Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Термодинамический коэффициент диффузии

    Согласно [55] молярная подвижность низкомолекулярного вещества в полимере связана с термодинамическим коэффициентом диффузии От выражением  [c.34]

    Обычно для большинства экспериментально исследованных систем невозможно непосредственно определить значение 3). Тогда рассчитывают термодинамический коэффициент диффузии [161] определяемый как [c.241]

    Величину d In a/d In с можно рассчитать в первом приближении из соответствующего уравнения изотермы, которое описывает процесс растворения для данной смеси полимер — сорбат. Полученные таким образом значения можно использовать совместно со значениями D12 или 3)i для вычисления термодинамического коэффициента диффузии S) , коэффициента [c.257]


    От термодинамический коэффициент диффузии (м /с) [c.12]

    Термодинамический коэффициент диффузии От связан с подвижностью соотношением [c.241]

    Соотношение между измеренным коэффициентом диффузии Д и термодинамическим коэффициентом диффузии От имеет вид [c.253]

    Движущая сила задается градиентом dfl/dx. Коэффициент трения может быть связан с коэффициентом трения при диффузии От-Для идеальных условий, т. е. когда термодинамический коэффициент диффузии совпадает с наблюдаемым коэффициентом диффузии, уравнение -127 можно преобразовать как [c.261]

    Коэффициенты диффузии органических паров и жидкостей в полимерах существенно отличаются от идеального поведения и часто зависят от концентрации. Покажите зависимость термодинамического коэффициента диффузии или его отношения к коэффициенту взаимной диффузии от объемной доли ф пенетранта в диапазоне изменения этой величины от 0,02 до 0,5. При этом принимается, что параметр Флори — Хаггинса для пары полимер — пенетрант равен X = 0,6. [c.275]

    В гл. V уже было показано, что термодинамический коэффициент диффузии можно выразить как [c.315]

    Отсюда, пользуясь уравнением (1,26) и пренебрегая термодинамическим членом, получаем следующие. значения коэффициентов диффузии [c.143]

    В книге затрагиваются вопросы вычисления основных термодинамических величин, определения времени нахождения в реакторе реагирующих веществ с учетом коэффициента диффузии. Рассматривается прохождение жидкости через зернистый слой. Боль- [c.9]

    Mo ка дам Р. Г., Термодинамический анализ коэффициентов диффузии, [c.546]

    Температура. Повышение температуры способствует увеличению скорости реакций и коэффициента диффузии аммиака в смеси и, поэтому, является наиболее эффективным средством, увеличения скорости процесса, протекающего преимущественно в диффузионной области. Это подтверждается термодинамическими данными табл. 15.1. [c.216]

    На рис. 11.2.2 приведен типичный спектр рассеянного излучения в смеси нитробензол - гептан с концентрацией, близкой к критической. Практическое отсутствие выбросов на огибающей спектра свидетельствует о постоянстве оптимальных условий фотосмешения за время измерения. Одновременно с измерением коэффициента диффузии проводилось изучение суммарной интенсивности рассеянного света 7, которая определяет термодинамическую величину 3 [c.29]

    Поскольку для термодинамически идеальных систем с ехр[(ц - i°)/RT, в изотермической системе с не зависящим от с коэффициентом диффузии D [c.308]

    Статистическая механика вскрыла механизм процессов и позволила свести термические (теплота, теплоемкость и др.), термодинамические (энтропия, свободная энергия и др.) и кинетические (коэффициенты диффузии, вязкости и др.) характеристики к микроскопическим (радиусы молекул, частоты колебаний, энергии связей и др.). Однако эти микроскопические характеристики не являются первичными и могут быть сведены к характеристикам элементарных частиц, из которых состоят атомы и молекулы. При решении подобных задач обычно осуш,ествляются следующие стадии. [c.421]


    Диффузионная длина. Представим себе, что в какой-либо области полупроводникового кристалла нарушено термодинамическое равновесие и возникли неравновесные носители заряда. При этом одновременно происходят два параллельных процесса диффузия неравновесных носителей заряда в окружаюш,ие невозбужденные области кристалла и рекомбинация этих носителей. Очевидно, что по мере удаления от возбужденной области концентрация неравновесных носителей должна уменьшаться. Расстояние, на котором эта концентрация уменьшается в е раз, называется диффузионной длиной и обозначается символом L . Диффузионная длина определяется временем жизни т и коэффициентом диффузии О носителей заряда [c.147]

    В этой статье я хочу показать, что методы, предложенные Гиббсом для статической межфазной поверхности, можно распространить на движущиеся межфазные поверхности. При этом неизбежно вводятся новые макроскопические свойства двухфазной системы. Например, статическая объемная жидкость может быть термодинамически описана такими свойствами, как плотность, гидростатическое давление, внутренняя энергия и т. д. Но если жидкость движется, мы должны ввести также параметры, которые описывали бы скорости переноса массы, импульса и энергии. Они появляются в теории объемных жидкостей как коэффициенты диффузии, вязкости и теплопроводности. Подобным же образом, если наша система состоит из двух жидких фаз, можно ожидать, что у переносов массы, импульса и энергии в окрестности границы фаз появятся особенности, суть которых нельзя предсказать, зная коэффициенты переноса, справедливые только внутри объемных фаз. [c.41]

    Изменение коэффициента диффузии полимера с увеличением концентрации в этой области составов бинарной системы объясняют влиянием двух факторов термодинамического и гидродинамического. Первый обусловлен относительной свободой движения отдельных сегментов цепи. -Второй связан с увеличением трения молекул. Уравнение Эйнштейна в этом случае записывается в виде [c.31]

    Процессы диффузии подчиняются закону Фика диффузия происходит в направлении убывания концентрации вещества (газа). Коэффициенты диффузии индивидуальных газов в общем зависят как от свойств и концентрации диффундирующего газа, так и от свойств среды, через которую происходит диффузия, и термодинамических условий (возрастают с повышением температуры). С увеличением молекулярной массы газов коэффициенты диффузии снижаются. Как видно, из табл. И, наибольшим коэффициентом диффузии характеризу- [c.249]

    Физический смысл коэффициента диффузии В заключается в том, что он указывает величину плотности потока при заданном градиенте концентрации, т. е. является мерой скорости, с которой система способна при заданных условиях снять градиенты концентраций и химических потенциалов. Движущей силой диффузии является разность термодинамических потенциалов. Путем перераспределения вещества система стремится к выравниванию локальных разностей потенциалов, т. е. к термодинамическому равновесию. [c.14]

    Для бесконечно разбавленных растворов коэффициент диффузии каждого компонента можно рассматривать как коэффициент бинарной диффузии этого компонента относительно всей смеси. Поэтому для каждого предельно разбавленного компонента имеет место закон Фика в виде (4.27). Кроме того, приближение предельно разбавленного раствора позволяет оценить коэффициент бинарной диффузии, используя простые термодинамические соображения. Будем рассматривать движение молекулы растворенного вещества как броуновское движение с кинетической энергией теплового движения кТ (к постоянная Больцмана). Вязкость жидкости оказывает сопротивление движению, сила которого оценивается формулой Стокса i2U,d, (d, — средний диаметр молекулы, Ui — средняя скорость молекулы, Ц2 вязкость жидкости). Работа, которую совершает молекула по преодолению сопротивления жидкости на пути I, равна 10,2 1 J]/. Приравнивая работу кинетической энергии и полагая Оп щ1, получим [c.52]

    Коэффициент диффузии D растворов полиизобутилена измерен Крозером [1395] и другими исследователями [1936] при помощи поляризационного интерферометра при разности концентраций соприкасающихся растворов 0,05 г на 100 см . Установлена зависимость D от концентрации раствора С и показано, что при низких С передвижение молекул полимера происходит путем перемещения сегмента при увеличении С перемещение происходит целыми комплексами, что связано с перепутыванием молекулярных цепей. Парк [1397] предложил метод измерения коэффициента диффузии D, т. е. коэффициента диффузии в условиях отсутствия изменения концентрации паров в полимере в системе полиизобутилен — изопентан (радиоактивный). Показано, что до значений 0,7 (уИ —количество изо пентана, продиффундировавшего из образца в неактивную среду в моментi и Md — тоже в равновесии) изменение активности линейно связано с корнем из времени. Значения D существенно больше средних значений коэффициента диффузии и близки к значениям внутреннего и термодинамического коэффициентов диффузии. [c.263]


    В заключение можно сказать, что диффузионная теория имеет общее значение независимо от конкретного механизма диффузи и природы диффундирующих частиц молекул, атомов, ионов, вакансий — диффундируют ли они по решетке, по границам зерен или блоков мозаики. Квазитермодинамический метод применим лишь к ионной диффузии в объеме кристалла и иногда к диффузии-по границам зерен и блоков. Но зато он позволяет вычислить термодинамический коэффициент диффузии в зависимости от специфических свойств фазы окисла, таких, как электропроводность и коэффициент самодиффузии. Тем не менее ни диффузионная, ни электрохимическая теории не предсказывают характера влияния температуры Т и давления Р газа на проницаемость защитного-слоя. [c.311]

    Турбулизация межфазной границы может быть обусловлена- также возникающими при тепло- или массопередаче локальными изменениями поверхностного натяжения. Учет влияния концентрационных и температурных изменений поверхностного натяжения на гидродинамику вблизи межфазной границы представляет собой весьма сложную и в настоян1ее время еще не решенную задачу (необходимо исследовать устойчивость решения уравнения Навье — Стокса по отношению к малым возмущениям — локальным изменениям скорости). Пока сделаны лишь первые попытки решения этой задачи [72, 73]. В частности, показано [72], что возможность возникновения неустойчивости существенно зависит от знака гиббсовой адсорбции растворенного вещества в состоянии термодинамического равновесия, а также от соотношения между кинематическими вязкостями соприкасающихся фаз и коэффициентами диффузии веществ, которыми обмениваются эти фазы. Объяснено явление стационарной ячеистой картины конвективного движения, вызванного локальными градиентами поверхностного натяжения [73].. Дальнейшие исследования в этой области наталкиваются на серьезные математические трудности. [c.183]

    Книга состоит из четырех глав. В первой главе, посвященной качественному анализу структуры процесса массовой кристаллизации как сложной ФХС, вскрываются особенности данной ФХС как на языке смысловых, лингвистических построений, так и на языке точных математических формулировок, причем в последнем случае обсуждаются два подхода — феноменологический (детерминированный) и стохастический. На уровне детерминированного подхода формулируется обобщенная система уравнений термогидромеханики полидисперсной смеси с произвольной функцией распределения кристаллов по размерам с учетом роста, растворения, зародышеобразования, агрегации и дробления кристаллов. Особое внимание уделено описанию процесса вторичного зародышеобразования. На основе термодинамического подхода получены теоретические зависимости для структуры движущих сил вторичного зародышеобразования при бесконтактном и контактном зародышеобразовании. Стохастический подход представлен методом пространственного осреднения, развитого в последние годы в механике гетерогенных сред, а также методами фазового пространства и стохастических ансамблей для описания стохастических свойств процессов массовой кристаллизации. На основе метода пространственного осреднения получено уравнение типа Колмогорова— Фоккера — Планка с коэффициентом диффузии, учитываю- [c.5]

    I. Вид уравнений Фика показывает, что поток диффузии направлен в сторону меньшей концентрации. Это справедливо, если диффузия идет в двухкомпонентной системе, состоящей, например, нз соли в воде или иода в бензоле. Однако в трехкомпонентной системе, например, вода — бензол — иод, диффузия иода направлена в сторону большей концентрации. В термодинамической теории необратимых процессов такая возможность вытекает из выражения обобщенной движущей силы диффузии через градиент химического потенциала. Из постулатов Онзагера (которых мы здесь разбирать не будем) следует, что перенос в этом и подобных случаях определяется несколькими коэффициентами диффузии, которые могут быть положительными и отрицательными. [c.181]

    Принято, что коэффициент диффузии ( ),) данного вещества в данной фазе при Т =соп51 не зависит от концентрации диффундирующего вещества. Разработка молекулярно-кинетической теории и термодинамической теории растворов привела к теоретическому выводу, что коэффициент диффузии существенно зависит от концентрации. Допущение Д=сопз1 при 7 =сопз1 не вносит большой ошибки только при расчетах для сильно разбавленных растворов в области концентраций С1<С2 или [c.160]

    Седиментация частиц дисперсной фазы под действием сильг тяжести приводит к концентрированию частиц в нижней части сосуда (или в верхней, если плотность вещества дисперсной фазы ниже плотности дисперсионной среды). Для частиц достаточно малого размера, у которых склонность к седиментации выражена слабее, а коэффициент диффузии — выше, седиментации противостоит стремление к равномерному распределению частиц по высоте вследствие броуновского движения. Если между процессами седиментации и диффузии наступает равновесие — седиментационно-диффузионное равновесие, то устанавливается и определенное равновесное распределение частиц по высоте. Получить условие седиментационно-диффузионного равновесия можпо как из кинетических, так и из термодинамических соображений. [c.154]

    Седиментация частиц дисперсной фазы под действием си пы тяжести приводит к концентриронанию часгиц в нижней часги сосуда (р > Ро) или в верхней (р < ро). Чем меньше размер частиц, тем ниже скорость седиментации и выше коэффициент диффузии. Для частиц достаточно малого размера стремление к равномерному распределению частиц по высоте вследствие броуновского движения противостоит седиментации. Если между процессами седиментации и диффузии наступает седиментационно-диффузионное равновесие, то устанавливается и определенное равновесное распределение частиц по высоте. Получить условие седиментационно-диффузионного равновесия можно как из кинетическою, так и из термодинамического подхода. [c.186]

    Более разнообразные возможности в отнощении стабилизации имеют дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой — пены, эмульсии, золи и суспензии. Природа устойчивости всех систем в значительной степецн зависит от фазового состояния дисперсной фазы. Так, пены, подобно аэрозолям, принципиально лиофобны, но в отличие от аэрозолей могут быть эффективно стабилизованы введением ПАВ. Эмульсии и до некоторой степени золи по свойствам могут быть близки к термодинамически устойчивым лиофильным коллоидным системам, и их стабилизация с помощью ПАВ може обеспечить высокую устойчивость системы. В системах с твердой дисперсионной средой все процессы изменения дисперсности затруднены высокой вязкостью дисперсионной среды и малы] 1и значениями коэффициентов диффузии компонентов. [c.328]

    При самодиффузии в чистом металле D[=D2=D 2= =-Осамод. Какими характеристиками определяются величины коэффициентов диффузии При блуждании частица должна оторваться от своего узла, нарушить связи с соседними атомами. Поэтому можно ожидать существование связи между энергией активации самодиффузии Е и теплотой сублимации о, которая является мерой энергии связи в решетке. Опыт действительно показывает, что Efa=k, где k — постоянная, зависящая от природы кристаллической решетки. Так, для гранецеитрирован-ных решеток k=0,67. Таким образом, для совершения блуждания надо затратить 2/3 энергии связи. Следовательно, в решетках с большой энергией связи диффузия будет происходить медленнее. В этом проявляется влияние на диффузионную иодвижность так называемого термодинамического фактора. Влияние этого фактора на скорость диффузии проявляется также и в том, что в реальных растворах ноток диффузии не будет проиорцио-иален градиенту концентрации. При рассмотрении связи коэффициента диффузии с подвижностью мы приняли для парциальной свободной энергии компонента iui выражение, справедливое для разбавленных растворов. [c.203]

    В условиях достижения термодинамического равновесия между металлом и прилегающим к нему слоем электролита процесс коррозии лимитируется чисто диффузионными ограничениями, которые обусловлены концентрационными различиями между объемом и приэле-ктродным слоем расплава. Основной константой является коэффициент диффузии ионов корродирующего металла. [c.472]

    Уравнения (3.3) и (3.4) показывают обшую структуру уравнений потоков вещества и тепла, а также связь между перекрестными коэффициентами термодиффузии и диффузионной теплопроводности (равенство коэффициентов Vif = Vki в соответствие с правилом Онзаге-ра). Но термодинамическая теория не определяет ни значения параметров модели и их зависимости от условий процесса, ни перекрестные коэффициенты диффузии в многокомпонентной смеси и их связи с бинарными коэффициентами диффузии. Для газов, которые можно рассматривать как идеальные, эти сведения получим методами физической кинетики. [c.89]

    В работе на основе методов механики гетерогенных сред и неравновесной термодинамики получено выражение для термодинамической движущей силы, учитывающей коллоидно-химические явления в межфазной области и, в частности, образование ДМС и пленок. Предложен способ вычисления разности давлений в фазах и в пленке, толщины последней, коэффициентов диффузии в ней, а также такой структурной характеристики пленки, как порозность изучена динамика диффузионных пофаничных слоев и пленок установлено, что диффузионное сопротивление в пористых пленках изменяется со временем, как правило, проходя через максимум. Предложен физический механизм этого явления. [c.56]

    Выражение в 9кобках в уравнении (1.38) называют термодинамической поправкой коэффициента диффузии. [c.21]

    В общем случае анализировать концентрационную зависимость коэффициентов взаимодиффузии следует в соответствии с уравнением (1.38). Однако для большинства систем основной вклад в концентрационную зависимость кТЦу вносит фактор подвижности, тогда как термодинамическая поправка коэффициента диффузии приобретает существенное значение лишь вблизи критических точек фазового превращения бинарных систем. Поэтому основное внимание в разработанных в Аастоящее время теориях концентрационной зависимости коэффициента диффузии уделено лишь первому члену уравнения (1.38). [c.35]

    Растворение линейных аморфных полимеров в отличие от низкомолекулярных веществ начинается с набухания [76]. Молекулы растворителя проникают в полимерную структуру посредством диффузии и образуют набухший поверхностный слой между растворителем и исходным полимером. В случае позитивных резистов достигается минимальная деформация рельефа из-за слабого набухания области, соседней с экспонированной, которая удаляется растворителем. В случае негативных резистов желательно минимальное набухание облученных областей при экстракции растворимой фракции (золя) полимера из структурированной нерастворимой фракции (геля). В результате набухания и увеличения объема полимера происходит распрямление макромолекул и диффузия сольватированных полимерных клубков в растворитель. Скорость набухания и растворения уменьшается с ростом ММ гюлимера. Коэффициент диффузии оказывает влияние на кинетику растворения, а термодинамический параметр растворимости — на толщину набухшего слоя [77]. Скорость растворения и степень набухания определяются концентрационной зависимостью коэффициента диффузии растворителя в полимер [78]. Факторы, определяющие подвижность растворителя в полимерной матрице (тактичность, и характер термообработки полимера, размер молекул растворителя), влияют на растворимость полимера нередко больше, чем его ММ [79]. [c.50]

    Во-первых, используем уже упоминавшийся ранее квазистационарный подход. В основе его лежит предположение о том, что характерные времена тепло-и массопереноса в газовой фазе много меньше, чем в жидкой, поскольку в газе коэффициенты диффузии и теплопроводности намного превосходят соответствующие коэффициенты в жидкости. Поэтому распределение параметров в газе можно считать стационарными, а в жидкости — нестационарными. С другой стороны, малость объема капли позволяет считать распределение в ней температуры и концентраций однородными, в то время как в газе эти параметры зависят от пространственных координат. Другое предположение состоит в том, что центр капли пе движется относительно газа. Это очень сильное предположение, потому что в реальных процессах, например при распыливапии жидкости в камере сгорания, капли движутся относительно газа за счет инерции и силы гравитации. Однако, если размер капель мал (меньше 1 мкм) и процесс тепломассообмена протекает достаточно быстро, то предположение допустимо. На поверхности капли, как обычно, предполагается существовапие локального термодинамического равновесия и равенство давлений фаз. Последнее условие было сформулировано в конце раздела 6.7. [c.126]

    Сделаем следующие предположения газ неподвижный, капля не движется относительно газа на межфазной поверхности жидкость — газ существует локальное термодинамическое равновесие давления в газовой и жидкой фазах равны и постоянны природный газ считается нейтральным. Это означает, что он не растворяется в жидкой фазе, в то время как возможен перенос воды и метанола через межфазную поверхность характерное время процесса тепломас-сопереноса в газовой фазе мало по сравнению с характерным временем в жидкой фазе. Это предположение позволяет сформулировать задачу в квази-стационарном приближении распределение концентраций компонентов и температуры в газе является стационарным и зависит только от расстояния г от центра капли, в то время как концентрации компонентов и температура в жидкой фазе изменяются со временем и однородны по объему капли природный газ рассматривается как один компонент (псевдогаз), свойства которого определяются по известным правилам усреднения для многокомпонентных смесей [9]. Мольная концентрация псевдогаза обозначается y Q, перенос массы компонентов в газе обусловлен механизмом молекулярной диффузии, характеризуемым бинарным коэффициентом диффузии D,-,,, перекрестными эффектами пренебрегаем. [c.539]

    Первый член в правой части уравнения (58) представляет собой постоянную величину, которая всегда превышает А /4. Для многих солей разность (К 1- —/ч ) настолько мала, что вторым членом можно пренебречь. Из табл. 14 видно, что произведение сср(Л /с), которое равно (1/Л ) (ха)2ф(ха), при больших концентрациях является практически постоянной величиной и ни в одном случае не превышает 0,1. Следовательно, изменение 5Ш/с обычно настолько невелико, что зависимость коэффициента диффузии от концентрации определяется только термодинамическим множителем (1-Ь с51п г/ /9с). Этот множитель можно найти либо графически, либо путем дифференцирования уравнения [c.174]

Смотреть страницы где упоминается термин Термодинамический коэффициент диффузии: [c.275]    [c.251]    [c.347]    [c.115]    [c.401]    [c.409]    [c.210]    [c.398]   
Введение в мембранную технологию (1999) -- [ c.251 , c.253 , c.261 , c.275 , c.315 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Диффузия коэффициент диффузии

Коэффициент диффузии



© 2025 chem21.info Реклама на сайте