Ван-дер-Ваальса диффузия

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ — взаимодействие двух элек-тронейтральных молекул, вызываемое силами притяжения или отталкивания. Межмолекулярные силы притяжения, называемые иногда силами Ван дер Ваальса, много слабее валентных сил, но именно М. в. обусловливает откло нения от законов идеальных газов, переходы от газообразного состояния к жидкому, существование молекулярных кристаллов, явления переноса (диффузия, вязкость, теплопроводность), тушение люминесценции, уширение спектральных линий, адсорбции и др. М. в. всегда представляет собой первую стадию элементарного акта химической бимолекулярной реакции. При больших расстояниях между молекулами, когда их электронные оболочки не перекрываются, преобладают силы притяжения при малых расстояниях преобладают силы отталкивания. Короткодействующие силы имеют ту же природу, что и силы химической (валентной) связи и возникают при условии, когда электронные оболочки молекул сильно перекрываются. Частным случаем М. в. является водородная связь. М. в. определяет агрегатное состояние вещества и некоторые физические свойства соединений. [c.157]

Различают следующие виды сорбции 1) абсорбция—проникновение газа в массу сорбента (абсорбента), что в результате дает твердый раствор абсорбция характеризуется малой скоростью и длительным временем для завершения 2) адсорбция—поверхностная сорбция или уплотнение газа (пара) на поверхности сорбента (адсорбента) за счет сил притяжения (силы Ван-дер-Ваальса). Скорость адсорбции зависит от характера поверхности на гладких поверхностях она протекает с очень большой скоростью, на пористых—замедляется (диффузия в тонкие поры), но весь процесс в том и другом случаях протекает в несколько секунд или минут 3) капиллярная конденсация—сорбция пара или газа с конденсацией в порах адсорбента, которая протекает очень быстро 4) хемосорбция—адсорбция паров или газов на поверхностях силами остаточных валентностей с образованием химического соединения в виде мономолеку-лярного слоя сюда же относятся, по существу, и процессы активированной адсорбции (стр. 116). [c.93]

Коксообразование идет по реакции второго порядка по концентрации асфальтенов в растворе. Энергия активации в этом случае близка нулю, так как является, по существу, константой скорости диффузии ( 1 5 ккал/моль), — константа скорости выделения ассоциатов из раствора —очень мало зависит от температуры ( 2 0), а энергия активации Е- распада ассоциатов асфальтенов на дискретные молекулы, определяемая силами Ван-дер-Ваальса между молекулами асфальтенов (точнее, разностью энергий взанмодействня молекул асфальтенов между собой и молекулами растворителя), также невелика (видимо, 2—5 ккал/моль). Прн дальнейшем повышении температуры растворяющая способность растворителя по отношению к асфальтенам понижается настолько, что асфальтены с большой скоростью выделяются из раствора в виде микрокапель второй жидкой фазы и образование кокса происходит в основном в результате закоксрвывания этих [c.121]

Абсорбция и адсорбция газов зависят от переноса молекул газа из общей массы к поверхности жидкости или твердого тела. В случае жидкости молекулы газа в дальнейшем диффундируют во всем объеме жидкости, тогда как на поверхности твердого тела они удерживаются физическими (Ван-дер-Ваальса) или химическими (хемосорбция) силами. Когда поверхность жидкости или твердого тела вступает в контакт с покоящимся газом, диффузия молекул газа протекает по законам молекулярной диффузии, и скорость ее зависит от температуры и давления газа и типа газовых молекул. Скорость переноса молекул Na в мольных единицах на единицу площади за единицу времени описывается законом Фика [c.103]

В общем случае процесс выделения частиц примесей из воды при фильтровании состоит из трех стадий переноса частиц из потока воды на поверхность фильтрующего материала, закрепления их на поверхности зерен и в щелях между ними и отрыва частиц с переходом их обратно в поток воды. Перенос частиц на поверхность фильтрующего материала зависит как от характеристик частиц и слоя (размеров, плотности, формы, поверхностных свойств), так и от гидродинамики потока воды. Основную роль в переносе частиц играют явления инерции и диффузии. Удержание частиц поверхностью фильтрующего материала происходит в результате как адгезии, так и механического задержания частиц в щелях, образующихся в точках контактов зерен слоя. Адгезия частиц обусловлена в основном действием межмолеку-лярных сил Ван-дер-Ваальса. Прилипающие частицы заполняют поры между зернами слоя, при этом сужается сечение для прохода воды и повышается гидравлическое сопротивление слоя. При постоянном расходе воды это приводит к росту перепада давления и увеличению скорости воды в порах, что способствует увеличению срыва уловленных частиц. Так как процессы захвата и срыва частиц происходят одновременно, то в какой-то момент времени устанавливается динамическое равновесие между этими процессами сначала на первых участках слоя по ходу воды. Эти участки слоя перестают поглощать примеси (насыщаются). Постепенно процесс насыщения распространяется в глубь слоя, и в определенный момент концентрация примеси в фильтрате начинает повышаться. Время работы фильтра от начала пропуска воды до момента проскока примеси (до заданной ее концентрации в фильтрате) называется временем защитного действия фильтра Тз.д. Количество удержанных примесей за это время, отнесенное к объему слоя, составляет его рабочую емкость Е- . Емкость и Тз.д фильтрующего слоя зависят от крупности зерен слоя, их формы, природы материала слоя, скорости потока воды, начальной концентрации примеси в воде, вы- [c.50]

Партингтон [92]. В разд. 7, на который приходится около 300 страниц книги, рассматриваются свойства газов, причем большое внимание уделяется истории вопроса и экспериментальным методикам. В книге представлено описание критических явлений, отношений параметров PVT и уравнений, значений плотности, удельной теплоемкости, вязкости, проводимости и диффузии. Среди характеристических уравнений центральное место занимает уравнение Ван-дер-Ваальса в его первоначальном виде. Помимо этого кратко рассматриваются несколько десятков уравнений, включая вириальное уравнение состояния и уравнение Битти — Бриджмена. В этой книге содержится исключительно важный справочный материал по данному вопросу. [c.107]

Для осуществления процесса коагуляции частицы должны приблизиться друг к другу на такое расстояние, когда для заряженных частиц начинают действовать силы Кулона, а для нейтральных —силы Ван-дер-Ваальса, под действием которых происходит слипание частиц. Сближение частиц на такие расстояния, когда они притягиваются друг к другу и слипаются, может происходить в результате броуновского движения (молекулярно-кинетическая коагуляция), разности скоростей движения частиц разной крупности (гравитационная коагуляция), перемешивания (градиентная коагуляция). Молекулярно-кинетическая коагуляция происходит в основном между частицами малых размеров 1—3 мкм. Скорость молекулярно-кинетической коагуляции зависит от числа частиц, их размеров, диффузии и определяется из следующего уравнения [46] [c.93]

В зависимости от того, является ли изменение свойств полимера под воздействием влаги обратимым пли необратимым после удаления влаги из материала, зюздействие воды на полимер определяют как физическое или химическое. Необратимые изменения свойств материала при химическом воздействии соировоя даются изменением химической структуры полимера. Физическое воздействие вызывает обратимые изменения свойств полимера при этом физическое воздействие может быть как поверхностным, так и объемным. Следствием проникновения воды в полимер в процессе объемной диффузии при обратимом воздействин является уменьшение взаимодействия мегкду макромолекулами, связанными друг с другом силами Ван-дер-Ваальса, что, в свою очередь, снижает прочность материала, увеличивает гибкость макромолекулярных цепей, в результате чего снижается температура стеклования и температура хрупкости, создаются условия для ускоренного протекания релаксационных процессов. [c.73]

Существуют две теории, объясняющие механизм закрепления дисперсных красителей на химических волокнах. Согласно первой теории, краситель, диффундируя внутрь волокна, растворяется в его аморфных зонах, образуя твердые растворы . По другой теории, краситель после диффузии в субмикроскопические поры фиксируется активными центрами полимера за счет образования водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса, На примере полиамидного волокна такое взаимодействие можно представить следующей схемой [c.55]

Температурная зависимость константы диффузии была использована для выяснения механизма диффузии молекул газа в полимере. В основу этого механизма положены следующие представления о тепловых флуктуациях в жидкостях- . Молекулы газа передвигаются отдельными импульсами через отверстия ( дырки ) в полимере, которые образуются и исчезают в результате флуктуаций при тепловом движении сегментов молекул полимера. Энергия активации Ео расходуется на раздвижение цепей полимера, которые связаны друг с другом силами Ван-дер-Ваальса, на расстояние, достаточное для того, чтобы позволить молекуле газа переместиться и занять новое место ( дырку ). При этом энергия активации превращается в кинетическую энергию молекул газа и частично—в кинетическую энергию молекул полимера. [c.308]

Механизм ранних стадий поглощения кислорода . Последние исследования в области свойств поверхностей дали более ясное понимание того, каким образом кислород поглощается твердыми телами. Молекулы кислорода легко пристают благодаря действию обычных интермолекулярных сил (сил Ван-дер-Ваальса) к металлической поверхности, свободной от газа эта физическая адсорбция происходит почти мгновенно. Более медленно, но со скоростью, увеличивающейся вместе с температурой, кислород может вступать в химическое взаимодействие с металлическим основанием, вследствие обмена электронов между кислородом и атомами металла. Кислородная молекула должна получить некоторое количество энергии прежде, чем она сможет перейти в это состояние химической адсорбции ( хеми-сорбции , как большинство исследователей ее называет). Однако, если это происходит, кислород гораздо более прочно закрепляется, чем прежде Поверхность металла, покрытую химически адсорбированным кислородом, можно рассматривать как двухмерное химическое соединение Кислород может диффундировать в металл через трещины в зернах или в пустотах между зернами или, если позволяет энергия, в самую решетку. В последнем случае получается уже трехмерная окисная пленка. Если существует такая форма окисла, которая может быть получена из металла просто проникновением кислородных атомов в существующую решетку, тогда сперва образуется псевдоморфная окисная пленка. Она часто бывает неустойчивой и переходит в некоторые другие формы окиси, в которых первоначальная структура решетки теряется. Пленка в этом случае будет утолщаться, как уже было указано, благодаря диффузии кислорода внутрь и металла наружу сквозь пленку. [c.108]

Адсорбция на различных углеродных поверхностях. Как по называют исследования адсорбции кислорода и водорода на различ- ных углях, графите и алмазе на всех этих аллотропических формах углерода, вообще говоря, наблюдаются одинаковые явления, хотя на углях они, естественно, усложняются. При низких температурах как водород, так и кислород, удерживаются адсорбцией ван-дер Ваальса, а при высоких — хемосорбцией. На графите хемоСорбция протекает, повидимому, медленно, причём энергия активации Водорода (активации непосредственно адсорбции или активации процесса диффузии на свежие участки поверхности) значительно возрастает по мере покрытия поверхности. На алмазе энергия активации хемосорб-ции водорода мало зависит от степени покрытия поверхности алмаза по сравнению с графитом. Водород, вероятно, удерживается на по- [c.532]

Синтетические закрепители типа найлофиксана Р представляют собой высокомолекулярные продукты конденсации формальдегида, ароматических сульфокислот и дигидрокоидифенилсульфо-нов. Механизм их взаимодействия с волокном окончательно не выяснен. Обычно считают, что высокое содержание гидроксильных групп позволяет им образовывать водородные связи с молекулами волокна. Очевидно, фиксация происходит также за счет сил Ван-дер-Ваальса. Вследствие этого диффузия красителя, связанного с волокном ионной связью, сильно затруднена. При обработке таннином закрепление происходит благодаря образованию нерастворимого танната с рвотным камнем. Неудобство последнего метода по сравнению с применением синтетических закрепителей заключается в его двухстадийности. [c.59]

Диффузия есть движение сольватированных молекул растворенного. веществЗ" ВпгршГ наполнш ой молекулами растворителя. Очевидно, чтобы остановить это движение, нужно приложить к движущимся молекулам силу, равную их живой силе и направленную в противоположную сторону. Йапример, если движущиеся молекулы окружить перепонкой (перегородкой), через которую молекулы воды могли бы проходить совершенно свободно (как будто бы этой перепонки и нет), а для молекул растворенного вещества эта перепонка была бы непроницаема, то последняя испытывала бы давление. Это давление можно косвенными путями измерить. Оно оказалось равным тому давлению, которое молекулы растворенного вещества имели бы в состоянии газа при той же температуре и в том же объеме. Если имеем дело с разбавленным раствором, т. е. когда можно пренебречь величинами а и Ь из уравнения Ван-дер-Ваальса, то это давление, давление рассеяния вещества в среде растворителя, названное (вследствие исторически сложившихся обстоятельств) осмотическим, подчиняется закону Клапейрона, т. е. закону идеальных газов. [c.141]

При анализе входа тел в атмосферу обычно считается, что физическая адсорбция, протекает много быстрее, чем хемосорбция, и ею можно пренебречь. В этом разделе рассматриваются процессы физической адсорбции-десорбции атомов, их поверхностной диффузии и гетерогенные химические реакции, ведугцие к образованию молекул кислорода, азота и двуокиси углерода. Учет реакций с участием физически адсорбированных частиц, связанных с поверхностью слабыми силами Ван дер Ваальса, позволил объяснить обнаруженную в ряде экспериментов (см. [9]) немонотонную зависимость коэффициен- [c.146]

При выборе оптимального режима взаимодействия активного красителя с волокном необходимо учитывать, что повышение температуры и щелочности ванны ускоряет и нежелательную реакцию красителя с водой. Гидролиз красителя возможен как на стадии диффузии красителя к поверхности волокна, так и во время диффузии его в волокне. Присутствие на волокне гидролизованной формы красителя, удерживающейся лишь за счет сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей, снижает устойчивость окраски к мокрым обработкам и трению. Поэтому гидролизованный краситель необходимо удалить с волокна в процессе промывки. [c.105]

Осуществляются эти связи за счет механического сцепления с неровностями развитой шероховатой поверхности, диффузии и адгезии, возникающей в тех случаях, когда металл напыляется на свежеопескоструенную, незагрязненную и неокислен-ную поверхность . Связь между частицами в покрытии обусловливается действием межмолекулярных сил (сил Ван-дер-Ваальса), химического взаимодействия (в отдельных точках) и механических сил (зацепление за счет шероховатости поверхности частиц) [26, 42, с. 7—59, 60]. [c.119]

Адсорбционные силы имеют ту же природу, что и силы межмолекулярного взаимодействия в газах, жидкостях и твердых телах. Межмолекулярным взаимодействием называется действие одной электрически нейтральной молекулы на другую. Межмолекулярное взаимодействие обусловливает переход от газообразного состояния в жидкое, диффузию, вязкость, теплопроводность, адсорбцию и другие явления. Межмолекулярные силы притяжения (силы Ван-дер-Ваальса) значительно слабее валентных сил. Так, для разрыва химической связи необходимо затратить 50—100 ккал моль, тогда как энергия межмолекулярного взаимодействия составляет всего от десятых долей до нескольких ккал1моль. Например, теплота испарения воды составляет около 10 ккал/моль, бензола — около 7 ккал/моль, жидкого азота — 0,67 ккал/моль. [c.50]

К ко1ва же ирпрода адгезии Существует несколько теорий, наиболее распространенная — молекулярная, или, как ее называют, адсорбционная. Сущность этой теории заключается в следующем. При нанесении раствора ноли-.мера на гладкую поверхность он растекается по ней, а затем начинается диффузия больших макромоле о л полимера к поверхности подложки при этом полярные группы молекул или группы, способные образовывать водородные связи, приближаются к соответствующи.м группам молекул подложки. Когда расстояние между этими молекулами становится меньше 0,5 нм (5 А), начинают действовать силы Ван-.дер-Ваальса, которые и обусловливают достаточную адгезию. Молекулярные взаимодействия возможны только тогда, когда поли.мер и подложка обладают полярными функциональными группами. Это легко видеть на нри.ме-рах. Так, покрытия на основе алкидных и эпоксидных материалов, имеющих функциональные группы —СООН или — ОН, обладают хорошей адгезией к стали, а покрытия на оанове перх.чорвиниловых и фторопластовых материалов, обладающих малой полярностью и не содержащих функциональных групп, характеризуются плохой адгезией. [c.49]