Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Концентрации градиент и диффузи

    При контакте катионита вида (НМ) с разбавленным раствором сильного электролита М+А величина [М+] в ионите будет значительно больше, чем М+] в растворе, а [А ] — меньше [А ]. Вследствие того, что концентрация их в двух фазах различна, небольшие подвижные ионы будут стремиться выравнивать ее путем диффузии, а это приведет к нарушению электронейтральности раствора, к возникновению положительного пространственного заряда в растворе и отрицательного в ионите. В результате установится равновесие Доннана [14] между градиентом концентрации, вызванным диффузией, и электростатическим потенциалом, препятствующим ей, и на границе катионит — раствор (рис. 191) возникнет разность потенциалов — доннановский потенциал [c.587]


    Перенос вещества в процессе диффузии происходит необратимо в направлении от большей локальной концентрации вещества к меньшей до полного их выравнивания. Движущая сила процесса,. заключающаяся в разности локальных концентраций вещества в системе, называется градиентом концентраций. Градиент концентрации одновременно косвенно выражает изменение концентрации в зависимости от расстояния между двумя локальными объемами в системе. [c.19]

    Простая диффузия происходит без участия мембранного белка. Скорость простой диффузии хорошо описывается обычными законами диффузии для веществ, растворимых в липидном бислое она прямо пропорциональна степени гидрофобности молекулы, т. е. ее жирорастворимости, а также градиенту концентрации. Механизм диффузии водорастворимых веществ менее изучен. Перенос вещества через липидный бислой, например таких соединений, как этанол, возможен через временные поры в мембране, образованные разрывами в липидном слое при движении мембранных липидов. По механизму простой диффузии осуществляется трансмембранный перенос газов (например, [c.308]

    Диффузией называется перемещение молекул вещества в неподвижной среде под влиянием градиента концентрации. Скоростью диффузии называется количество вещества, проходящее через данное поперечное сечение в единицу времени. Количественные закономерности диффузии описываются двумя уравнениями Фика. Согласно первому уравнению Фика скорость диффузии пропорцио- [c.366]

    Между раствором гемоглобина в буфере и буферным раствором образуется резкая граница при 25° С. После 10 ч полуширина кривой концентрация — градиент в точке перегиба равна 0,226 см. Чему равен коэффициент диффузии гемоглобина при этих условиях  [c.624]

    Диффузионные мембраны обычно применяют для разделения газов, жидких смесей методами испарения через мембрану, диализа. Диффузионные мембраны являются практически непористыми. Они представляют собой квазигомогенные гели, через которые растворитель и растворенные вещества проникают под действием градиента концентраций (молекулярная диффузия). [c.315]

    При использовании метана уплотнение проводится в вакуумных печах при 1050-1100 С в токе газа, в отдельных случаях при его пульсации, при давлении 0,3-30 кПа [7-55]. Предполагается, что после протекания гомогенных процессов дегидрополиконденсации в газовой фазе образующиеся промежуточные продукты фильтруются через поры изделия и отлагаются с образованием ПУ на стенках пор. Скорость отложения сильно зависит ОТ площади поверхности и концентрации газа. Диффузия газа в поры определяется градиентом концентрации газа на внешней [c.458]


    Отсюда следует, что при одном и том же градиенте концентрации скорость диффузии катионов и анионов может оказаться неодинаковой. [c.43]

    Если Ф то на границе двух одинаковых по составу, но разных по концентрации растворов электролитов, разделенных пористой перегородкой, будет наблюдаться следующее явление. Градиент концентрации вызовет диффузию и катионов, и анионов из раствора с большей концентрацией в раствор с меньшей концентрацией. Но если > >+, то анионы будут вначале диффундировать быстрее, чем ка- [c.85]

    Подвижности различных ионов электролита неодинаковы, поэтому при одном и том же градиенте концентрации скорости диффузии катионов и анионов различны. Вследствие этого при независимой диффузии на границе раздела растворов происходит пространственное разделение зарядов и появляется диффузионный потенциал фд. Возникшее электрическое поле выравнивает скорости движения ионов, и электролит диффундирует как одно целое, подобно недиссоциированной молекуле. [c.143]

    Из (2.65) следует, что АР ах возрастает с увеличением давления, концентрации, коэффициента диффузии в порах и уменьшением Dk. Если кнудсеновская диффузия неосуществима (бесконечно большой радиус капилляра или абсолютно гладкая стенка, т.е. v = 0), то градиент концентраций в зерне отсутствует. [c.53]

    При стационарном состоянии градиент концентрации определяется диффузией определяемого компонента к поверхности электрода и зависит от толщины диффузионного слоя  [c.429]

    На вольтамперограмме есть три четких участка. При потенциалах, более положительных, чем окисления О, протекает только остаточный ток (участок А-В). При приближении потенциала электрода к начинается восстановление О и возникает фарадеевский ток (участок В-С). На этом участке реакция переноса заряда протекает быстро и ток экспоненциально растет с повышением потенциала электрода. Протекание тока снижает поверхностную концентрацию О и увеличивает градиент концентрации, вызывая диффузию к поверхности электрода. При Е> поверхностная концентрация О приближается к нулю и скорость массопереноса к поверхности электрода достигает максимального значения. При дальнейшем увеличении потенциала ток снижается из-за увеличения толщины обедненного слоя (участок С-П). [c.426]

    Первый закон Фика является сугубо эмпирическим и не вскрывает природы диффузионных явлений. Более того, в некоторых случаях он вообще приводит к неправильным результатам. Например, при диффузии в поле механических напряжений частицы могут двигаться в сторону увеличения их концентрации (восходящая диффузия), что соответствует физически бессмысленному результату Д < 0. В термодинамике необратимых процессов четко доказывается, что поток частиц в химическом (концентрационном) поле определяется не градиентом их концентрации, а градиентом [c.522]

    Приведем существующую классификацию полупроницаемых мембран, применяемых при осуществлении процессов обратного осмоса и ультрафильтрации (рис. 6.36). Указанные мембраны могут быть пористыми и непористыми, причем последние являются квази-гомогенными гелями, через которые растворитель и растворенные вещества проникают под действием градиента концентраций (молекулярная диффузия), поэтому такие мембраны получили название диффузионных. [c.225]

    Под диффузией (массопроводностью) понимают перенос вещества без перемещения частиц рабочего тела (газа, жидкости, твердого), причем частицы здесь трактуются как образования сплошной среды, существенно превышающие размеры атомов или молекул. В разд. 1.3.2 было введено понятие о потенциальных полях, в том числе — о поле концентраций, градиенте концентраций дС/дп, коэффициенте диффузии Од (применительно к твердым телам его называют коэффициентом массопроводности Дм)- Там же было обосновано противоположное направление диффузионного потока вещества и концентрационного градиента и представлена их связь в форме закона Фика  [c.770]

    ИЗ них истинной скоростью под влиянием диффузионного потенциала движение быстрых ионов замедляется, а медленных ионов — ускоряется . Наличие такого ускорения и замедления подтверждается экспериментальными данными, полученными для смесей электролитов. Величины этих эффектов хорошо согласуются с величинами, вычисленными с помощью соответствующих уравнений, если допустить, что градиенты концентрации при диффузии в чистой воде являются линейными. Дальнейшее обсуждение вопросов диффузии можно найти в приложении Б, 3. [c.177]

    Смолистые вещества растворяются в растворителе внутри сосновой древесины и распределяются в нем в основном по закону молекулярной диффузии. Как показывают исследования, избирательная сорбция растворителя — бензина или смолистых веществ древесиной отсутствует. Скорость растворения смолистых веществ будет прямо пропорциональна а) величине поверхности смолистых веществ, которая зависит от степени смолистости древесины и других особенностей размещения в ней смолистых веществ б) градиенту диффузии, который зависит от концентрации раствора, и в) температуре. Скорость растворения обратно пропорциональна вязкости растворителя, в свою очередь [c.247]


    При рабочих давлениях от 10" до 0,3 МПа перенос в газе происходит в основном за счет диффузии. Такой процесс описывается законом Фика и при постоянном градиенте концентраций коэффициент диффузии будет уменьшаться с ростом общего давления. [c.378]

    К недостаткам этого метода относятся такие, как невозможность непосредственных измерений скорости реакции, наличие аксиальных и радиальных градиентов температуры и концентраций (продольная диффузия, стеночный эффект), а также наличие градиентов давлений и скоростей вдоль потока. [c.38]

    В критической точке двойного раствора, как известно, производные от химических потенциалов компонентов по мольной доле [2] равны нулю. Тогда из уравнений (2, 4 и 5) можно видеть, что, несмотря на наличие градиента концентраций, скорость диффузии в критической точке двойного-раствора должна равняться нулю. Однако коэффициент диффузии должен быть очень малым и вблизи критической точки. Зависимость химического потенциала компонента от состава вблизи критической точки двойного раствора может быть определена из следующего уравнения  [c.46]

    Из уравнения видно, как мало зависит химический потенциал компонента от состава раствора. Следовательно, вблизи критической точки, несмотря на наличие градиента концентраций, скорость диффузии будет очень мала. [c.46]

    Своеобразие термодинамики критических явлений состоит в том, что в критической точке двойного раствора химические потенциалы компонентов не зависят от состава раствора [1]. Эта особенность термодинамики критических явлений оказывает решающее влияние на процессы, связанные с переносом вещества. Так как движущей силой изотермической диффузии является градиент химического потенциала [2 — 5], то превращение градиента химического потенциала в нуль в критической точке двойного раствора приводит к прекращению диффузии. Работы [6, 7, 8] установили на примере двойных жидких систем, что диффузия в критической точке двойного раствора практически прекращается, несмотря на наличие градиента концентрации. Прекращение диффузии, в свою очередь, оказывает существенное влияние на кинетику гетерогенных реакций, в которых участвует диффундирующее вещество. [c.54]

    Установление стационарного градиента диффузии требует определенного времени т = 8 12П. Более кратковременные колебания толщины слоя по току или потенциалу не заметны, так как распределение концентрации устанавливается слишком медленно. Поэтому заметны только колебания среднего значения б за время т. Отсюда понятна также средняя частота 1/т наблюдаемых колебаний, которая при О = 5-10 см -сек и б = 2-10" см равна 1/т = 2,5 сек . [c.435]

    Для объемной диффузии Оэфф (1/Р) (Р — полное давление). На фиг. 33 представлены кривые концентрации СОг и СО по сечению стержня для случая, когда поток Пуазейля пренебрежимо мал. В результате реакции С + СОг 2С0 объем СО увеличивается в 2 раза по сравнению с объемом СОг, и, следовательно, в любой точке стержня градиент диффузии для СО должен вдвое превышать градиент для СОг. Если в некоторой точке концентрация СО равна С, а концентрация СОг равна С,то [c.116]

    В любом электрохимическом процессе на электродах происходит потребление или образование ионов, и в результате их концентрация меняется, что приводит к возникновению концентрационного перенапряжения (см.). При изменении концентрации вблизи поверхности электрода возникает градиент концентрации, происходит диффузия электролита в обедненный ионами поверхностный слой (или от поверхностного слоя с большей концентрацией), сопровождаемая миграцией ионов, и таким образом создаются условия, в которых процесс электролиза может продолжаться (ср. числа переноса). [c.169]

    В многокомпонентных системах, где возникают градиенты концентрации, наблюдается диффузия ионов, В индивидуальных расплавах. можно изучать самодиффузию ионов с использованием радиоактивных изотопов, В отличие от подвижностей ионов, которые в расплавах меньше, чем в водных растворах, коэффициенты диффузии имеют тот же порядок, что и в водных растворах — около 10 м /с. Таким образом, для расплавов неприменимо уравнение Эйнштейна (4.6). Это объясняется зна- [c.216]

    До сих пор еще пе ясно, какой из вариантов является наиболее вероятным все же предпочтение, по-видимому, следует отдать двум иоследним. Существование адатомов (или адионов) было доказано рядом независимых методов, которые позволили также определить их концентрацию. Поверхностная диффузия частиц должна играть наибольшую роль в тех случаях, когда участки роста (дислокации, двухмерные зародыши) занимают лишь незначительную долю поверхности. Тогда, вследствие большого расстояния Ха, на которое должны переместиться адсорбированные частицы до места их включения в решетку, градиент концентрации Асив.с1х,1, а следовательно, и скорость поверхностной диффузии будут малы. Поверхностная диффузия может оказаться замедленной стадией при электроосаж-деыии металлов. Эти условия реализуются на бездефектных гранях (или гранях с малым числом дефектов) и в области низких поляризаций (малые илотности тока), когда число зародышей невелико. [c.342]

    Полупроницаемые мембраны могут быть пористыми и непористыми. Непористые полимерные мембраны являются квазигомо-генными гелями, через которые растворитель и растворенные вещества проникают под действием градиента концентраций (молекулярная диффузия). Поэтому такие мембраны часто называют диффузионными. Скорость, с которой проходят через мембрану отдельные компоненты. [c.45]

    Данный подход реализуется при исследовании процессов в газовых смесях, в многоатомных газах с учетом внутр. степеней свободы молекул (колебат., вращат. и т.д.), в плотных газах, при изучении влияния стенок сосудов на распределения молекул газа в приповерхностной области и мн. др. задачах. Анализ решений кинетич. ур-ния Больцмана позволяет обосновать область применимости условия локального термодинамич. равновесия и определить вклады в поток, обусловленные неравновесностью потока. Неравновесный поток импульса дает сдвиговую вязкость для газов с внутр. степенями свободы молекул он дополнительно содержит член, обусловленный объемной вязкостью. Плотность потока энергии пропорциональна градиенту т-ры (обычная теплопроводность), а в случае смеси газов она содержит член, пропорциональный градиенту концентраций (эффект Дюфура). Поток в-ва в смеси газов содержит член, пропорциональный градиенту концентрации (обычная диффузия), и член, пропорциональный градиенту т-ры (термодиффузия). Физ. кинетика дает для этих коэф. пропорциональности выражения через эффективные сечения столкновения, следовательно через потенциалы межмол. взаимодействий. Коэф. переноса удоалетворяют принципу симметрии, выражающему симметрию ур-ний механики относительно изменения знака времени (теорема Онсагера). [c.420]

    Физические причины возникновения доннановского потенциала легко объяснимы. Концентрация катионов в катионитовой мембране больше, чем в окружающих мембрану растворах, а концентрация анионов, напротив, больше в растворе, чем в мембране. Это приводит к диффузии катионов из мембраны в раствор и анионов из раствора в мембрану, в результате чего возникает электрическое поле, противодействующее стремлению ионов выравнять концентрации путем диффузии. Между растворами и мембраной устанавливается равновесие электрическое поле, поддерживающее это равновесие, измеряется величиной доннановского потенциала. Таким образом, мембранный потенциал рассматривается в виде суммы двух донна-новских потенциалов, возникающих на границе раздела мембрана — первый раствор и мембрана — второй раствор, и диффузионного потенциала, возникающего вследствие градиента концентрации по толщине мембраны. Перенос электрического тока в мембране осуществляется в основном в результате движения ионов только одного знака заряда, а именно противоионов. Это свойство мембраны и делает ее электрохимически активной. [c.142]

    С этого момента рост потенциала электрода как бы отстает от роста налагаемого внешнего напряжения - электрод деполяризуется. Вещество, участвующее в электрохимической реакции и вызьшающее деполяризацию электрода, назьшают деполяризатором. Па участке БВ сила тока растет, а потом достигает некоторой постоянной величины, назьшаемой предельной силой тока (участок ВГ). Па этом участке сила тока практически не зависит от потенциала электрода. В этот момент электрод обладает энергией, достаточной для восстановления всех находящихся вблизи его поверхности ионов кадмия (II). Возникает слой, назьшаемый приэлектродным, где концентрация деполяризатора падает практически до нуля за счет высокой скорости переноса электронов с электрода и быстрого восстановления ионов кадмия (II). В результате обеднения ириэлектродного слоя по сравнению с объемом раствора, где концентрация кадмия (II) равна исходной величине, возникает градиент концентраций, вызывающий диффузию ионов кадмия (II) в обедненный слой. Диффундирующие к поверхности электрода ионы кадмия (II) восстанавливаются, а поскольку разность концентраций между электродным слоем и объемом раствора за счет протекания ничтожно малых (микроамперных) токов практически не меняется, предельный ток на участке ВГ остается постоянным. Он остается постоянным до потенциала, когда на электроде начинается новая электрохимическая реакция (восстановление другого деполяризатора или разряд катиона фонового электролита) и наблюдается новый подъем тока. Ток, обусловленный электрохимической реакцией на электроде, назьшают фарадеевским, подчеркивая его связь с процессом электролиза. [c.167]

    Различные типы жидкостных соединений приведены на рис. 7.S-4. В зоне контакта (наприм , через диафрагму) градиент концентрации вызывает диффузию ионов. Из-за различия шщвижностей ионов на границе раздела (жидкостном собдинении) происходит разделение зарядов, т. е. возникает скачок потенциала, и через некоторое чремя ионы начинают пересекать границу с одинаковыми скоростями. Соответствующий стационарный потенциал называют потенциалом жвдкостного соединения или диффузионным потенциалом. Для минимизации потенциала жвдкостного соединения используют солевой мостик с насыщенным раствором, содержащим ионы с одинаковыми гюдвижностями, например, K l  [c.394]

    При протекании фарадеевского тока возникает градиент концентраций, и диффузия обеспечивает подвод электроактивиых частиц к электроду. [c.421]

    При ушке в поле высокой частоты (подвод тепла ко всему объему матер уала) материал изнутри имеет более высокую температуру, чем на 1оверхности. Совпадение градиентов диффузии от разности концентраций и термодиффузии ускоряет сушку. Отметим, что токи высокой частоты оказывают бактерицидное действие, а виброожижение материала потребует меньше энергии, чем псевдоожижение воздухом [c.279]

    Простейший случай диффузии — диффузия в трубе, где концентрации во всех точках данного сечения одинаковы (рис. 4). Тогда вещество диффундирует только в направлении X (в котором уменьшается концентрация) вдоль оси трубы. Очевидно, что чем больше площадь сечения трубы 5 и время диффузии t, тем большее количество вещества т пройдет через данное сечение М2. Кроме того, оказалось, что количество диф-фундируемого вещества пропорционально отношению АС1АХ, называемому градиентом концентрации, которое характеризует скорость изменения концентрации С с расстоянием X [АС = — С1 и = Х — Хи где С и Сг — концентрации в сечениях М и проведенных в точках с координатами 1 и Ха, см. рис. 4]. Влияние градиента концентрации на диффузию аналогично влиянию наклона Ай/АХ на скорость движения шара, скатывающегося по наклонной плоскости (рис. 5). [c.28]

    В настоящей главе нам придется встречаться с многокомпонентной и неизотермической диффузией. Не вдаваясь в теорию этих процессов, которая будет подробно рассмотрена в следующей главе, мы воспользуемся простейпшми приближениями в многокомпонентной смеси будем полагать все коэффициенты диффузии одинаковыми, а при переменной температуре будем заменять в законе Фика градиент концентрации градиентом парциального давления (что означает пренебрежение термодиффузией). Таким образом мы выясним основные физические свойства стефановского потока. Дальнейшие уточнения будут внесены в следующей главе. [c.142]

    Для растворения кварца в силикатном расплаве и формирова ния однородного расплава, отвечающего составу промышленной силикат-глыбы, требуется температура до 1250 °С. На этапе стеклообразования остатки кварцевых зерен [8] медленно растворяются в вязком расплаве силикатов. Вокруг каждого зерна в результате растворения образуется пограничная зона с повышенным содержанием Si02. По мере насыщения зоны растворение кварцевого зерна затормаживается. Удаление избыточного диоксида кремния из реакционной зоны происходит диффузионным путем под влиянием градиента концентраций. Скорость диффузии Si02 в расплаве, определяющая скорость стеклообразования, зависит от таких факторов, как температура процесса, вязкость силикатного расплава, его поверхностное натяжение, характеристика зерен кварца (размер, форма, наличие включений), условия перемешивания Расплава. [c.133]

    Скорость диффузии веществ пропорциональна разности концентраций или парциальных давлений диффундирующих веществ. Коэффициент диффузии О характеризует скорость диффузии, отнесенную к площади потока или к градиенту концентраций. Коэффициент диффузии см 1сек, м 1сек) паров углеводородов в воздухе уменьщается с увеличением их молекулярного веса и с усложнением химической структуры соединения. При одинаковом [c.200]


Смотреть страницы где упоминается термин Концентрации градиент и диффузи: [c.609]    [c.42]    [c.538]    [c.66]    [c.267]    [c.18]    [c.449]    [c.101]    [c.56]    [c.67]   
Биофизическая химия Т.2 (1984) -- [ c.210 , c.211 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Градиент концентрации

Градиент концентрации при диффузии

Диффузии градиент



© 2024 chem21.info Реклама на сайте