Тепловое движение молекул и броуновское движение

Молекулярная диффузия осуществляется за счет собственного теплового движения молекул (броуновского движения). Основная особенность процесса молекулярной диффузии — взаимная неподвижность фаз (в данном случае растительного материала и экстрагента). Протекая в неподвижных фазах, молекулярная диффузия является медленным процессом. [c.60]

Зарядка частиц пыли в электрофильтре вызывается не только их бомбардировкой ионами под действием электрического поля, но и тем, что ионы, участвуя в непрерывном тепловом движении молекул (броуновском движении), приходят в соприкосновение с частицами пыли. Наиболее ощутимая зарядка в результате ионной [c.117]

Диффузия. Наиболее распространенным механизмом транспорта веществ в физиологических и биохимических системах является диффузия. Этот механизм представляет собой один из способов, посредством которого могут перемещаться молекулы вещества, растворенного в жидкости, и является следствием теплового движения молекул — броуновского движения [352, 357]. [c.164]

Тепловое движение молекул растворителя является причиной броуновского движения молекул растворенного вещества. Сущность его заключается в том, что о поверхность молекулы непрерывно ударяются молекулы жидкости — растворителя. При каждом ударе молекуле передается некоторый импульс. Удары происходят беспорядочно во времени п по направлению. Частота толчков соответствует по порядку величины частоте тепловых колебаний молекул растворителя, т. е. составляет 10 2 ударов в секунду. Броуновское движение отражает тепловое движение молекул растворителя. [c.45]

Броуновское движение в дисперсной системе является результатом столкновений между молекулами дисперсионной среды, находящимися в молекулярно-тепловом движении, со взвешенными в ней частицами дисперсной фазы. При этом, частицы дисперсной фазы приходят в непрерывное хаотическое движение. [c.20]

ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ И БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ [c.55]

Причина диффузии в истинных растворах, как выше указано, заключается в тепловом движении молекул. Аналогично в коллоидных системах причиной диффузии дисперсной фазы является броуновское движение частиц. Если существует связь между броуновским движением и диффузией, то должна существовать связь между средним квадратичным значением проекции смещения частицы А и коэффициентом диффузии О. [c.63]

Частицы асфальтенов не шарообразны, их форма неправильная. У частиц имеются ребра, острые углы. На ребрах и углах сольватный слой более тонок, а местами и полностью отсутствует. Углами и ребрами частицы притягиваются друг к другу. Взаимное притяжение частиц асфальтенов приводит к возникновению пространственных сеток, т.е. к возникновению объемной структуры. Когда говорят о возникновении структуры, имеют в виду суммарный, результирующий эффект взаимодействия ребрами и углами частиц асфальтенов. Из-за теплового движения молекул дисперсионной среды частицы асфальтенов перемещаются в жидкости. Из-за своей массы, большей, чем у молекул дисперсионной среды они значительное время находятся в положениях, когда между ними имеет место более сильное взаимодействие. Иными словами, структуры из частиц асфальтенов возникают, разрушаются и вновь возникают. В разных точках объема нефти структуры возникают, конечно, не одновременно. Но суммарный результат тот же - жидкость оказывается структурированной. Такие структуры в коллоидной химии и реологии называют коагуляционными. Коагуляция - слипание коллоидных частиц при столкновении в процессе броуновского движения, перемешивания или направленного перемещения в силовом поле.) [c.7]

Флуктуации - это случайные отклонения мгновенных значений какой-либо физической величины от ее среднестатистического значения. Флуктуации свойственны всем макросистемам, состоящим из микрочастиц. Явление флуктуаций открыто в 1827 году Р. Броуном в жидких средах и названо по его фамилии броуновским. Оно заключается в беспорядочном движении мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе, и обусловлено тепловым движением молекул среды. Флуктуации оказались свойственными не только указанным жидким и газовым средам, но любым макросистемам, состоящим из микрочастиц. Они проявляются не только в механическом хаотическом движении микрочастиц, но и в случайных изменениях любой физической величины, характеризующей состояние макросистемы. [c.664]

Для тождественно неразличимых частиц, какими являются молекулы чистого газа и броуновские частицы (в первом приближении), нет смысла говорить о диффузии и о коэффициенте самодиффузии как таковых, так как направленный перенос их отсутствует, а наблюдается лишь хаотическое тепловое движение молекул (или хаотическое движение броуновских частиц). Поэтому для них закон Эйнштейна-Смолуховского должен формулироваться в виде [c.76]

Макросистема, являющая образом псевдоожиженного слоя, очень сложна. В то же время в ряде работ (см., например, [108, 109]) было отмечено сходство беспорядочного движения частиц в псевдоожиженном слое при интенсивных гидродинамических режимах с тепловым движением молекул и броуновских частиц в жидкостях и газах. Существование подобной аналогии допускает возможность использования результатов статистической теории газов и жидкостей при исследовании соответствующей псевдоожи-женному слою макросистемы. Рассмотрим эту возможность подробнее. [c.184]

Диффузией называется самопроизвольный процесс движения частиц от области большей концентрации к области меньшей концентрации. Причиной диффузии, как и броуновского двил е-ния, является тепловое движение молекул. [c.61]

Так, в результате непрерывной и хаотической бомбардировки со-стороны молекул среды коллоидные частички пребывают в непрерывном движении, причем все время происходит беспорядочное изменение направления их движения. Следовательно, броуновское движение коллоидных частиц является не самодвижением . Оно передается частицам в результате неравномерной бомбардировки их поверхности интенсивно и хаотически движущимися молекулами среды. Значит, броуновское движение в коллоидах отражает характер и законы теплового движения невидимых молекул. [c.223]

Теория ширины линий комбинационного рассеяния получила дальнейшее развитие в работах К. А. Валиева [281—284]. Им рассмотрены следующие причины уши-рения линий диссипативная потеря молекулой колебательного кванта, т. е. переход колебательной энергии в тепловое движение воздействие силового поля, в котором находится молекула, на ее колебания броуновское вращение молекулы взаимодействие колебаний молекулы с ее вращением. В этих работах рассмотрение. броуновского поворотного движения проводится с учетом того, что вращающаяся молекула представляет собой, вообще говоря, не шар, а симметричный или асимметричный волчок (см. 8). Оценка вклада в уширение линий перечисленных выше факторов показала, что взаимодействие колебаний молекулы с окружающим ее силовым полем дает для деполяризованных линий эффект того же порядка, как и броуновское поворотное движение. Для поляризованных линий эффект взаимодействия играет наиболее важную роль. [c.343]

Расчет коэффициента диффузии. Беспорядочное тепловое движение молекул газа является основной причиной его диффузии в жидкость. По сложившейся традиции "движущую силу" процесса определяют как разность концентраций газа насыщенной и ненасыщенной фаз, хотя в действительности совершающее броуновское движение молекулы не подвергаются действию дополнительной "силы" в направлении градиента концентрации. Однако статистическое перераспределение молекул газа неизбежно приводит к сокращению разности концентраций, что обусловливает постепенный перенос массы в направлении понижения концентрации. [c.23]

От температуры воды зависят скорость формирования коагулированной взвеси и конечный размер хлопьев. При низких температурах коагуляция протекает вяло. Это является следствием замедленного теплового движения молекул, повышенной вязкости среды, уменьшения числа столкновений частиц и снижения прочности хлопьев. Причем даже интенсивное перемешивание не в состоянии компенсировать отрицательное влияние низких температур. С повышением температуры воды ускоряются химические реакции и кристаллизация осадков, улучшается их осаждение. Однако повышение температуры сверх 40 °С ухудшает эффект осветления вследствие более быстрого броуновского движения коллоидных частиц, при котором тормозится [c.162]

Частицы малых размеров подвержены воздействию броуновского (теплового) движения молекул. Перемещение частиц в этом случае описывается уравнением Эйнштейна, согласно которому средний квадрат смещения частицы [c.148]

А. Эйнштейн в 1905 г. и независимо от него польский физик М. Смолуховский в 1906 г. развили молекулярно-статистическую теорию броуновского движения, доказав, что оно является видимым под микроскопом отражением невидимого теплового, хаотичного движения молекул дисперсионной среды. Интенсивность броуновского двин<ения тем больше, чем менее скомпенсированы удары, которые получает одновременно частица со стороны моле- [c.318]

Броуновское движение. Так называют движение взвешенных в жидкости частиц, вызываемое беспорядочными ударами молекул окружающей среды, находящихся в тепловом движении. Если частица велика, то она испытывает много миллионов ударов в секунду со всех сторон, в результате чего эти удары взаимно уравновешиваются. Если же частица мала, то число ударов, получаемых ею, гораздо меньше, и полное взаимное уравновешивание этих ударов становится маловероятным. Поэтому коллоидная частица, как частица очень малая, никогда не испытывает одинаково сильных и одинаково частых ударов со всех сторон, и обычно в каждое данное мгновение преобладают импульсы с одной какой-нибудь стороны, а в следующее мгновение более сильными оказываются удары, направленные с другой стороны. [c.510]

Таким образом, броуновское движение является тепловым движением очень мелких частиц, которые, однако, значительно крупнев обычных молекул. [c.511]

Ребиндером и Щукиным (1958 г.) был дан общий количественный анализ этой проблемы, учитывающий участие совокупности обособившихся частиц дисперсной фазы в броуновском движении, т. е. энтропийный фактор. Рассмотрим, следуя схеме Ребиндера и Щукина, простой случай отделения от компактной фазы (жидкой или твердой) и равновеликих сферических частиц диаметром 2г = б, которые распределяются в 1 см дисперсионной среды, содержащей N молекул. Это требует работы плб а. Однако, включаясь в тепловое движение в качестве равноправных кинетических единиц, эти частицы получают тепло ( от термостата ), т. е. увеличивают энтропию системы на величину [c.91]

На рис. 145 схематично показан описанный процесс зарядки частиц пыли в электрофильтре, которая вызвана как их бомбардировкой ионами под действием электрического поля, так и тем, что ионы, участвуя в непрерывном тепловом движении молекул (броуновском лвижепип), приходят в соприкосновение с частицами иыли. [c.265]

Существует мнение f84], что хмодели броуновского движения неприменимы к молекулярным системам. Это связано с тем, что, во-первых, между молекулами существуют физические или химические связи, т. е. движение отдельных молекул не является независимым. Во-вторых, теории броуновского движения не учитывают геометрического строения молекул растворителя и растворенного вещества. В-третьнх, молекулы не являются твердыми частицами, а состоят из атомов, связанных химическими связями. Существуют внутренние степени свободы, также дающие вклад в тепловое движение. Удар молекулы и соответствующая передача энергии может быть перераспределена между другими степенями свободы. Однако такая точка зрения не является общепризнанной. В [86] показано, что уравнения, описывающие броуновское движение, применимы вплоть до молекулярных размеров м). Уравнения броуновского [c.46]

Под действием электрического поля волны молекулы в частице дисперсной фазы приобретают преимущественную ориентацию в пространстве. В то же время тепловое движение молекул дисперсионной среды стремится их разориентировать. Поступательная комтонента броуновского движения не оказывает никакого влияния на поляризационные характеристики свечения. Вращательное броуновское движение вызывает деполяризацию свечения. Молекулы в частице поглощают падающее излучение практически мгновенно, переходя в возбужденное состояние. В возбужденном состоянии они находятся в течение некоторого времени, называемом средней продолжительностью жизни возбужденного состояния. Затем происходит высвечивание. Именно за период пока молекулы возбуждены происходит поворот час-Т1ЩЫ на некоторый угол. Вращательная деполяризация флуоресценции определяется параметра.ми, характеризующими саму частицу, т. е. объемом и средней длительностью возбужденного состояния и величинами, характеризующими дисперсионную среду, т. е. вязкостью и температурой. [c.97]

Необходимые условия корректности Д. п. м. 1) значит, превышение концентрации атмосферного реагента над концентрацией реагента, вводимого в зону р-ции 2) достаточно малая линейная скорость потока вводимого реагента, обеспечивающая практически во всей зоне р-ции диффузионный массоперенос 3) для термометрич. варианта-отсутствие хим. и неконтролируемых физ. возмущений в зоне р-ции ти введении в нее датчика т-ры. ДИФФУЗИОФОРЕЗ, см. Электроповерхностные явления. ДИФФУЗИЯ (от лат. diffusio-распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотич. тепловым движением молекул (атомов) в одно-или многокомпонентных газовых либо конденсир. средах. Такой перенос осуществляется при иаличии градиента концентрации частиц или при его отсутствии в последнем случае процесс наз. самодиффузией (см. ниже). Различают Д. коллоидных частиц (т. наз. броуновская Д), в твердых телах, молекулярную, нейтронов, носителей заряда в полупроводниках и др. о переносе частиц в движущейся с определенной скоростью среде (конвективная Д ) см. Массообмен, Переноса процессы, о Д. частиц в турбулентных потоках см. Турбулентная диффузия. Все указанные виды Д. описываются одними и теми же феноменологич соотношениями. [c.102]

Броуновское двиоюение, хаотическое движение микрочастиц. Является следствием теплового движения молекул. [c.153]

Молекула полимера, окруженная со всех сторон растворителем, непрерывно изменяет свою конформацию путе.м беспорядочных движении. Этн броуновские движения обусловлены наличием тепловой энергии сопротивление этому движению оказывают вязкие силы, включающие гидродииа-мич еское сопротивление растворителя и внутримолекуляри.ые стерические эффекты, которые обычно рассматриваются как внутренняя вязкость. Набор конформаций и скорости кои-фо[).мационны.х изменений лишь незначительно на )уи)аются в результате действия внешнего напряя ения сдвига, если по-. следнее достаточно мало, чтобы соответствова1ъ обычным ограничениям, налагаемым в случае линейного вязкоупругого поведения. Броуновское движение осуществляется обычным образом. [c.177]

Влияние температуры на индекс течения п. Рассматривая влияние температуры на индекс течения п с позиций ранних теорий, в которых особенности реологического поведения связывались с размерами и взаимным расположением частиц в потоке, можно было бы ожидать, что с повышением температуры аномалия в реологических свойствах расплавов будет уменьшаться, так как увеличение интенсивности молекулярного движения вызовет нарушение ориентации и распрямления макромолекул. Можно также предположить, что при повышенных температурах размер кинетически самостоятельных полимерных образований в потоке уменьшится вследствие более интенсивного броуновского движения. Поэтому роль напряжений сдвига в уменьшении размеров этих к нетически самостоятельных образований оказывается практически незначительной. Однако абсолютная величина всех этих эффектов должна быть сравнительно невелика, так как средняя величина скорости теплового движения молекул пропорциональна квадратному корню из абсолютной темпе-ратуры . [c.52]

Вследствие теплового движения молекул окружающей жидкости броуновская частица претерпевает за короткий временной интервал огромное число соударений — порядка 10 в секунду [2.5]. Так как частица гораздо тяжелее молекул жидкости, действие каждого соударения в отдельности пренебрежимо мало. Но, поскольку число непрестанно происходящих соударений велико, возникает наблюдаемое в микроскоп эффективное движение. Важно подчеркнуть также, что каждое соударение происходит независимо от остальных. Прини]мая во внимание все эти факты, мы приходим к математической модели броуновского движения, пгароко известной под названием винеровского процесса. Изложим теорию этого процесса, имеющего фундаментальное значение для дальнейшего, более подробно. Будем рассматривать движение броуновской частицы лишь в одном пространственном измерении, т. е. на прямой. Поскольку пространственные компоненты движения независимы, обобщение на случай п-мерного броуновского движения происходит автоматически. [c.69]

Если мы рассмотрим живую клетку позвоночного животного в фазово-конграстный микроскоп или в микроскоп с дифференциальным интерференционным контрастом (разд. 4.1.5), мы увидим, что ее цитоплазма находится в непрестанном движении. Митохондрии и более мелкие мембранные органеллы за несколько минут успевают изменить свое местоположение в клетке путем характерных периодических скачков, которые слишком упорядоченны и направленны, чтобы их можно было спутать со столь же безостановочным броуновским движением-результатом случайного теплового движения молекул. Многие из таких внутриклеточных перемещений происходят в тесной связи с микротрубочками Если клетку, в которой движутся органеллы, быстро зафиксировать и приготовить из нее срезы для электронной микроскопии, то можно увидеть, что мембрана таких органелл зачастую соединена с микротрубочками цитоплазмы тонкими нитевидными структурами. Можно предположить поэтому, что микротрубочки играют важную роль в подобном движении, хотя, как мы уже говорили (разд. 11.2.4), некоторые перемещения пузырьков в цитоплазме происходят вдоль актиновых филаментов, а не микротрубочек. Наиболее яркой демонстрацией транспортной роли микротрубочек явилось изучение быстрого аксонного транспорта в нервных клетках, где перемещение мембранных пузырьков в обоих направлениях по аксопу -между телом клетки и нервным окончанием - идет с большой интенсивностью. [c.311]

Поэтому автором в данном статье предпринята попытка рассмотрения днффузность слоя с другой позиции, а именно с учетом молекулярно-кинетических процессов броуновского теплового движения молекул в жидкости. [c.240]

Кинетическая устойчивость связана с тем, что в коллоидных системах явлению седиментации противодействует тепловое движение частиц дисперсной фазы (броуновское движение, 213), обусловленное ударами молекул ди С1Герс ионной среды и малым размером самих частиц. Благодаря этому в коллоидных системах частицы сохраняются во взвещенном состоянии даже при значи тельном различии плотностей дисперсионной среды и частиц дис персной фазы. [c.509]

Молекулярно-кинетические свойства. Молекулы дисперсио[1ной среды и взвешенные в ней частицы дисперсной фазы находятся в постоянном беспорядочном тепловом движении, которое для последних называется броуновским (см. гл. XV, 18). Если частица дисперсной фазы достаточно велика, то она испытывает в секунду много миллионов ударов молекул дисперсионной среды со всех сторон, в результате чего эти удары взаимно уравновешиваются. Если же частица дисперсной фазы мала, то чпсло ударов, получаемых ею, гораздо меньше и полное взаимное уравновешивание этих ударов маловероятно. Поэтому коллоидная частица, как частица очень малая, никогда не испытывает одинаково сильных и oдннaк(Jвo частых ударов со всех сторон, и в каждое мгновение обычно преобладают импульсы с одной какой-нибудь стороны, а в следующее мгновение более сильными оказываются удары, направленные с другой стороны. В результате направление движения отдельных частиц дисперсной фазы непрерывно и притом беспорядочно изменяется. [c.196]

Броуновское движение, являющееся непрерывным хаотическим движением частиц, взвешенных в жидкости или газе, может продолжаться сколь угодно длительное время без ослабления или затухания. Характер движения не зависит от химической природы частиц. Интенсивность броуновского движения возрастает с увеличением температуры и уменьшением размера частиц. Броуновское движение является отражением теплового движения молекул жидкости, образующей дисперсионную среду. Таким образом, поверхность частицы подвергается непрерывным ударам со стороны молекул. Если масса частицы, а значит и ее поверх>[ость, достаточно велики, эти удары компенсируют в среднем друг друга. Суммарный имнульс, передаваемый частице, в среднем оказывается равным нулю. Однако, когда размер частицы приближается к значениям =10-6 импульс, получаемый ею в одном направлении, не уравновешивается импульсом в противоположном. Такие частицы становятся подвижными. Следует отметить, что их размеры по-прежне-му значительно превышают размеры молекул дисперсионной среды. Со стороны молекул появляется непрерывно меняющаяся по величине и направлению сила. Направление и скорость броуновской частицы изменяются с частотой, близкой ло порядку величины к частоте тепловых скачков. Количественная теория броуновского движения создана А. Эйнштейном н М. Смолуховским. В теории наряду со случайно меняющейся составляющей силы, обусловленной соударе- [c.93]

Выполненными исследованиями была окончательно доказана природа броуновского движения. Молекулы среды (жидкости или газа) сталкиваются с частицей дисперсной фазы, в результате чего она получает огромное число ударов со всех сторон. Если частица имеет сравнительно больите размеры, то число этих ударов так велико, что ио соответствующему закону статистики результирующий импульс оказывается равным нулю, и такая частица не будет двигаться под действием теплового движения молекул. Кроме того, частицы с большой массой обладают инерционностью и мало чувствительны к ударам молекул. Очень малые частицы (в ультрамикрогетерогенных системах) имеют значительно меньшие массу и поверхность. На такую частицу будет приходиться существенно меньшее число ударов, и поэтому вероятность неравномерного распределения ими)льсов, получаемых с разных сторон, увеличивается. Это происходит как вследствие неодинакового числа ударов с разных сторон частицы, так и вследствие различной энергии молекул, сталкивающихся с частицей. В результате в зависимости от размеров часпща приобретает колебательное, вращательное и иостуиательное. движение. [c.202]

Эйнштейн и Смолуховский, постулируя единство природы броуновского и молекулярно-кинетического движения, установили количественную связь между средним сдвигом частицы (называемым иногда амплитудой смещения) и коэффициентом диффузии О. Выведенное ими соотношение между этими величинами получило название закона Эйнштейна — Смо.духовского. При выводе этого соотношения авторы исходили нз следующего положения. Если броуновское движение является следствием теплового движения молекул среды, то можно говорить о тепловом движении частиц дисперсной фазы. Это означает, что дисперсная фаза, представляющая собой совокупность числа частиц, должна подчинят11Ся тем же статистическим законам молекулярно-кинетической теории, что и газы или растворы. Из этих законов был выбран закон диффузии, согласно которому хаотичность броуновского движения дол- [c.204]

Какова количественная в.яаимосвязь между броуновским движением частиц и тепловым движением молекул среды. Как можно рассчитать число Аво1 адро, используя это соотношение [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология