а так как этими же условиями определяются и результаты экстракционных процессов, то нет никаких оснований сомневаться в применимости к процессу обесфеноливания методов расчета, употребляемых в жидкостной экстракции. [c.111]

Рис. 11.1. Диффузия через поверхность

В предыдущих параграфах рассматривались реакции изотопного обмена между реагирующими веществами, равномерно распределенными в одной фазе. Изотопный обмен может происходить также и между веществами, находящимися в разных фазах. Протекание таких гетерогенных реакций изотопного обмена часто определяется не только скоростью самой обменной реакции между реагирующими веществами, но также и скоростями распределения продуктов обмена в соответствующих фазах. Например, скорость обменной реакции между твердым сульфатом свинца и водным раствором нитрата свинца, помеченного торием В(РЬ 1 ), зависит не только от скорости обмена атомов свинца на поверхности раздела, но также и от скорости, с которой торий В, осаждающийся на поверхности, внедряется в кристаллическую решетку сульфата свинца в результате процессов рекристаллизации и самодиффузии. Естественно, что такие реакции не подчиняются экспоненциальному закону обмена. Этот закон выполняется только тогда, когда изотопы в процессе реакции распределяются равномерно в каждой фазе (т. е. если скорость перемешивания изотопов внутри каждой фазы велика по сравнению со скоростью самого процесса обмена или процесса диффузии через поверхность раздела). Поскольку объемы различных фаз могут быть неодинаковыми, то экспоненциальный закон обмена в тех случаях, когда он вообще применим, лучше представить в такой форме, в которой он дает зависимость от количества реагирующих веществ, а не от их концентрации [c.34]

Рис. П-8. Распределение концентрации при диффузии через поверхность

Для установления равновесия (или, точнее, для достаточного приближения к нему) за сравнительно короткое время обычно необходимо энергичное перемешивание экстракционной системы, состоящей из исходной смеси и растворителя. Материальный обмен между двумя фазами происходит только путем диффузии через поверхность раздела фаз и (в отсутствие перемешивания) путем диффузии через последующие слои жидкости. Таким образом, если исходную смесь и растворитель [c.55]

Методика расчета абсорбционных колонн. Абсорбцией называется процесс избирательного поглощения газов или паров жидкими поглотителями. При этом происходит переход вещества из газовой или паровой фаз в жидкую за счет диффузии через поверхность контакта фаз. [c.124]

Изменение поверхностного натяжения за счет изменения концентраций и температур ведет к интенсивному вихреобразованию на границе раздела фаз. В процессе диффузии через поверхность концентрация распределяемого вещества у поверхности раздела может быть неоднородной, что приводит к локальному изменению поверхностного натяжения и, как следствие, к нестабильности поверхности. [c.142]

Термодинамическая нестабильность процессов формования с выделением паровой или газовой фазы выше температуры кипения летучего компонента не является препятствием для нормального протекания процесса и не оказывает заметного влияния на качество получаемых волокон, если образование пузырьков газовой (паровой) фазы при этом кинетически заторможено (мала вероятность образования зародышей), а выделение газов или испарение растворителя происходит путем молекулярной диффузии через поверхность формующегося волокна в окружающую среду. [c.209]

КРАЕВЫЕ УСЛОВИЯ ПРИ ДИФФУЗИИ ЧЕРЕЗ ПОВЕРХНОСТЬ [c.32]

Таким образом, для объяснения общего характера зависимости прочности склеивания от давления, температуры и длительности дублирования представления о молекулярной диффузии через поверхность соприкосновения привлекать не обязательно. Важно также, что подвижность макромолекул, определяющая скорость диффузии, в равной мере определяет и кинетику развития пластических деформаций. [c.38]

Авторы подчеркивают, что использование для теоретического анализа простой модели ие позволяет согласовать теорию с опытом. Полученные анализом результаты подтверждаются экспериментом лишь качественно (Линде и Зерт, 1965). В то же время теоретические анализы важны, ибо необходимо твердо выяснить механизм, который вызывает турб пентность при диффузии через поверхность. [c.64]

Скорость реакции в этом случае зависит как от скорости диффузии через поверхность раздела фаз, так и от скорости гомогенной реакции в органической фазе. Важными факторами являются энергия разрушения водной оболочки аниона и энергия пересольватации органическим растворителем. Следует отметить, что при переходе аниона нз водной в органическую фазу наблюдается кардинальное изменение сольватации оние-вых ионов. Анион перешедшей в органическую фазу ионной пары 0+ V крайне мало сольватирован, что даже дало повод называть реакции таких ионных пар реакциями голых анионов (см. обзор [2]). Очевидно, что для таких реакций выгоднее всего использовать возможно более липофильные катионы и малополярные растворители. Классическим примером переноса анионов из водной фазы в органическую является окрашивание бензольного слоя в малиновый цвет в системе водный раствор КМЛО4 — бензол при добавлении метилтриок-тиламмонийхлорида [3]. В настояш,ее время такой малиновый бензол используют для окисления многих органических соединений. [c.13]

Можно применять предварительное легкое дубление невяжущими дубителями, причем кожа не теряет способности к набуханию в разбавленной кислоте. Естественные дубители или содержат сахара или сахара получаются путем гидролиза во время процесса дубления. Эти сахара могут подвергаться брожению при процессе дубления, образуя при этом значительные количества слабых органических кислот, которые собираются в отработанном дубильном растворе. Они могут служить для нейтрализации извести и утолщения кожи. Но образовавшиеся кислоты, как органические, так и минеральные, можно применять и для предварительной обработки кожи перед дублением или для добавления к отработанным дубильным растворам, чтобы повысить их естественную кислотность. Наконец, если свежую шкуру обрабатывать крепким раствором вяжущих дубителей, то осаждение на поверхности кожи происходит так энергично, что поверхность пор забивается и дальнейшее проникновение дубителя путем диффузии через поверхность кожи становится невозможным или, по крайней мере, черзвычайно медленным. Ясно, таким образом, что обработка шкуры дубильной жидкостью должна проводиться путем противоточной операции, состоящей из относительно большого числа ступеней. [c.388]

Если в растворах нет химических реакций (хотя они могут протекать на поверхности, см. ниже), коэффициенты диффузии мояио считать постоянными и нет диффузии через поверхность раздела, то линеаризованные уравнения конвективной диффузии для кавдого вещества в объемах обоих растворов имеют вид [c.124]

СОРБЦИЯ (от лат. зогЬео — поглощаю) — поглощение вещества из окружающей среды твердыми или жидкими телами. Поглощающее тело (поглотитель) наз. сорбентом, поглощаемое вещество — с о р б а -том, пли сорбтивом. Виды С. абсорбция, адсорбция, хемосорбция и капиллярная конденсация. Абсорбция— поглощение сорбата (точнее — абсорбата) всем объемом сорбента (точнее — абсорбента). При абсорбции молекулы абсорбата диффундируют (см. Диффузия) через поверхность раздела фаз и распространяются по объему абсорбента, внедряясь между молекулами или узлами кристаллической решетки. Если абсорбент — жидкое те.то, то абсорбция из газовой фазы тождественна растворению, а абсорбция из несмешивающейся жидкой фазы — экстракции. Поглощение газов металлами, а также некоторыми другими материалами наз. окклюзией (см. также Абсорбция). Адсорбция — поглощение сорбата (точнее — адсорбата) поверхностью сорбента (точнее — адсорбента). При физической, т. е. не сопровождающейся хим. превращениями, адсорбции молекулы адсорбата удерживаются у поверхности силами межмолекуляр. взаимодействия. Они образуют адсорбционный слой толщиной в одну (моно-молекулярная адсорбция), две или несколько молекул (нолимолекуляр-ная адсорбция), сохраняя способность диффундировать вдоль поверхности и покидать ее вследствие теплового движения (см. Десорбция). Энергия связи адсорбированных молекул о поверхностью адсорбента при физ. адсорбции обычно составляет несколько ккал моль (см. Адсорбция). X е м о с о р б ц и я — поглощение сорбата с образованием различных химических соединений в объеме или поверхности сорбента. Хемосорбция обычно сопровождается тепловым эффектом в несколько десятков, иногда сто и более ккал/моль (см. также [c.416]

Одновременно н идкая фаза исследовалась на появление нерекисей и альдегидов. При оигятах, сочетавшихся с анализом газов, не было )грину-дительного неремешивания системы и доступ кислорода из газовой фазы в н идкую был ограничен диффузией через поверхность раздела в трубке малого сечопия. В этих условиях были получены результаты, изображенные на рис. 4. [c.177]

Цименс [220] вывел уравнения, дающие зависимость скорости обменной реакции между твердой и жидкой фазами от времени, причем принималось, что медленными стадиями являются 1) диффузия через поверхность раздела, 2) обмен на поверхности раздела и 3) диффузия вглубь твердой фазы. Уравнения, отвечающие первым двум случаям, представляют собой выражения экспоненциального закона обмена и легко сводятся к уравнению (30). Дифференциальное уравнение второго порядка, дающее зависимость для третьего из указанных процессов, было решрю только для частного случая, когда количество реагирующего вещества в жидкой фазе во много раз больше, чем в твердой фазе. [c.34]

Не все процессы отжига характеризуются лишь движением дефек тов или диффузией через поверхность. Часто вслед за частичным плавлением наблюдается рекристаллизация. Описание этого процесса можно найти в обзорах Стюарта [118], Джейла [43], Цахмана [131], Манделькерна [79] и Фишера [32]. На рис. 7.10 приведены зависимости изменения плотности в процессе отжига (при указанных у кривых температурах) линейного полиэтилена, закристаллизованного при быстром охлаждении от 170 до 25 °С. Аналогичные результаты, относящиеся к отжигу выращенных из раствора кристаллов линейного по-.таэтилена, показаны на рис. 7.11. В обоих случаях выше 120°С сначала наблюдается возрастающее с повышением температуры отжига плавление (см. также гл. 9 т. 3), после которого происходит уменьшение плотности, свидетельствующее о протекании рекристаллизации Образцы, отжигаемые при температурах 132 - 135 °С, почти достигают плотности образцов в аморфном состоянии (степень достижения зависит от совершенства исходных кристаллов и длины складки), и в них остаются лишь собственные зародыши кристаллизации (разд. 5,1.4.2). Верхний температурный предел сохранения собствен- [c.466]

Для всех медленно протекающих реакций неравновесной поликонденсации правило неэквивалентности функциональных групп сохраняет полностью свое значение и проявляется в полной мере. В тех же реакциях неравновесной поликондепсации, которые отличаются высокой скоростью, образованием пленок и твердых частиц на поверхности раздела, влияние соотношения исходных веществ проявляется иногда своеобразно. Это зависит от влияния кинетических и диффузионных факторов связано с различными побочными реакциями в процессе диффузии через поверхность раздела, протекающими с разной скоростью. Существенное значение при этом имеет концентрация реагирующих веществ и их химическая активность. Поэтому возможтю, что и при эквивалентном соотношении исходных веществ в реаищониой массе, в тех местах, где происходит реакция неравновесной поликоиденсации и образуется полимер, соотношение исходных веществ может нарушаться. В частности, это имеет место при гидролизе исходных веществ, который может произойти во время диффузии мономера в реакционную зону. Различная скорость диффузии исходных веществ к месту реакции может вызывать изменение концентрации одного из реагентов в большей мере, чем другого, и т. д. [c.44]

Степень когерентности флуктуаций, как и любое другое кооперативное явление в жидкости, может быть исследована наблюдением сохранения памяти о начальном импульсе любого наперед выбранного коллектива частиц, например заключенного в некую сферу. Это позволяет выявить влияние миграции колеблющихся ионов жидкого металла на структуру функций 5(й, м). Наличие обнаруженной нами газоподобной диффузии в жидком алюминии при малых временах, проявляющейся на графике среднеквадратичного смещения, уже само по себе говорит о когерентности первой оболочки соседей по отношению к взятому за отсчет иону-осциллятору. При выборе упомянутой сферы следует иметь ввиду, что когерентность рассматриваемого коллектива ионов будет теряться из-за диффузии через поверхность выбранной сферы и из-за обмена импульсами ионов, находящихся на ее границе. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология