Поры в стенках капилляров

Идеальной моделью движения жидкостей в порах является закон Стокса для течения жидкости в цилиндрическом капилляре. Вывод закона сводится к следующему. Предполагается ламинарный режим течения жидкости по цилиндрическому капилляру радиусом г и длиной I (рис. IV. 15). Каждый слой жидкости в капилляре течет со своей скоростью, возрастающей от нуля (около стенки капилляра) до и акс (в центре его). Сила внутреннего трения по цилиндрической границе движения радиусом х в соответствии с уравнением Ньютона равна [c.231]

Если высушиваемый материал — это пористое тело с капиллярами радиусом г 0,1 нм, то перенос влаги в нем подчиняется законам молекулярной диффузии, при меньших размерах капилляров (г <0,1 нм) закономерности переноса определяются режимом течения, при котором преимущественным является соударение молекул со стенками капилляров, а не между собой, как при обычной диффузии. Молекулы жидкости, ударяясь о стенки пор, как бы поглощаются ими и затем вновь испаряются. При очень малых капиллярах (порах), соизмеримых по размерам с молекулами влаги, механизм диффузии меняется в этом случае [c.145]

Капиллярная конденсация представляет собой процесс сжижения пара в порах твердого сорбента. Пар может конденсироваться лишь при температуре ниже критической. Если образующаяся жидкость хорошо смачивает стенки капилляров, т. е. поверхность сорбента, то в капиллярах образуются вогнутые мениски в результате слияния жидких адсорбционных слоев, возникающих на стенках капилляров. Когда пар над мениском достигает насыщения, начинается конденсация и поры адсорбента заполняются жидкостью. [c.326]

Допустим, как и при анализе процесса при постоянной разности давлений, что на 1 м поверхности фильтрования находится Л п одинаковых цилиндрических капилляров радиусом Гк и длиной 1к- Примем также, что в процессе фильтрования на стенках капилляров вследствие механического торможения или адсорбции постепенно откладывается равномерный слой осадка, уменьшающий радиус капилляров. В данном случае фильтрование осуществляется при возрастающей разности давлений АР, компенсирующей увеличение сопротивления фильтровальной перегородки по мере закупоривания ее пор. [c.102]

Прямой метод определения параметров моделей многофазных потоков, в случае многофазных систем или систем с ярко выраженной структурной неоднородностью, когда распределение объема между фазами или неоднородностями неизвестно, анализ структуры потоков индикаторными методами в известной мере затруднен. Трудности анализа функций отклика системы на типовые возмущения по составу потока обусловлены сопутствующими помехами, вызванными такими явлениями, как молекулярная диффузия в поры и капилляры твердых частиц, в пленки и карманы в пространстве между этими частицами, конвективная диффузия в застойных зонах системы, адсорбция и десорбция индикатора на поверхности частиц и стенок, ограничивающих поток и т. д. [c.29]

Перед тем как промывочный чан с промытыми шариками открыть для разгрузки, его заполняют транспортной водой, содержащей поверхностно-активное вещество — соляровый или газойлевый нейтрализованные контакты. В процессе сушки стенки капилляров сырых шариков под действием капиллярного давления жидкости, находящейся в порах, испытывают сжатие. Это сжатие приводит к уменьшению диаметра пор и разрушению стенок капилляров. Применение нейтрализованных контактов понижает поверхностное натяжение интермицеллярной жидкости и ослабляет сжатие стенок капилляров, т. е. обеспечивает наименьшее растрескивание шариков в процессе сушки. Нейтрализованный контакт в количестве 6—6,5 мл/л прили- [c.62]

Эго обусловлено тем, что существенный вклад в неравномерность распределения элементов потока по времени пребывания в аппарате могут вносить молекулярная диффузия в поры и капилляры твердых частиц системы, в пленки и карманы в пространстве между этими частицами, конвективная и вихревая диффузия в застойных зонах системы, адсорбция и десорбция на поверхности частиц и стенок, ограничивающих поток и т. п. [781. [c.396]

При термической обработке алюмосиликатов при 700° С и выше, в особенности в атмосфере водяного пара, резко изменяется характер нор. Повышение давления при определенной температуре создает условия для фиксирования пор соответствующих размеров, т. е. не дает порам возможности сжиматься. Обусловливается это следу-, ющим при испарении влаги из нор возникающее давление стремится сжать стенки капилляров искусственно создаваемое давление в какой-то момент сжатия уравновешивает капиллярное давление, останавливает сжатие стенок капилляров и в течение всего процесса сушки гидротермальным методом фиксирует соответствующие данному давлению размеры нор. [c.126]

Указывается [184], что в пористых телах, имеющих радиус пор более 50 А, наряду с адсорбированной водой содержится и капиллярно связанная. В начальный момент на стенках капилляров образуется адсорбированная пленка толщиной 25 А, свойства которой отличны от свойств свободной жидкости. Следующие порции воды не смачивают эту пленку, а образуют выпуклый мениск в капилляре. В таком случае давление насыщенного пара в капилляре ниже, чем над плоской поверхностью свободной воды. В результате этого пар, давление которого еще не достигло давления насыщения по отношению к плоской поверхности жидкости, является насыщенным по отношению к жидкой фазе в капиллярах. Это вы- [c.150]

Рассматривая поведение ионов в порах диафрагмы, мы пренебрегали явлениями избирательной. адсорбции ионов стенками пор диафрагмы (см. гл. II, 5, рис. 82). На стенках капилляров возникает заряд, изменяющий подвижность ионов в сечении А5 пограничного слоя. [c.326]

Капиллярная конденсация обусловлена наличием у адсорбента мелких пор. Пары адсорбтива конденсируются в таких порах при давлениях, меньших давления насыщенного пара над плоской поверхностью вследствие образования в капиллярах вогнутых менисков. Возникновение этих менисков следует представлять как результат слияния жидких слоев, образовавшихся на стенках капилляра вследствие адсорбции паров. Понятно, что возникновение вогнутых менисков возможно только в том случае, если образовавшаяся жидкость смачивает стенки капилляра. [c.99]

Однако экспериментальное определение краевого угла для капиллярных систем весьма сложно, и формулой Кантора пользуются лишь в том случае, когда краевой угол равен нулю. Поэтому чрезвычайно важным является вопрос о выборе жидкости, наполняющей поры мембраны. При наполнении капилляров хорошо смачивающей их поверхность жидкостью последняя покрывает слоем стенки капилляра, и краевой угол 0 равен нулю. [c.67]

Уравнения (IV.32) и (IV.33) выполняются при соблюдении следующих условий а) толщина двойного электрического слоя намного меньше радиуса капилляров б) электрическая проводимость стенок капилляров ничтожно мала по сравнению с электрической проводимостью раствора. Нарушение первого условия имеет место при использовании мембран с очень узкими порами (капиллярами). На рис. 38 схематически показано, как изменяется доля площади, занимаемая двойным электрическим слоем (она заштрихована), в сечении капилляра. С ее ростом уменьшается расход жидкости, протекающей через цилиндр. [c.98]

В процессе сушки химические реакции не протекают, а процесс помутнения, наблюдаемый во втором периоде, объясняется удалением влаги из пор шариков с заменой ее воздухом. Особенно важное значение имеет конец сушки (период пропарки), когда происходит диффузия водяного пара из внутренних пор шариков через капиллярные отверстия к поверхности. Жидкость при движении в частично обезвоженной структуре шариков оказывает расклинивающее действие на стенки капилляров, по которым опа перемещается капиллярное давление достигает десятков атмосфер. Столь значительные напряжения могут вызвать появление трещин, поэтому быстрая сушка в этот период опасна. Пропитка шариков перед сушкой растворами поверхностно-активных веществ, снижающими поверхностное натяжение выделяющейся жидкости, способствует снижению интенсивности капиллярного движения в пористой структуре шариков во время сушки и тем уменьшает напряжения. Применение растворов высокоэффективных нейтрализованных контактов вызывает незна- [c.66]

Наиболее сильно молекулы воды адсорбируются на поверхности таких веществ, которые способны связывать их в результате взаимодействия химического характера. Эту форму адсорбции часто называют хемосорбцией. Ее можно наблюдать, например, при адсорбции водяных паров на поверхности многих оксидов металлов. Однако количество воды, связанной таким путем, не может быть значительным, так как оно ограничено возможностью образования только мономолекулярного слоя ее вдоль доступной поверхности (включая стенки пор и капилляров, если они имеются в данном материале). [c.24]

Это явление характерно для паров" веществ и обусловлено наличием у адсорбента мелких пор. В таких порах пары конденсируются при давлениях р, меньших, чем давление насыщенного пара, над плоской поверхностью жидкости при той же температуре — р,. Это становится возможным при условии смачивания жидкостью стенок капилляра и Образования вогнутых менисков (если образовавшаяся жидкость не смачивает поверхность, образуется выпуклый мениск, конденсация пара над которым происходит при давлении, большем давления пара над плоской поверхностью). [c.52]

Рассмотрение вопроса о росте пузырей в капиллярах [17] и в порах [18] показало наличие на стенках капилляров и пор пленки жидкости, за счет испарения которой происходит рост пузырей. [c.16]

Так как повышение температуры увеличивает электропроводность буфера в капилляре, ток при постоянном напряжении в начале анализа изменяется до тех пор, пока не образуется стабильный температурный градиент. В этом состоянии основное джоулево тепло отводится через стенки капилляра. При неэффективном охлаждении температура буфера повышается, и поэтому ток увеличивается непропорционально приложенному напряжению. При этом перестает выполняться закон Ома. [c.18]

Уравнение описывает зависимость разрешающей способности от факторов N, а, к, to/two. Разрешение растет пропорционально квадратному корню из числа тарелок. Чем больше наложенная разность потенциалов, тем число теоретических тарелок больше до тех пор, пока с увеличением переноса вещества в потоке джоулево тепло вырастет не слишком сильно. Среднее число теоретических тарелок для большинства веществ пробы лежит в пределах от 100 до 200 тысяч. Если эффективность заметно ниже, то это означает, что молекулы пробы адсорбируются на стенках капилляра. В этом случае капилляр следует промыть и условия опыта оптимизировать, например, с помощью изменения pH. [c.83]

Экспериментальные данные по разделению. Известно немного точных и надежных данных по разделительной эффективности пористых перегородок. Для того чтобы иметь возможность сравнить их с теоретическими, они должны быть получены на простых моделях пор. Радиус капилляра или зазор между параллельными пластинами должен быть достаточно малым, чтобы работать при не очень низком давлении. Необходимость отбора проб газа, достаточных для точного определения изменения концентрации, создает технологические проблемы, связанные с изготовлением пучка одинаковых капилляров с хорошо контролируемой поверхностью стенок. Такие же проблемы возникают для пористых сред в виде слоя шариков. [c.82]

Первым это попытался сделать Зигмонди [23], объясняя гистерезис на основе различия углов касания ф при адсорбции и десорбции. Зигмонди постулировал, что при адсорбции ф принимает конечное значение из-за наличия пленки адсорбированного воздуха на стенках капилляров. Когда поры наполнятся жидкостью (рис. 80, точка Я), этот воздух вытесняется, поэтому при десорбции стенки полностью смочены и значение ф [c.168]

В случае вогнутой поверхности жидкости р, <. р и Ар -< О, так как / < О (О > 90 и os ft С 0). Для выпуклых поверхностей / > О и Ар > 0. Вогнутый мениск образуется, например, на границе жидкость/газ в том случае, если жидкость смачивает стенки капилляра. Поскольку в жидкости под мениском создается при этом отрицательное капиллярное давление, она поднимается по капилляру до тех пор, пока не произойдет уравновешивание капиллярного давления и веса столба жидкости (высотой К) (рис. 3.14). Если жидкость не смачивает стенок капилляра, формируется выпуклый мениск. При Ар > О жидкость опускается в капилляре относительно уровня свободной поверхности ha 0). Равновесие в такой системе описывается формулой Жюрена [c.154]

Если норы адсорбента достаточно широки, одинаково доступны для всех адсорбируемых молекул и стенки пор хорошо смачиваются адсорба-том, то предельные объемы пор, определяемые по сорбции различных паров, оказываются весьма близкими [20, 45] Однако при адсорбции адсорбатов, плохо смачивающих стенки капилляров адсорбента, такого совпадения не наблюдается. [c.31]

Таким обра юм, повышение долговечности бетона при введении в его состав кремнийорганических гидрофобизаторов можно объяснить двумя основными причинами во-первых, образованием мелко-пористой структуры бетона во-вторых, гидрофобностью внутренних стенок пор и капилляров в бетоне, создаваемой при действии гид-рофобнзаторов. [c.195]

Согласно уравнению (ХХ.З), знак и величина переноса определяются теплотой растворения газа в перегородке. Если эта теплота равняется нулю, то переноса пет. Теплота растворения относится к общему понятию, играющему большую роль в термодинамике необратимых процессов, к так называемой теплоте переноса . Так определяют тепло, переносимое при переходе одного моля (дополнительно к энтальпии самого этого моля). В рассмотренном переносе через перегородку моль растворяется по одну сторону перегородки (при этом выделяется теплота растворения), а затем этот моль выделяется по другую сторону перегородки (при этом поглощается теплота растворения). В результате происходит перенос количества тепла, равного теплоте растворения. Таким образом, эффект переноса при стационарных процессах зависит от пути переноса, в отличие от того, что имеет место при обратимых процессах. В случае, если теплота растворения в перегородке равна нулю, но в перегородке имеются весьма малые поры или капилляры, то при наличии градиента температуры возникает также перенос вещества, который носит название эффузии. Этот эффект возникает в том случае, когда диаметр путей в перегородке существенно меньше длины свободнр-го пробега молекул. Поэтому такой эффект просто осуществляется при помощи вакуума. При движении вещества в описанной выше перегородке молекулы не сталкиваются друг с другом, а сталкиваются только со стенками капилляров. В результате молекула в перегородке не может не- [c.538]

Предварительное тщательное удаление воздуха из пористого адсорбента обычно очень сильно уменьшает гистерезис. Это как будто подтверждает пра-вильнесть объяснения гистерезиса адсорбцией воздуха иа стенках капилляров. Есть, однако, и другие объяснения этого сложного явления. В частности, гистерезис при капиллярной конденсации может быть объяснен, исходя из формы пор адсорбента. Представим, что адсорбент содержит поры, изображенные на рис. IV, 10. [c.101]

Для приготовления эмульсий используют воду с низкой жесткостью. Вводить эмульгаторы (ПАВ) для уменьшения жесткости воды не рекомендуется, так как это снижает гидрофобный эффект. Эмульсии КОС в воде целесообразно применять для первичной обработки поверхности, так как частично разрушенные бетонные и железобетонные материалы обычно бьшают влажными и водные эмульсии глубже проникают в них. Образование гидрофобной пленки на стенках капилляров и пор способствует более быстрому удалению воды из глубины бетона. После высыхания бетонного массива проводят обработку его поверхности растворами КОС в органических растворителях. Рабочий раствор наносят кистью или из краскораспылителя в 2—3 приема с проме>10 точным укрьшанием объекта полиэтиленом для замедления испарения растворителя с поверхности. Расход рабочего раствора составляет около 300 мл/м в каждом цикле обработки. Формирование покрытия происходит во времени в результате взаимодействия КОС с водой, содержащейся в порах частично разрушенного каменного матертала. [c.108]

По уравнению Кельвина (3.2) можно рассчитать значение г, допустим Гь соответствующее любой данной точке изотермы, т. е. для любого заданного значения относительного давления р ра и соответствующего ему значения величины адсорбции Х1. Если теперь пренебречь адсорбцией на стенках, то Х[/р (р — плотность жидкости) было бы равно объему аг, 1 всех пор, имеющих радиусы до Г[ включительно. Согласно гипотезе капиллярной конденсации, все эти поры будут заполнены, когда относительное давление достигнет значения р1/ро. Следовательно, мы можем графически изобразить зависимость Ог от г и путем, дифференцирования получить кривую распределения пор по размерам йат1йг. (Производную йюг/йг легко оценить по наклону кривой зависимости от г.) Типичная кривая распределения пор по размерам представлена на рис. 92. Однако, как уже отмечалось, эта простая методика не позволяет учесть адсорбционный слой на стенках капилляра. Важность этого фактора будет по-настоящему оценена при рассмотрении процесса десорбции, когда относительное давление падает от р ра, скажем, до р21ра- Можно считать, что этот процесс происходит в два этапа [c.185]

Для всех случаев, когда ПАВ вводится непосредственно в жидкую фазу, контактирующую с твердой поверхностью, характерен резко выраженный гистерезис смачивания уменьшение (или увеличение при хемосорбции) краевого угла происходит постепенно, по мере того как на новых поверхностях, покрываемых жидкой фазой, успевает происходить адсорбция ПАВ. Особенно существенна роль кинетики адсорбции и диффузии ПАВ при управлении с помощью ПАВ капиллярной пропиткой в этом случае, по данным Чураева, впитывающийся в капилляры раствор быстро обедняется ПАВ из-за адсорбции на стенках капилляров, так что скорость процесса пропитки может лимитироваться диффузионным подводом ПАВ из объема раствора к менискам в порах. [c.107]

Одновременно с развитием представлений о роли механического фактора возникли и другие взгляды на природу процесса склеивания. Еще в работах Бехгольда и Неймана [30] был сделан вывод о том, что кроме затекания клея в поры и капилляры важную роль играет взаимодействие клея с материалом подложки. Силы специфического взаимодействия клея с поверхностью в капиллярах Бехгольд и Нейман назвали адгезионными и впервые при изучении склеивания ввели представление о специфическом молекулярном сцеплении — адгезии. Представление о специфической адгезии было затем развито в работах других авторов и привело к созданию адсорбционной теории адгезии (см. гл. I). Роль специфического взаимодействия при склеивании пористых субстратов подчеркивали различные исследователи [23, 24, 31, 32]. Было отмечено [32], что при склеивании древесины пленка клея, несмотря на значительную усадку, прочно держится на внутренних стенках пор, а сила сцепления оказывается настолько значительной, что древесина разрушается при попытке отделить пленку. [c.165]

Рассмотрим поведение жидкости в тонком капилляре, опушенном в жидкость в этом случае моясно считать, что мениск имеет сферическую форму (рис. 1-13). При условии смачивания жидкостью стенок капилляра (острый краевой угол в) ее поверхность будет искривленной с отрицательным радиусом кривизны г (вогнутый мениск). В результате давление в жидкости под поверхностью мениска оказывается пониженным по сравнению с давлением под плоской поверхностью на lajr. Жидкость будет подниматься по капилляру до тех пор, пока капиллярное давление не уравновесится гидростатическим давлением столбвжа поднявшейся жидкости, т. е. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология