Обратная диффузия

Из приведенных в таблице данных можно сделать вывод, что при низких значениях уг (модуль работает на исчерпывание целевого компонента) противоточная схема более выгодна и в отношении более высокой концентрации пермеата, и в отношении производительности модуля. При более высоких значениях Уг организация потоков в напорном и дренажном пространствах практически не влияет на эффективность работы модуля с асимметричными или композиционными мембранами (в том числе и в виде полых волокон). На рис. 5.14 представлены результаты расчетов модуля с полыми волокнами, причем расчет проведен как для симметричных (сплошных), так и для асимметричных волокон. Расчетные данные подтверждаются результатами экспериментов, проведенных на модуле с асимметричными полыми волокнами, особенно при малых значениях коэффициента деления потока 0. При больших значениях 0, равных 0,24—0,28, результаты экспериментов для прямо- и противотока не совпадают, что можно объяснить продольной (обратной) диффузией в пористом слое мембраны. [c.181]

Расчет удельного сопротивления Рк по уравнению (У.191) из-за большого числа параметров, влияющих на процесс, обычно не дает необходимой для практики точности. Однако величина может быть легко определена экспериментально на ультрафильтрационных установках. Толщина слоя осадка увеличивается пропорционально объему фильтрата. Обратная диффузия частиц из слоя практически не происходит, так как скорость диффузии по сравнению со скоростью движения фильтрата пренебрежимо мала. [c.272]

Скорость гетерогенных химических реакций определяется количеством вещества, прореагировавшего на единице поверхности в единицу времени. В общем случае степень химического превращения при гетерогенном каталитическом процессе зависит не только от кинетической характеристики реакции, но и от процессов диффузии реагирующих веще гв из потока среды, протекающей между зернами катализатора, к внешней поверхности катализатора и в его поры и обратной диффузии продуктов реакции. [c.518]

Известно, что движущей силой диффузионных процессов является градиент концентрации диффундирующих веществ. В таком случае должна быть и обратная диффузия металла в кокс. За один цикл коксования результаты диффузии металла, если они и имеют место, мизерны и практически неуловимы. [c.111]

В вакуумной системе масс-спектрометра обычно присутствуют остаточные газы. Основные причины их образования следующие газовыделение из раскаленного катода и материалов вакуумной системы, натекание воздуха вследствие недостаточной герметичности системы, химическое взаимодействие анализируемых веществ со стенками прибора и обратная диффузия в высоковакуумную область эвакуируемых газов и паров. [c.43]

Флуктуация показывает, что к таким малым объемам, которые заключают в себе лишь несколько частиц, нельзя применять второго закона термодинамики. В самом деле диффузия — процесс самопроизвольный и необратимый, приводящий к тому, что диффундирующие частицы переходят из мест с большей концентрацией в места с меньшей концентрацией. Флуктуация же означает как бы обратную диффузию, т. е. возможность не только самопроизвольного уменьшения концентрации, но и увеличения ее. Наблюдая флуктуацию в золях золота с помощью ультрамикроскопа, Сведберг подсчитывал число коллоидных частиц в весьма малом объеме через каждые 1,5 сек. Это число колебалось в следующих пределах ], О, О, О, 3, 2, 2 1, О, 1, 2, 3, О, 2, О, 1, 2 1, 2, 1, 3, 2, [c.27]

Растворимая фаза полностью или частично заполняет поры нерастворимой (инертной) массы системы. Для ее извлечения необходима диффузия растворителя внутрь зерен сквозь лабиринт пор к поверхности растворимых частиц и обратная диффузия растворенного вещества через заполняющий поры раствор. Пористая инертная масса создает дополнительное и весьма существенное диффузионное сопротивление в процессе выщелачивания по сравнению с растворением чистого компонента. Процессы выщелачивания идут значительно медленнее, чем процессы простого растворения тех же веществ. [c.223]

К электродам боковых и вспомогательных малых камер прикладывается дополнительная разность потенциалов н в малые камеры переносятся из боковых все удаляемые примеси. Таким образ-ом, предотвращается процесс обратной диффузии. Узкий канал играет роль электрической ловушки для ионов, поскольку в нем велик градиент потенциала, а конвективное перемешивание растворов предотвращается диафрагмами (в каналах). Воду меняют только в малых камерах, благодаря чему резко уменьшается ее расход. В малых камерах таких аппаратов могут быть сконцентрированы ценные примеси, содержащиеся в растворе в виде ионов. Напряжение между основными электродами составляет 1500—1800 в, а напряжение между основными и вспомогательным электродами — 300 в, причем вспомогательный катод относительно основного анода положителен. Е5 этом аппарате полная очистка вещества от электролита достигается за 4—5 ч. В качестве диафрагм в аппаратах может быть применена вискозная пленка, нанесенная на марлю, а также ионообменные материалы. Катоды изготовляют из нержавеющей стали или графитовые, аноды — из платиновой сетки. [c.443]

Все процессы, протекающие в природе самопроизвольно, т. е. без затраты работы извне, имеют определенное направление. Так, самопроизвольно теплота переходит от нагретого тела к холодному, жидкости текут от верхнего уровня к нижнему, газ переходит из области большего давления в область меньшего давления, в растворах и газовых смесях самопроизвольно выравниваются концентрации (диффузия). Закономерности направленности процессов не могут быть установлены первым началом термодинамики. По первому началу термодинамики не запрещен, например, самопроизвольный переход тепла от холодного тела к горячему, если общий запас внутренней энергии при этом не изменится. Не противоречит первому началу и такой нереальный процесс, как самопроизвольное разделение смеси газов, т. е. процесс, обратный диффузии. Недостаточность первого начала термодинамики для определения направления процессов привела к установлению второго начала, которое так же, как и первое, является обобщением опыта всего человечества. [c.42]

Критическая концентрация мицеллообразования ОП-Ю находится в интервале от 0,006 до 0,01%. Поэтому в опытах использовали водный раствор концентрации 0,004%, которая ниже ККМ. Результаты измерения коэффициента диффузии ОП-10 из 0,004%-ного водного раствора в чистую воду при температуре 20° С сведены в табл 8. Таблица такой формы удобна для записи и обработки данных опыта и дает представление о всех параметрах, используемых при расчете коэффициента диффузии. Из табл. 8 видно, что при начальной высоте водяного столба 1,410 см в течение 51 ч концентрация ОП-Ю в капилляре повысилась до 1,295 -10 %. В течение этого времени коэффициент диффузии не претерпел сколько-нибудь заметного изменения из-за обратной диффузии, обусловленной конечными, размерами диффузионного столба. [c.64]

Каталитические реакции могут быть гомогенными и гетерогенными. Гетерогенная химическая реакция может протекать только в том случае, если происходят непрерывная диффузия реагирующих веществ к поверхности, на которой идет данная реакция, и непрерывная обратная диффузия продуктов реакции. Скорость гетерогенного процесса определяется скоростью реакции на поверхности катализатора и скоростью диффузии. Скорость процесса в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии. [c.14]

Применяемый в США режим газовой очистки состоит в подаче хлора при температуре печи 1000 °С, замене хлора на фреон при 2000 °С и последующей продувки печи азотом или другим инертным газом при ее охлаждении для исключения обратной диффузии примесей и удаления реагента из пор графита. [c.177]

Скорость реакции определяет процесс диффузии кислорода от границы раздела фаз в жидкость. Однако диффузия углеводородов и продуктов реакции в фазе 2 оказывает большее влияние на процесс окисления. Значительное уменьшение продолжительности окисления и содержания кислорода в газообразных продуктах окисления возможно [369, 491] при появлении свежей поверхности фазы 2 (сырья, битума) с достаточным содержанием реакционноспособных углеводородов, например би- и полициклических ароматических соединений. Измельчением пузырьков можно увеличить скорость диффузии кислорода. Чем выше удельная поверхность, тем лучше распределяется воздух и быстрее уменьшается объем, а также парциальное давление кислорода. Однако с повышением степени измельчения пузырьков при помощи мешалки затраты энергии резко возрастают. При распределении воздуха соплами необходимая энергия для измельчения пузырьков сообщается в виде давления. Для повышения степени измельчения необходимо увеличить давление сжатого воздуха. Размеры пузырьков и их удельная поверхность изменяются в течение существования пузырьков вследствие разогрева, изменения статического давления, обратной диффузии, коагуляции. Расчет этих изменений сложен. [c.143]

Во всех случаях отмечается монотонный рост В° с увеличением числа псевдоожижения, что, по-видимому, является естественным следствием усиления внутренней циркуляции катализатора и адсорбционного характера обратной диффузии. [c.309]

Степень влияния барботажа газовых пузырей и перемешивания на результаты процесса определяется соотношением скоростей химического превращения и соответственно межфазного обмена и обратной диффузии. Эти соотношения удобно выражать в виде безразмерных критериев барботажа Б и перемешивания П. Поэтому оптимальные технологические решения для процесса с псевдоожиженным слоем должны свести к минимуму нежелательное действие перемешивания и полностью исключить влияние барботажа. [c.317]

При переходе от пилотной к промышленной установке должно быть изучено и оценено лишь влияние геометрических характеристик на обратную диффузию, так как соотношение скоростей межфазного обмена и превращения сохранится, если останутся неизменными гидродинамический режим, распределение взвешивающего газа и конструкция реактора. Оценка влияния увеличения диаметра аппар ата на обратную диффузию может быть выполнена на холодных моделях. [c.319]

Принцип работы электродиализатора прост. При прохождении постоянного тока через электролит ионы движутся, в зависимости от знака, к электродам — катоду и аноду. Катодное пространство обогащается катионами, но разряжаться на поверхности катода (на границе металл—раствор) будет тот катион, который имеет более положительный потенциал при данных условиях электролиза. Анодное пространство будет обогащаться анионами. Для предотвращения диффузии ионов в направлениях, обратных движению, которое они совершают под действием электрического тока, катодное и анодное пространства разделяются диафрагмами. Если для этой цели применять обычные инертные диафрагмы (керамика, асбест и др.), электропроводность которых определяется их пористостью и электропроводностью электролита, заполняющего поры диафрагмы, то ванны (ячейки) электродиализатора будут иметь большие омические сопротивления, что повлечет за собой значительные затраты электроэнергии. Кроме того, такие диафрагмы в малой степени препятствуют обратной диффузии ионов, и поэтому обогащение последними католита и анолита будет получаться не более чем в 10 раз. [c.174]

При достаточно длит, пропускании тока Э. уравновешивается обратной диффузией и конвекцией и достигается стационарное (неизменное во времени) распределение концентраций с 1-го компонента в образце, определяемое соотношением [c.453]

Пограничный слой между растворителем и раствором осаждающегося полимера продвигается в направлении дна кюветы (рис, 8.1) со скоростью, определяющейся скоростью седиментации. Эта граница весьма размыта и расширяется со временем вследствие того, что скорость седиментации макромолекул полидисперсного полимера различна. На вид границы влияет также обратная диффузия, которая начинает оказывать влияние при возникновении разности концентраций. [c.110]

Подобно ионам Na+, ионы Са + активно выводятся из клеток . Основная масса кальция в организме человека содержится в костях . В сыворотке крови человека концентрация ионов Са + составляет 2,5 мкМ, из которых приблизительно 1,5 мкМ находится в свободной форме, а остальная часть связана с белками, углеводами и другими соединениями. Внутри клеток концентрация свободного кальция ниже. Так, например, общая концентрация ионов a + в цитоплазме эритроцитов составляет около 3 мкМ, однако на свободные ионы приходится менее 1 мкМ. Градиент концентрации ионов a + по разные стороны от мембраны (от 10 до 10 ) поддерживается при помощи кальциевого насоса. Работе насоса противодействует очень медленная обратная диффузия ионов внутрь клетки. [c.373]

При определении молекулярной массы по методу седиментационного равновесия знание коэффициента диффузии не является необходимым. В этом случае используют более низкое число оборотов. По сравнению с предыдущим методом, для которого необходимо гравитационное поле до 400 ООО g, здесь достаточно центробежной силы, в 10 — 15 тыс. раз превосходящей земное притяжение. Через несколько часов или через несколько суток процесс седиментации и обратной диффузии достигает состояния равновесия, при котором перемещение частиц отсутствует. Измерив градиент концентрации белка от мениска до дна ячейки, можно вычислить его молекулярную массу. Медленное установление равновесия — недостаток метода. Этого можно избежать при проведении определения по Арчибальду. В этом низкоскоростном методе для расчетов можно использовать градиент концентрации, образующийся в измерительной ячейке у мениска жидкости (до отделения белковой зоны). Метод нулевой концентрации в мениске, предложенный в 1964 г., делает возможным достижение седиментационного равновесия при высокой скорости ротора (высокоскоростной метод), в этом случае белковая зона уже отделена от мениска. Это дает возможность сократить время эксперимента до 2 — 4 ч. [c.361]

Методы высушивания газов и органических растворителей обсуждались ранее (разд. 14 и 6 соответственно). Летучие твердые или жидкие вещества можно высушивать сходными методами путем непосредственного контакта с осушителем с последующей декантацией, перегонкой или сублимацией или за счет изотермической перегонки воды от вещества к осушителю в эксикаторе, а при необходимости в вакууме. В случае непосредственного соприкосновения осушитель, часто обладающий кислыми или основными свойствами, выбирают таким образом, чтобы исключить возможность протекания химического взаимодействия между ним и осушаемым веществом. При изотермической перегонке вещество и осушитель рассыпают по возможности тонкими слоями для увеличения их поверхности. Понижение общего давления повышает скорость изотермической перегонки, зависящей от скорости диффузии паров воды. Для веществ, устойчивых к нагреванию, можно воспользоваться обогреваемым эксикатором или сушильным пистолетом , что особенно рекомендуется для удаления адсорбционно связанной воды. Нелетучие вещества весьма эффективно осушают в вакуумных сушильных шкафах или путем их откачки при помощи ротационных масляных насосов. Если для эвакуирования эксикаторов или вакуумных сушильных шкафов применяют водоструйный насос, то следует избегать слишком долгой откачки, так как это ведет к обратной диффузии паров воды из насоса, что ухудшает степень осушки. [c.128]

Гетерогенная химическая реакциа—мвжет протекать только в б м случае, если происходит непрерывная молекулярная или конвективная диффузия реагирующих веществ к поверхности, на которой идет данная реакция, и непрерывная обратная диффузия продуктов реакции. [c.311]

В случае процессов, протекаюших в пламени, обратная теплопроводность осуществляется непосредственно через реагирующую газовую смесь, а не через катализатор. (Здесь имеет значение также и обратная диффузия свободных радикалов.) Если обратная теплопроводность не достаточно интенсивна, то темпе-рг1тура холодного газа, поступающего в реакционную зону, оказывается ниже температуры воспламенения и он выдувает пламя. [c.165]

При достаточно низкой температуре наиболее медленной стадией всех подобных процессов, по-видимому, является химическая реакция на поверхности. Однако, прежде чем эта реакция окажется возможной, газ должен продиффундировать к поверхности он должен продиффундировать через твердый продукт реакции (окись цинка в последнем примере) или через другие газы, присутствующие в системе (как в случае каталитической реакции или твердофазной реакции с выделением газообразных продуктов). Следовательно, во всех случаях диффузионный процесс должен предшествовать химической реакции. При этом должен происходить также и процесс обратной диффузии, следующий за химической реакцией, в тех случаях, когда образуются газообразные продукты. Так как температурный коэффициент для диффузии обычно значительно меньше, чем для химической реакции, диффузионные процессы при достаточно высоких температурах протекают существенно медленнее, чем поверхностные реакции, что и приводит к переходу в диффузионную область. В результате кривая выделения тепла приобре- [c.169]

Основными факторами, снижающими эффективность диализа (и электродиализа), являеотся обратная диффузия ионов через [c.534]

Так же, как и в гетерогенных системах, описанных в главах XII— XIII, не все эти стадии необходимо одновременно анализировать. Часто двумя последними стадиями можно пренебречь или объединить с первыми двумя. Например, при протекании реакции без изменения числа молей обратная диффузия продукта может быть учтена просто, если рассматривать эквимолекулярную противодиффузию реагента через поры, а не его диффузию через неподвижную среду. [c.412]

В действительности, ниже 600°С окисление происходит через образование сульфатов железа в качестве промежуточных соединений, а при более высоких температурах сначала образуется РеО, а затем уже РезОд или РегОз. Во всех случаях при окислении сульфида образуется пленка оксидов железа, и дальнейшее выгорание серы лимитируется обычно скоростью диффузии кислорода воздуха к неокисленному ядру Ре8 и обратной диффузией диоксида серы из глубины частицы. Именно этот процесс внутренней диффузии и лимитирует общую скорость обжига колчедана. До 57о всей серы колчедана переходит в газ в виде 8О3. Триоксид серы получается вследствие окнсления 8О2 при каталитическом действии огарка, а также за счет разложения сульфатов, которые [c.118]

Выбор способа восстановления и использования катализатора зависит от его структуры и от действия ядов. Во время восстановления железо, образовавшееся в одной части катализатора, не должно подвергаться действию воды, получаюш ейся при восстановлении других частей катализатора. Этого нельзя избежать в отдельной грануле, поскольку железо, образовавшееся на ее поверхности, подвергается воздействию воды, образуюш,ейся в результате восстановления внутри гранулы. Вследствие этого более крупные гранулы катализатора имеют тенденцию к более низкой удельной активности, чем более мелкие гранулы катализатора, которые во время восстановления в меньшей степени подвергаются действию воды. (Более мелкие частицы также реакционноспособнее, поскольку, как это обсуждается далее, они в меньшей степени подвержены влиянию газовой диффузии.) Во время восстановления в слое катализатора вода, получившаяся от восстановления нижних частей слоя (на выходе), не должта вступать в контакт с верхним слоем восстановленного катализатора (на входе) в результате обратной диффузии или смешения. При рециркуляции газа — восстановителя необходимо удалять воду из выходяш,его газа путем его охлаждения в рецикле. [c.165]

Обращаясь к конвективному переносу, прежде всего необходимо констатировать, что в условиях диссоциирующего газа постоянно возникает разность концентраций между слоями ингредиентов газа у поверхности нагрева и в отдалении от нее. Так как температура поверхности нагрева ниже, чем газа в отдалении от нее, естественно предположить повышенную концентрацию недиссоциированных молекул (например, СО2 и Н2О) у поверхности и пониженную в отдалении, т. е. наличие разности концентраций, обеспечивающей массообмен и связанный с ним перенос тепла. Поскольку коэффициент диффузии прямо пропорционален температуре в степени 1,5 и обратно пропорционален плотности газа, постольку диффузия продуктов диссоциации будет превалировать над обратной диффузией недиссоциированных ингредиентов газа и таким образом будет ускорять процесс переноса тепла к поверхности нагрева в тем большей степени, чем выше температура. [c.232]

Чистые и особо чистые углеграфитовые материалы достаточно широко используется как при научных исследованиях, так и в промышленном производстве. Необходимая степень чистоты используеых материалов определяется конкретными условиями их применения и может бьггь достигнута методами термической или термохимической (ТХО) очистки. В частности, используемые для эмиссионных исследований спектральные углеграфитовые электроды различных марок могут быть получены только с использованием ТХО, предполагающей термообработку при температуре до 2700-3000°С в хлоро-фторной среде. Известно, что степень ТХО в значительной степени определяется скоростью диффузионных процессов в объеме очищаемого материала, в том числе скоростью обратной диффузии примесей в очищенный материал из окружающей среды в процессе охлаждения (так называемое обратное загрязнение). Таким образом, варьируя условия проведения ТХО, можно получить углеграфитовые материалы с различной степенью чистоты. [c.104]

Скорость ионного обмена на обычно используемых ионитах велика — равновесие устанавливается за доли минуты, иногда за несколько минут. Ионный обмен — процесс хемосорбционный, состоящий из внешней диффузии сорбируемого иона к поверхности зерна сорбента, затем внутренней его диффузии в зерне к зоне химической реакции и обратной диффузии вытесненного десорбируемого иона внутри зерна и в растворе. Обменные химические реакции внутри ионитов обычно идут со скоростями, значительно большими, чем диффузия ионов, которая при этом и лимитирует процессы ионного обмена. Эти процессы подчиняются закономерностям диффузионной кинетики, причем взаимодействия между растворами электролитов с малой концентрацией поглощаемых ионов и ионитами большой обменной емкости при малой степени сшивки лимитируются чаще всего внешней диффузией, а в концентрированных растворах и при больших степенях сшивки — внутренней диффузией. Скорость диффузии и обмена возрастает с уменьшением размера зерен ионита. [c.307]

В принципе необходимо учитывать четыре диффузионных процесса, попарно протекающих на катоде и аноде ячейки перенос молекулярного иода к катоду и обратную диффузии ионов иода в глубь раствора, перенос ионов иода к аноду и противополо кную диффузию продукта анодной реакции — молекулярного иода. [c.179]

Были проведены исследования обратной диффузии ПАВ из нефти в воду. Для этого нефть, содержащую 0,44 мас.% ПАВ, а именно нефтерастворимых полимергомологов, вводили в контакт с дистиллированной водой в одном опыте и с 13%-ным раствором хлористого натрия в дистиллированной воде в другом. Через определенные промежутки времени брались пробы воды и определялось в них содержание ПАВ с помощью спектрофотометра Спекорд . Пробы воды и раствор хлористого натрия после каждого отбора обновлялись. За 288 ч в дистиллированной воде концентрация ПАВ достигла 0,0414 мас.%. Следовательно, относительное снижение концентрации ПАВ в нефти составило 10,6%. [c.95]

На рис. 4 представлены зависимость коэффициента обратной диффузии от числа псевдоожижепия для катализатора Ф.М.В. и силикагеля в аппаратах диаметром 0,1 и 0,193 м. [c.309]

Рис. 4. Зависимость коэффициента обратной диффузии от лисла псевдоожижения

В вакуумной линии, показанной на рис. 2.1, охлаждаемые ловушки играют двойную роль с одной стороны, они удаляют летучие вещества из вакуумной линии и тем самым способствуют процессу откачки, а с друтой — захватывают и удерживают газы или жидкости, проникающие в результате обратной диффузии в вакуумную линию нз откачиваюн ей системы. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология