Майера теория диффузии

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]

Приведенное уравнение для О не учитывает различия характеристик (например, и) различных молекул в смеси, поэтому оно относится к самодиффузии. Для смеси газов при наличии градиента концентрации из-за различия потоков компонентов, казалось бы, должен был возникнуть перепад давления. Однако такой перепад создает движение всего газа. В результате, например, в бинарной смеси устанавливается некоторый общий коэффициент диффузии Оп- В простейшей теории Майера [c.189]

Повышенная температура при работе на колонне вызывает главным образом понижение вязкости и дальнейшее увеличение скоростей реакции и диффузии, что приводит, в свою очередь, к лучшему разделению в более короткий промежуток времени. Для того чтобы экстраполировать равновесные данные к условиям колонны, Томпкинс и Майер [361 применили теорию тарелки Мартина и Синга [33], основанную на аналогии ионообменных колонн с дистилляционными фракционными колоннами. Числовая величина р количества теоретических тарелок дается приблизительно формулой Матесона [c.433]

Обратный осмос можно использовать для отделения ионов из водного раствора. Для таких процессов, как правило, используются нейтральные мембраны, и транспорт ионов определяется их коэффициентами растворимости и диффузии в мембране (что выражается коэффициентом проницаемости растворенного вещества, уравнение V-148). Движущей силой транспорта ионов является перепад концентраций, однако при использовании заряженных или ионообменных мембран вместо нейтральных, на транспорт ионов оказывает влияние также фиксированный заряд. Теорелл [24] и Майер и Сивере [25] воспользовались теорией фиксированных зарядов для описания ионного транспорта в подобных системах. В основе теории лежат два закона уравнение Нернста — Планка и равновесие Доннана. [c.266]

Если бы мы применили указанный выше способ рассмотрения процессов самодиффузии и диффузии самой примеси к взаимной диффузии двух различных газов, паходяш,ихся в соизмеримых количествах, то при постоянном давлении смеси получили бы различные потоки диффузии и соответственно коэффициенты диффузии для каждого из газов. Такая ситуация привела бы к нарушению постоянства давления в смеси [1, 2], что противоречит опыту. Правильная теория должна давать одно и то же значение коэффициента взаимной диффузии для обоих диффундирующих газов. Однако коэффициент взаимной диффузии может зависеть от состава газовой смеси, т. е. зависеть от координаты. При элементарном рассмотрении взаимной диффузии Майер (1877) [3] предположил, что постоянство давления поддерживается течением газа как целого. Учет этого течения приводит к тому, что коэффициенты диффузии обоих газов одинаковы, но зависят от состава смеси, и поэтому изменяются от места к месту. Стефан (1872) [4] вывел формулу для коэффициента взаимной диффузии, предполагая, что оба диффундирующих газа движутся навстречу друг другу и действуют друг на друга с силой, пропорциональной произведению плотностей и относительной скорости. При этом оказалось, что коэффициент взаимной диффузии не зависит от отношения, в котором смешаны газы. Однако Стефан предполагал, что у диффундирующих газов — равновесное распределение скоростей это вносит некоторую погрешность. [c.38]

Другой подход к анализу процессов, протекаюш,их в условиях линейной неидеальной хроматографии, был развит еще в первых работах нобелевских лауреатов Мартина и Синджа [71], предложивших в 1941 г. тарелочную теорию жидкостной распределительной хроматографии, распространенную затем на газо-жидкостную хроматографию Джеймсом и Мартином [72]. При этом слой неподвижной фазы рассматривается как совокупность последовательно соединенных элементарных ступеней ( тарелок ),на каждой из которых устанавливается межфазовое равновесие. Хотя теория тарелок и объясняет, почему профиль хроматографической зоны в случае линейной изотермы распределения для достаточно больших времен элюирования приближается к форме гауссовской кривой, однако она не позволяет непосредственно связать размывание с параметрами хроматографического опыта. Дальнейшее свое развитие тарелочная теория получила за рубежом в работах Майера [73], Глюкауфа [74—75] и Винка [76] и в исследованиях советских авторов [77—80], однако, вследствие указанного выше формального характера, она все больше уступает свои позиции теории скоростей , существенный вклад в которую сделан Жуховицким с сотрудниками [81—83] и Томасом [84], изучавшими процесс динамики сорбции вещества слоем зерпеного материала из потока инертного газа. В работе [82] приведено полное решение для процесса, лимитируемого внешнедиффузиоиной кинетикой при линейной изотерме адсорбции. Для изотермы Лэнгмюра задачу удалось решить только численно [67]. Отметим, что внутридиффузионные задачи в динамике сорбции еще в середине и конце тридцатых годов исследовались Викке [85] и Дам-коллером [86], причем было показано, что предложенный механизм хорошо описывает опыты при низких давлениях, при повышенном же давлении процесс, видимо, начинает контролироваться внешней диффузией. [c.88]

Равновесное распределение, отвечающее рассмотренным выше представлениям, было подтверждено качественно Д. Д. Иваненко, Г. Е. Гапо-ном и др. [1113], измерением распределения радиоактивности по высоте колонки из окиси алюминия, промытой азотной кислотой, после пропускания через нее раствора фосфата, меченного радиоактивным Р . В серии работ из Клинтонской лаборатории и Иовского университета подробно изучены при помощи радиоактивных изотопов теория и практика разделения катионов в ионообменных колонках. Бойд и сотр. [1114] рассмотрели термодинамическую теорию работы колонки в равновесных условиях и ее динамику. Найденные ими соотношения подтверждены опытами разделения N3 , КЬ и Сз и отделения их от бария и лантана на амберлите 1К —1, причем было найдено, что динамика разделения определяется скоростью диффузии ионов в зерне поглотителя при высоких концентрациях и в прилегающих к нему слоях раствора — при малых его концентрациях. С другой стороны, Томкннс и Майер [1115] дали теорию колонки, основанную на уже использованной в 4-й главе аналогии с тарелочной фракционной колонкой и на общих уравнениях переноса. Их выводы были также подтверждены изучением разделения на дауексе-50 лантанидов, активированных облучением. [c.433]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология