Термодиффузия

Принцип взаимности Онзагера в форме равенства (14.35) был обоснован опытными результатами, отражающими следующие потоки разной природы так, нагревание двух проводников в спае вызывает электроток (на этом эффекте работает термопара) поток электричества в металлических проводниках вызывает их нагревание и выделение теплоты градиент температуры вызывает градиент концентрации веществ (термодиффузия) градиент давления вызывает градиент концентрации (бародиффузия) продавливание жидкости через проницаемые пе-регородик вызывает градиент температуры (термоосмос) и другие примеры. [c.257]

Метод термодиффузии оказался весьма полезным в лабораторной практике, но по-видимому не применялся в более крупном масштабе [1, 2, 3, 4]. [c.258]

Транспорт компонента разделяемой газовой смеси через пористую основу мембраны осуществляется одновременно несколькими механизмами переноса, в зависимости от структуры матрицы, свойств веществ и термодинамических параметров процесса. В общем случае движение компонентов смеси может вызываться конвективно-фильтрационным переносом, различного вида скольжениями вдоль поверхности пор, объемной диффузией, баро- и термодиффузией, кнудсеновской диффузией (эффузией), поверхностной диффузией, пленочным течением вследствии градиента расклинивающего давления, капиллярным переносом конденсированной фазы в анизотропных структурах. Вещество в порах скелета мембраны, как показано ранее, может находиться в виде объемной газовой фазы, капиллярной жидкости и адсорбированной пленки. Для каждого из этих состояний возможно несколько механизмов переноса, взаимосвязанных между собой. Не все виды переноса равнозначны по своему вкладу в результирующий поток веществу, поэтому при вычислении коэффициента проницаемости необходимо определить условия, при которых те или иные формы движения вещества являются доминирующими [З, 9, 10, 14—16]. [c.54]

Масс-спектрометрический анализ ароматических фракций, разделенных при иомощи термодиффузии [7] [c.357]

Таким образом, возникает разница давлений. Это явление вызвано наличием градиента температуры, и поэтому оно называется термодиффузией. Так как Рд больше, чем Pg, на диск действует сила, пропорциональная (Р — Pg). Эта сила вызывает отклонение нити, которое можно измерить оптически с помощью зеркальца от гальванометра. Зная отклонение, можно вычислить Рз — Pg и, поскольку Гз и Tg известны, найти Pg и Р в отдельности. Такого рода измерительный прибор можно использовать для измерения очень малых давлений — вплоть до 10 мм рт. ст. . [c.148]

В узком температурном интервале. Для приготовления фракций, масс-спектры которых поддаются интерпретации, чрезвычайно ценны методы молекулярной перегонки, хроматографической адсорбции и термодиффузии. [c.352]

Для обогащения или полного разделения изотопов применяют методы диффузии, термодиффузии, электролиза и обменные реакции. Обогащение можно также проводить с помощью методов осаждения и центрифугирования. Ректификационные методы разделения применяют для получения изотопов Не, О, В, С, N, 1 0, -Не, С1 и Аг. Обстоятельный обзор методов получе- [c.219]

Дальнейший прогресс в этой области, несомненно, будет связан с усовершенствованием физических методов разделения, связанных с примене-рием молекулярной перегонки, адсорбции и термодиффузии. По мере выяснения вопроса о типе соединений, присутствующих в высокомолекулярных фракциях нефти, можно будет синтезировать эти соединения, а затем использовать их в качестве стандартов для калибровки и корректировки данных, имеющихся в настоящее время. [c.359]

Эффективность разделения зависит от свойств смеси и ее компонентов, а таюке от конструкции колонки и условий проведения опыта [55]. К основным свойствам смесей, определяющим термодиффузионный процесс разделения, относятся вязкость, коэффициент термодиффузии, обычный коэффициент диффузии, коэффициент расширения и плотность компонентов. К основным параметрам, определяющим работу колонки, относятся средняя температура, значение температурного градиента, высота и ширина щели, а также объем резервуаров наверху и внизу колонки. На процесс термодиффузии и его интенсивность оказывают влияние следующие факторы коэффициенты диффузии, средняя температура и температурный градиент определяют степень разделении в горизонтальном направлении, в то время как вязкость, коэффициент расширения и разность плотностей между компонентами, высота колонки, ширина кольцевого пространства и объем резервуаров оказывают влияние на интенсивность процесса термодиффузии. [c.392]

Второй разновидностью ТР-элемента является так называемый передатчик субстанции с перекрестной связью потоков и сил. В электромеханических системах этот элемент получил название гиратора и диаграммное обозначение 0 . Определение 0 -эле-мента и примеры его проявления в различных системах даны в табл. 1.4. Название гиратор происходит от слова гироскоп (как видно из табл. 1.4, определяющие соотношения 0 -элемента соответствуют аналитическому описанию гироскопического эффекта). В ФХС преобразователь с перекрестными связями применяется для топологического отражения перекрестных эффектов между термодинамическими силами и потоками одинаковой тензорной размерности (например, термодиффузия, диффузионная теплопроводность ИТ. п.). [c.44]

Несмотря ьа то, что законы термодиффузии в газовых смесях хорошо известны, для жидких смесей имеется еще много неясных вопросов, хотя в этой области достигнуты некоторые теоретические успехи [2, 10, 19, 20]. Жидкие углеводородные смеси подчиняются закономерности, состоящей в том, что компоненты располагаются в соответствии с интенсивностью их межмолекулярного взаимодействия, т. о. в зависимости от соотношения между молярной теплотой испарения и молярным объемом. Компонент, между молекулами которого существует болео интенсивное взаимодействие, концентрируется вблизи холодной поверхности. [c.391]

Экспериментальные исследования процесса разделения масел методом термодиффузии подтверждают вывод о том, что разделение происходит в соответствии с числом колец. Теоретические соображения и экспериментальные исследования, проведенные с углеводородными смесями, указывают на то, что при разделении в нижней части колонки концентрируются компоненты, обладающие наибольшей плотностью. В действительности в маслах, молекулярный вес которых изменяется в не слишком большом диапазоне, компоненты распределяются по высоте колонки соответственно числу колец, причем в нижней части колонки концентрируются компоненты с наибольшим числом колец. В дальнейшем, на основании экспериментальных исследований, было установлено, что при термодиффузионном методе разделения нельзя отличить нафтеновые и ароматические кольца от конденсированных и неконденсированных. [c.392]

Основным источником ароматических углеводородов на нефтеперерабатывающих заводах являются установки каталитического риформинга. Фракции низших ароматических углеводо родов Се— Са получают экстракцией или ректификацией из катализатов риформинга. Высшие ароматические углеводороды получают из этих же фракций методом ректификации. Для разделения ароматических углеводородов применяют также адсорбцию и кристаллизацию. В связи с резким ужесточением требований к чистоте получаемых ароматических углеводородов все большее значение приобретают новые методы разделения на мембранах, термодиффузия, клатрация. Однако наиболее распространенными методами разделения продолжают оставаться обычная, азеотропная и экстрактивная ректификации. В зависимости от концентрации ароматических углеводородов в сырье и от того, сколько индивидуальных ароматических углеводородов необходимо выделить, могут применяться разные методы. Так, при высокой концентрации в сырье ароматических углеводородов (более 70% масс.) выгодно применять азеотропную ректификацию, а при концентрации 30—50% (масс.) хорошие результаты можно получить экстрактивной ректификацией. [c.246]

В этих уравнениях х, г — осевая и радиальная координаты R — координата стенки канала и и v — осевая и радиальная составляющие скорости газового потока. Начало координат находится на оси симметрии канала во входном сечении. Для плоского канала а = 0, г соответствует расстоянию от плоскости симметрии канала по нормали к ней для трубы а=1, г соответствует радиусу. Условие изотермичности течения позволило в данной задаче не рассматривать уравнение энергии. В уравнении диффузии (4.4) исключены члены, соответствующие баро-и термодиффузии величина ш характеризует массовую долю компонента смеси. [c.122]

При предельно точном расчете скорости массо- и теплопередачи следует учитывать такие явления, как термодиффузия и диффузионная теплопроводность, возникающие при наложении и взаимном влиянии процессов переноса вещества и тепла, а также изменение физических свойств реагирующей смеси под влиянием химических [c.105]

При наличии нескольких явлений переноса, протекающих одновременно, возникают новые эффекты, описываемые дополнительными членами в феноменологических уравнениях и характеризуемые своими коэффициентами, например термодиффузии. Последовательное описание подобных эффектов дается термодинамикой необратимых процессов. [c.29]

Действие мощного внутреннего источника тепла приводит к тому, что скорость испарения во много раз превышает скорость переноса пара внутри тела. В результате этого возникает градиент общего давления, являющийся основной движущей силой переноса пара внутри тела. Поскольку температура внутренних слоев больше наружных, поток влаги вследствие термодиффузии направлен к поверхности тела, в отличие от других способов сушки, когда нагрев осуществляется через поверхность. Распределение же влагосодержа-ния имеет обратный характер (в поверхностных слоях больше, чем во внутренних) и создает аномальный (обратный) диффузионный поток влаги, вызванный градиентом концентрации. [c.166]

В этих условиях конвективными токами одна часть молекул смеси углеводородов начинает перемещаться к горячей стенке, а другая - к холодной, создавая градиент концентраций по ширине зазора 8. Одновременно большой температурный градиент создает тепловые конвективные потоки, которые относят вниз ТДК молекулы, стремящиеся к холодной стенке, а вверху молекулы, концентрирующиеся у горячей стенки. Через определенное время (обычно десятки час.) в рабочем пространстве ТДК наступает равновесие и через патрубки 4 можно отобрать отдельные фракции смеси. Обычно отбирают от двух до 10 фракций. Температура кипения углеводородов в этом случае не является определяющим параметром, как при ректификации. Определяющими являются строение молекул, молекулярная масса и объем, поверхностные (вязкостные) свойства и др. По мнению Крамерса и Брауде [10], разделяемые термодиффузией углеводороды располагаются сверху вниз в ТДК в следующей последовательности легкие н-алканы, тяжелые н-алканы, разветвленные алканы, моноциклические и би-циклические углеводороды. [c.24]

Матрица — несимметричная квадратная матрица, по главной диагонали которой расположены коэффициенты, связывающие потоки компонентов или тепла с градиентами концентраций этих же компонентов или температуры коэффициенты вне главной диагонали учитывают эффекты взаимодиффузии и термодиффузии, т. е. перекрестные эффекты. Учитывая соотношения взаимности Онзагера, условия термодинамического равновесия, второй закон термодинамики и известную свободу выбора единиц и систем отсчета физических величин, можно говорить [8] о существовании линейного преобразования с трансформирующей матрицей Q , диагонализирующего матрицу Применяя это преобразование к уравнению (3.8), получим [c.138]

Первое слагаемое в (1.173) и (1.174) (сумма в квадратной скобке) выражает закон Фика в полном потоке переноса массы, второе слагаемое — эффект термодиффузии, третье слагаемое характеризует закон Стефана. Обозначим через е отношение скорости вдува в частицу к скорости набегающего потока (Vt—Vi), т. е. [c.65]

Влияние теплообмена на массообмен вызывается (без учета термодиффузии и диффузионной теплопроводности, эффект которых обычно незначителен) только изменением физических свойств среды, в том числе вязкости и коэффициента диффузии, в зависимости от поля температур [23]. [c.152]

Полный анализ циклических углеводородов нефтяного нро-исхождения с т. кип. выше 150° С, без предварительного упрощения состава смеси при помощи термодиффузии [17] или других соответствующих методов, становится уже затруднительным. Типичный вид хроматограммы смеси таких нафтенов приведен на рис. 91, а (см. стр. 324). Как видно из рисунка, анализируемая смесь представлена слишком большим числом индивидуальных углеводородов, делающих разделение их практически невозможным. В то же время анализ даже более высококинящих нефтяных фракций, представленных меньшим числом соединений (например, анализ углеводородов алифатического ряда), с технической стороны затруднений не вызывает [49]. [c.338]

В разделительном агрегате могут производиться разнообразные процессы. Основными и важнейшими из них являются абсорбция, экстракция, ректификация, адсорбция и сушка. Кроме перечисленных основных процессов разделения должны быть упомянуты и такие, как кристаллизация, термодиффузия, диффузия через полупроницаемую пленку, зонная плавка и другие. Рассмотрим только основные процессы. [c.248]

К диффузионным методам разделения относится термодиффузия и диффузия через мембраны. [c.78]

Термодиффузионный эффект настолько мал, что для достижения эффективных результатов при разделении необходимо использовать принцип мультипликации . Для этой цели Клузиус и Дикел [8] разработали устройство, принцип действия которого основан на сочетании термодиффузии и принципа противоточного конвекционного потока. Ш 1дкая смесь помещается в очень узкую щель (около 0,3 мм) между двумя вертикальными стенками, обычно цилиндрической формы, которые поддерживаются при различных температурах. Разность плотностей жидкости ва горячей и на холодной стенках вызывает движение смеси вверх на горячей и вниз на холодной стенке. Как и в других процессах фракционировки, основанных на принципе противотока, например дистилляция, одновременность установления равновесия (или стационарного состояния) перпендикулярно к направлению массопередачи и противотоку массопередачи повышает эффективность разделения. Процесс разделения начинается на обоих концах колонки и перемещается к ео середине. [c.392]

Термодиффузия в жидкостях. Термодиффузия предстагляет собой процесс разделения, все еще находящийся в исследовательской стадии и недостаточно изученный в применении к очистке высокомолекулярных углеводородов [14, 63]. Опубликованы работы, в которых описано применение колонок малого масштаба [62]. Термодиффузия, очевидно, может дать наилучшие результаты в тех случаях, когда молекулы различаются по форме, что приводит к заметной разнице в вязкости или в температурном коэффициенте вязкости. Несомпенно, этот процесс получит широкое развитие и явится ценным дополнением к фракционной пзре-гонке. Процесс термодиффузии в жидкостях по своей природе допускает сравнительно простое аппаратурное оформление в виде несложных колонн. [c.502]

Важным следствием соотношения взаимности Онзагера является то, что в результате действия одной обобщенной силы появляются другие возможные в данной системе силы. Так, наличие в газовой смеси температурного градиента ведет к образованию градиента концентрации (термодиффузия, эффект Соре) и градиента давления. Обратно, наличие градиента концентрации вызывает появление температурного градиента (диффузионный термоэффект Дюфура— Клузиуса). Аналогичным образом наложение температурного градиента па проводник, по которому течет электрический ток, вызывает появление дополнительного градиента потенциала (явление Томсона). Таково же появление диффузионного скачка потенциала при диффузии ионов в электролитах и т. д. [c.113]

Уравнения (3.10) и (3.11) написаны для одного компонента и единственной реакции в предположении равнодоступности всей поверхности. Для сложных смесей могут оказаться существенными процессы переноса тепла и вещества стефановским потоком, термодиффузией, диффузионной теплопроводностью. Неравнодо-стунность наружной поверхности зерен катализатора в неподвижном слое связана с тем, что основной поток газа проходит в виде струй, омывая часть наружной поверхности зерен катализатора. Вблизи точек контакта зерен образуются карманы>>, непроточные области, вихревые зоны. Тепло- и Д1ассообмен между поверхностью и потоком в проточной части и в непроточной области, вообще говоря, различен. Но при скоростях потока порядка 0,5 нм /с можно считать поверхность зерна равнодоступной, характеризуемой одним коэффициентом обмена. [c.156]

За последние годы возросло использование оп.ектральных и спектрометрических методов в сочетании с хроматографией, а иногда и термодиффузией для исследования тяжелых нефтяных фракций. Например, в работе [7] при помощи спектральных методов изучен структурно-групповой состав ароматических углеводородов жирновской и коробковской нефтей (табл. II). [c.18]

Перенос влаги происходит под действием перепада влагосодержа-ния (изотермическая диффузия), перепада температуры ЧТ (термодиффузия), перепада общего давления V (фильтрация пара), перепада напряженности электрического поля ЧЕ (электродиффузия) и магнитного поля ЧВ (магнитодиффузия). Эти перепады создают термодинамические силы, обусловливающие потоки вещества. Общий поток влаги внутри материала равен [c.160]

Soret эффект Соре, термодиффузия staggering эффект шатания (в мо-лекулярных вращательных спектрах) Stark эффект Штарка, расщепление линии спектра на две или несколько линий под влиянием электрического поля [c.164]

Составляющими системы называют вещества, которые можно выделить из смеси (газовой, жидкой, твердой) в чистом устойчивом виде (при обычных условиях) с помощью простых физических методов испарения, конденсации, экстракции, хроматографии, кристаллизации, центрифугирования, термодиффузии, электроосмоса и других. BI качестве примера можно привести газовую смесь, содержащую N2, Оз, Не, СО и СО2. Каждое из веществ можно выделить хроматографией из смеси, и они устойчивы при обычных условиях каждое из них можно назвать составляющим системы. В указанной системе содержатся пять составляющих. В другой системе, например такой, как водный раствор KNO3, составляющими могут быть только вода и соль, а ионы К+, NO3 , Н+, ОН- составляющими смеси не являются, так как ионы не могут быть выделены в чистом виде и не могут существовать вне водного раствора. [c.155]

Появление термоднффузнонных ь олонн позволило использовать термодиффузию для разделения смесей, трудно разделимых другими методами. Колонны состоят из двух параллельных пластин или двух коаксиальных цилиндров, отстоящих друг от друга на 0,25—1,0 мм. Смесь помещают в пространство между цилиндрами, одни из которых нагревают, а другой охлаждают. Эффективность колонны повыщается ири вращении внутреннего цилиндра. [c.78]

Руководство по лабораторной ректификации 1960 (1960) -- [ c.245 ]

Тепло- и массообмен Теплотехнический эксперимент (1982) -- [ c.206 ]

Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен Кн.2 (1991) -- [ c.337 ]

Теория тепло- и массообмена (1961) -- [ c.549 ]

Массообменные процессы химической технологии (1975) -- [ c.36 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.18 ]

Основы аналитической химии Книга 1 Общие вопросы Методы разделения (2002) -- [ c.262 ]

Биофизика (1988) -- [ c.311 ]

Адсорбция, удельная поверхность, пористость (1970) -- [ c.361 , c.375 ]

Экстрагирование Система твёрдое тело-жидкость (1974) -- [ c.30 ]

Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей (1975) -- [ c.45 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.187 ]

Инженерная химия гетерогенного катализа (1965) -- [ c.116 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 ]

Электрохимические системы (1977) -- [ c.286 , c.288 ]

Свободноконвективные течения тепло- и массообмен Т2 (1991) -- [ c.337 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 ]

Радиохимия и химия ядерных процессов (1960) -- [ c.610 , c.612 ]

Химия в атомной технологии (1967) -- [ c.359 , c.360 , c.364 , c.366 ]

Эмиссионный спектральный анализ Том 2 (1982) -- [ c.236 ]

Краткая химическая энциклопедия Том 1 (1961) -- [ c.0 ]

Учение о коллоидах Издание 3 (1948) -- [ c.390 ]

Трение и смазка эластомеров (1977) -- [ c.32 ]

Процессы и аппараты химической промышленности (1989) -- [ c.310 ]

Вакуумное оборудование и вакуумная техника (1951) -- [ c.16 ]

Теоретическая электрохимия (1981) -- [ c.138 ]

Явления переноса (1974) -- [ c.277 , c.434 , c.499 , c.506 , c.514 ]

Диффузия и теплопередача в химической кинетике Издание 2 (1967) -- [ c.170 , c.178 , c.180 , c.211 ]

Строение материи и химическая связь (1974) -- [ c.23 ]

Массопередача (1982) -- [ c.21 , c.22 , c.26 , c.429 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) -- [ c.416 , c.417 , c.646 ]

Руководство по аналитической химии (1975) -- [ c.334 ]

Краткая химическая энциклопедия Том 1 (1961) -- [ c.0 ]

Основы общей химии Том 3 (1970) -- [ c.327 ]

Общая химия (1968) -- [ c.760 ]

Тепломассообмен Изд3 (2006) -- [ c.375 ]

Гелий (1949) -- [ c.129 ]

Термодинамика необратимых процессов (1956) -- [ c.23 , c.84 , c.85 , c.166 , c.168 , c.243 , c.245 , c.266 ]

Качественные методы в физической кинетике и гидрогазодинамике (1989) -- [ c.10 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.18 ]

Гидродинамика, теплообмен и массообмен (1966) -- [ c.467 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология