Диффузия в порах ионита

Равновесие ионизации в растворе устанавливается мгновенно, однако процесс десорбции ионизированных молекул требует значительного времени, особенно при экстракции вещества из крупных гранул микропористых активных углей. Скорость процесса определяется скоростями диффузии гидроксильных ионов в адсорбционно-активные поры угля и диффузии образовавшихся органических ионов из пор к внешней поверхности зерна. Следовательно, скорость экстракции контролируется преиму-.щественно внутридиффузионным массопереносом [1]. [c.187]

Действие добавок хромата связано также с ростом. плотности тока в порах отлагающегося на катоде слоя хромовой пленки и увеличением скорости движения ионов СЮ и СЮд, которая становится выше скорости конвекционной диффузии этих ионов к катоду [50]. [c.377]

Электродиализом называют процесс диффузии разделяемых ионов через поры мембраны, регулируемый наложением напряжения постоянного тока. [c.81]

До сих пор мы ограничивались рассмотрением диффузии одного вида частиц. Остановимся сейчас на более сложном случае — диффузии в ионном кристалле А + В , содержащем примесь Р [15]. В таком кристалле существуют потоки составляющих кристалл ионов [c.48]

НИЯ углерода, протекающими в порах анода. Выделение кислорода в порах вызывается двумя причинами обеднением раствора в порах ионами хлора, наступающим вследствие замедленности диффузии из объема раствора, и низкой действительной плотностью тока, которая на глубине 10 мм на 2—3 порядка ниже габаритной. Сравнение поляризационных кривых для хлора и кислорода, снятых в растворе хлорида натрия, показывает, что при очень низких плотностях тока идет преимущественное выделение кислорода. Именно поэтому графит изнутри как бы сгорает, что вызывает расширение пор и ускорение механического осыпания зерен. [c.29]

При введении добавок хроматов на катоде образуется пористый слой из смеси оксидов хрома скорость электролитического переноса ионов СЮ и СЮГ в порах близка или выше скорости диффузии этих ионов [c.38]

Иногда вследствие увеличения предельного тока на поляро-граммах появляются максимумы и пики , сильно искажающие форму нормальной кривой. Явление возникновения максимумов состоит в том, что при отсутствии в растворе поверхностно активных веществ на полярограмме получается резкий скачок в силе тока (полярографический максимум) и только при дальнейшем увеличении потенциала катода высота волны падает до нормальной величины. Следует отметить, что Гейровский дал неправильную теорию максимумов. Только после опубликования работы А. Н. Фрумкина (1934 г.), в которой была высказана новая теория максимумов и были проведены чрезвычайно изящные и наглядные опыты, подтверждающие эту теорию, этот раздел полярографии получил прочную теоретическую основу и с тех пор продолжает развиваться силами почти исключительно советских ученых. Было показано, что причиной увеличения предельного тока является движение ртутной капли, вызывающее размешивание раствора и поэтому уменьшающее толщины диффузного слоя. В результате возрастает диффузия разряжающихся ионов к капельному электроду. Как указывает Б. И. Кабанов, движение поверхности ртути может вызываться двумя причинами во-первых, образованием капли при вытекании струи ртути из капилляра, во-вторых, неравномерной поляризацией капли, приводящей к тому, что в разных точках капли получается различное поверхностное натяжение. Изменение поверхностного натяжения связано со взаимным отталкиванием ионов двойного слоя, растущим с увеличением заряда двойного слоя. Максимумы могут подавляться добавкой веществ, адсорбирующихся на поверхности электрода (желатина, агар-агара, метилового красного и др.). [c.293]

Пористая диафрагма должна оказывать возможно меньшее сопротивление диффузии неорганических ионов и, напротив, возможно большее—диффузии органического соединения, взятого для реакции. Если диафрагменный сосуд слишком порист и допускает слишком большую потерю органического вещества, то поры можно уменьшить заполнением их каким-либо подходящим материалом. Пористость сосуда можно проверить, наполняя его [c.13]

В то же время набухшие ионообменные мембраны содержат большое количество воды, что обеспечивает, по сравнению с кристаллами, аномально высокую степень диссоциации противоионов. Более того, в гетерогенных мембранах имеются достаточно крупные поры, в которых состояние ионов не отличается от их состояния в свободном растворе. Во многих мембранах отмечается аномально высокая подвижность ионов водорода (в катионообменных) и гидроксила (в анионообменных). Наконец, по величине коэффициентов диффузии и энергии активации диффузии ионообменные материалы занимают промежуточное место между растворами электролитов и кристаллами. Так, коэффициенты диффузии таких ионов, как натрий, калий, хлор, имеют порядок 10 см /с в растворах электролитов, 10 -10 см с в гелевой фазе ионообменного материала и 10 см /с в кристаллах хлорида натрия или хлорида калия [1]. [c.138]

В—структурная константа мембраны при расчете селективности D—коэффициент диффузии Dam—коэффициент диффузии растворителя в мембране d—диаметр поры мембраны dr.a—диаметр гидратированного иона а—эквивалентный диаметр канала /о— пористость мембраны G—проницаемость мембраны АЯ—теплота гидратации I— ионная сила раствора 1—коэффициент Вант-Гоффа К—степень очистки раствора /Ср—коэффициент разделения к, La, Lp—расход концентрата, исходной жидкости и растворителя соответственно [c.11]

Однако количество воды не всегда изменяется пропорционально набуханию. При насыщении ионита сильно гидратированным ионом степень набухания растет и вместе с ней увеличивается давление на жидкость, находящуюся в порах ионита, что приводит к вытеснению последней из фазы ионита. Соответственно этому коэффициенты диффузии растворенных веществ в ионите при насыщении различными ионами уменьшаются в следующей последовательности К+ N3+ Ь1+, хотя величина набухания в этом ряду возрастает. [c.375]

Практическое применение нашли макропористые катиониты, получаемые введением в реакционную массу в процессе полимеризации (или поликонденсации) инертного растворителя, который затем удаляется из объема полимера. Макропористые катиониты обладают повышенной механической, химической и термической стойкостью по сравнению с гелевыми, а наличие пор облегчает диффузию ионов к активным центрам. Однако выпускаемые промышленностью катиониты не могут быть применены при температурах выше 423 К. [c.26]

Оптимальными для каталитического крекинга свойствами обладают цеолиты типов ХиУ [36], являющиеся аналогами природного алюмосиликата — фожазита. Большой ( 9 А) диаметр их основных пор облегчает диффузию молекул сырья в поры и продуктов реакции из пор. Обычно эти цеолиты выпускают в натриевой и кальциевой формах типа X, являющегося активным катализатором. Кроме того, в аморфных алюмосиликатах натрий действует как каталитический яд. Заменяя натрий в цеолитах на ионы Н+, ЫН4 или на многовалентные катионы в сочетании с соответствующей термической обработкой, можно получать катализаторы, превосходящие аморфные по активности более чем в 1000 раз и обладающие высокой селективностью выход бензина при одинаковой конверсии увеличивается на 20% за счет снижения выхода кокса и газообразных продуктов. [c.55]

Пористость. Фильтрация электролита через диафрагму, так же как и проницаемость ионов и диффузия, возможна только при наличии в диафрагме пор. В практических условиях при испытании диафрагм ограничиваются определением объемной пористости, т. е. находят отношение (в %) объема, занимаемого порами, ко всему объему диафрагмы [c.147]

В случае катодной реакции с возрастанием I величина Г),/(к) возрастает до тех пор, пока концентрация ионов в при-катодном слое не уменьшится до нуля. Градиент концентрации при этом достигает максимального значения, количество разряжающихся ионов становится равным количеству поступающих за счет диффузии. В этих условиях диффузия ограничивает возрастание скорости реакции и соответствующая плотность тока является предельно возможной для данного процесса. Эта плотность тока называется предельной ( р, или ). [c.129]

Помимо электрохимического переноса, имеет место диффузия ионов через пограничный слой. Количество ионов, проникающих за счет диффузии через поры диафрагмы, выражается [c.325]

Методика приготовления препаратов для исследований в электронном микроскопе несколько отлична от стандартных и основана на диффузии ионов через поры пленки. [c.148]

Если в результате отвода диффузией концентрация ионов металла Сд г станет меньше 10 моль-л , то и соответствующий равновесный потенциал будет более отрицательным, чем и,. В ходе электролитической коррозии при этом смогут образоваться новые ионы металла до тех пор пока их концентрация снова не установится на уровне Ю моль-л >, вследствие чего потенциалы и и Уз снова уравняются. [c.63]

Возникает вопрос, какова природа электронзахватывающего центра Например, для кварца могут быть (как это следует из данных ЭПР) вакансии кислорода-кремния, в состав которых входят двухвалентные ионы-компенсаторы (Ре2+, fAg +, Са2+). До сих пор предполагалось, что в кварце основным электронзахватывающим центром являются кислородные вакансии. Однако в этом случае трудно объяснить диффузию щелочных ионов к таким центрам, захватившим электрон, поскольку у дефекта (если говорить о данной локальной области) не хватает еще одного отрицательного заряда для полной компенсации. Аналогично обстоит дело с дивакансией кислородов. Наиболее вероятно предположение, что основным электронзахватывающим центром в кварце являются дефекты типа дивакансий кислород-кремний, в состав [c.79]

Пористая диафрагма должна оказывать как можно меньшее сопротивление диффузии неорганических ионов и как можно большее—диффузии органических соединений, участвующих в электролитической реакции. Если сосуд слишком порист и допускает слишком большие потери органических веществ, то его поры можно уменьшить, заполнив их каким-нибудь подходящим материалом. Для определения пористости сосуда его наполняют до верха водой и дают ей возможность вытечь в пустой мерный цилиндр. Если из сосуда емкостью около 150 мл вытекает воды больше, чем около 1 мл/час, то его следует подвергнуть доиолнительной обработке, чтобы уменьшить размер пор. Характер обработки зависит от того, какой используют электролит—кислый или щелочной. [c.323]

Диффузия В ионите протекает медленнее, чем в растворе. Происходит это по нескольким причинам. Во-пер-вых, часть пространства в ионите занята цепями полимера и не доступна для диффузии [15]. Во-вторых, путь диффундирующих ионов в ионите (рис. 5.2) длиннее [16]. В-третьих, движение больших молекул и иопов в узких порах ионита может затормаживаться вследствие столкновений с цепями полимера. Даже в хорошо проницаемых специально приготовленных ионитах отношение В В обычно увеличивается с возрастанием размеров диффундирующего компонента [17]. Обмен очень больших ионов может прекратиться еще до наступления равновесия [18, 19Ь В-четвертых, диффузию может замедлить взаимодействие с фиксированными ионами. Это может быть простое электростатическое притяжение или более сложное взаимодействие с образованием новых связей. Имеются косвенные, но достаточно убедительные доказательства, найденные для водных растворов полиэлектролитов [20, 21], которые подтверждают тормон ение противоионов в периодически меняющемся поде в направ- [c.286]

При обсуждении диффузии в ионитах прежде всего возникает вопрос, можно ли при количественных расчетах использовать квазигомогенную модель. Различные тормозяш,ие явления в такой модели могут быть учтены с помош ью эффективного коэффициента диффузии в ионите, который значительно меньше коэффициента диффузии в растворе. Такой простой подход, однако, не пригоден для среды, в которой имеются поры в виде тупиков и ловушек , так как такие поры способствуют нестационарной диффузии [36—38] (рис. 5.3). Экспериментальные результаты показывают, что квазигомогепная модель полностью соответствует обычным ионообменным смолам. Точные измерения скорости диффузии с радиоактивными индикаторами хорошо согласуются с теоретически рассчитанными величинами [15, 23—25, 39]. Коэффициенты диффузии следовых количеств противоионов приведены в табл. 5.1. [c.287]

Однако до сих пор отсутствуют надежные методы расчета ионообменной аппаратуры, что естественно затрудняет проблему масштабного перехода от лаборатории к крупнотоннажному промышленному производству. В большинстве случаев ограничиваются эмпирическими расчетными методами [Ч из-за недостаточности данных по кинетике процесса. Для разработки кинетических закономерностей иопообмена необходимо широкое проведение исследований с целью накопления данных о поглотительной способности и других свойствах используемых ионитов [ 2в-зо]. Очень часто возникают трудности при определении точных характеристик обрабатываемых растворов, так как большинство ионообменных смол не обладает достаточной селективностью (т. е. обменивают все одноименные ионы вне зависимости от того, требуется это в данном случае или нет). Не имеется достаточного количества опытных данных и для объяснения причин существования так называемого парадокса ионного обмена [ ], выражающегося в том, что обмен Ка /Н и К /Н на ионитах не подчиняется закону Фика. Установлено, что коэффициент диффузии при ионо-обмене зависит от направления процесса. Так, например, в случае перехода Ка или из раствора в смолу коэффициент диффузии меньше, чем для обратного процесса, причем максимальная разница между коэффициентами диффузии наблюдается при относительном содержании катиона в смоле, равном 0.6. [c.5]

В капиллярах, содержащихся во внешней оболочке волокна, наблюдается взаимно противоположная диффузия ионов цинка и ионов сернистых продуктов, в результате чего внутри мембраны образуется осадок, состоящий из тритиокарбоната и сульфида цинка, а также сульфотиокарбамината цинка. Это приводит к тому, что свободные капилляры постепенно закупориваются и не пропускают ионы цинка. Поры оказываются доступными только для диффузии Н-ионов и в обратном направлении Ыа-ионов. Осадок в капиллярах выпадает, как это было показано ранее, периодически. Описанное выше высаживание модификатора на осадке, состоящем из сернистых продуктов, повышает стабильность последних. Таким образом, выпавшие в осадок сернистые продукты не разлагаются в процессе формования проникающей кислотой и вызывают замедление диффузии ионов водорода и цинка. [c.381]

Появляющиеся при восстаяовлешш окислов железа поры в твердых слоях продуктов реакции [38], вероятно, обусловлены эффектом Киркендаля [112]. Большое различие коэффициентов диффузии у ионов Ре -н и О -, движущихся навстречу друг другу, приводит к образованию некотОро концентрации вакансий. С определенной величины ее происходит коагулйг ция дырок и появляются поры [112]. Аналогичное явление наблюдает) ,, например, в диффузионной паре N1—Си ИЗ], [И4] и др. [c.611]

Особенно интересно явление движения капли прямой эмульсии после выключения электрического поля или при перемене его полярности, которое до сих пор не было описано в литературе. Общеизвестно, что движение заряженных частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде возникает только при деформации двойного ионного слоя. Время восстановления равновесия после устранения источника возмущающих полей (электрического или гравитационного поля, поля сил давления) обычно измеряется долями секунд, поэтому стадии восстановления ионной сферы и ее влияние на движение частиц сравнительно мало. Если время релакса1№и г составляет минуты, а для некоторых систем часы, например для дисперсий в слабополярных и вязких средах, то избыток противоионов с одной стороны частицы и недостаток - с другой будут сохранять действие диффузионных сил на частицу в течение некоторого времени. Поэтому в дисперсных системах с больщими частицами и высокой вязкостью дисперсионной среды движение частиц может продолжаться знатательное время. Например, в касторовом масле с коэффициентом диффузии ионов О = 10 см /с капли ПМС-5 диаметром 2а = 1 мм после снятия поля напряженностью 2 кВ/см двигались в течение 3—5 мин. Время релаксации подобной капли составляет несколько десятков часов и знащпельно превыщает время ее движения. [c.23]

Предполагается, что рост тонкой сплошной оксидной пленки определяется проникновением электронов из металла в оксид [7] или, в некоторых случаях, миграцией ионов металла в сильном электрическом поле, которое создается отрицательно заряжённым кислородом, адсорбированным на поверхности оксида [8]. Когда толщина сплошной оксидной пленки достигает нескольких тысяч ангстрем, диффузия ионов сквозь оксид становится определяющим скорость фактором. Такое цоложение существует до тех пор, пока оксидная пленка остается сплошной. В конце концов, при достижении критической толщины пленки возникшие в оксиде напряжения могут способствовать его растрескиванию и отслоению, при этом скорость окисления незакономерно возрастает. [c.191]

В заключение нужно отметить, что приведенные расчеты лишь приближенно отражают действительность, так как скорость истечения раствора через поры диаф рагмы была принята неизменной на всех ее участках, независимо от высоты расположения этого участка. На самом деле это не соответствует действительности, скорости истечения раствора различны на разных участках диафрагмы, но это явление трудно поддается учету. Во-первых, как было показано на примере, дебит раствора, вычисленный согласно уравнениям (8,11 9, VII), не в состоянии обеспечить достаточной концентрации ионов никеля в катодном пространстве. Во-вторых, известно, что скорость движения жидкости в трубке или капилля1ре неравномерно распределена по сечению и у стенок канала возникает пограничный слой, в котором скорость струи равна нулю. В этом слое ионы могут переноситься в катодное пространство через пограничный слой как за счет их электрохимического переноса, так и за счет диффузии. [c.322]

В принципе можно выбрать такую силу тока в электролитической цепи, чтобы она составляла менее 1 % величины диффузионного предельного тока. В этом случае мешающие реакции начинают протекать только после того, как прореагировало 99% определяемого вещества. Попрешность составляет, таким образом, менее —1%. Но проведение анализа при небольшой силе тока требует больших затрат времени. Поэтому обычно поступают по-другому в анализируемый раствор вво-.дят довольно большую концентрацию вспомогательного ре-.агента, окислительно-восстановительный потенциал которого немного больше окислительно-восстановительного потенциала определяемого иона. К началу электролиза определяемый ион опять восстанавливается или окисляется. В соответствии с уменьшением концентрации определяемого иона у поверхности электродов электродный потенциал снова возрастает, но только -ДО тех пор, пока его значение ие станет равным значению потенциала иона вспомогательного реагента. После этого окисляется или восстанавливается реагент. Поскольку его концентрация намного больше концентрации определяемого иона, обеспечивается дополнительная подача вещества путем диффузии к поверхности электродов. Электродные потенциалы остаются постоянными (не происходит разложения воды 100%-ный выход ло току), остается постояиным значение Яг, а следовательно, и г. Диффундирующий от электродов вспомогательный реагент, являющийся окислителем или восстановителем, реагирует в растворителе с определяемым ионом, и, таким образом, действует только как посредник. [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология