Теория конвективной диффузии

Рис. 33. Иллюстрация теории конвективной диффузии а — изменение скорости движения жидкости вдоль твердого тела б —изменение толщины граничного (6 ,р) и диффузионного (5) слоев.

Теория конвективной диффузии учитывает молекулярную диффузию, идущую как поперек слоя, так и в тангенциальном направлении, вдоль него, и дает для толщины диффузионного слоя следующее уравнение [c.210]

Эффективная толщина диффузионного слоя согласно теории конвективной диффузии представляет собой комбинацию физико-химических величин О, п, т), д. Согласие теории стационарной диффузии Нернста с опытом объясняется тем, что скорость гетерогенною процесса, так же как и в теории конвективной диффузии, пропорциональна концентрации вещества в растворе. В настоящее время теоретические выражения для скорости стационарных гетерогенных процессов, лимитируемых конвективной диффузией, получены также, например, для струи, набегающей на край тонкой пластинки для потока жидкости внутри цилиндрической трубы и т. п. [c.374]

Более воспроизводимые результаты получаются для перемешиваемой с определенной контролируемой скоростью жидкости и, в частности, для вращающегося дискового электрода, для которого и была в первую очередь сформулирована теория конвективной диффузии. [c.209]

ТЕОРИЯ КОНВЕКТИВНОЙ ДИФФУЗИИ [c.163]

Первая теория конвективной диффузии была предложена Нернстом. Нернст исходил из предположения о том, что вблизи электрода всегда имеется неподвижный слой раствора, на границе которого ско-У рость движения жидкости резко повышается до своей предельной вели-чины Vo (рис. 87). 0 предположение основывалось на опытах по определению вязкости жидкости, кото- -у рую вычисляли или из скорости [c.164]

Количественную проверку теории конвективной диффузии можно осуществить на вращающемся дисковом электроде. Рабочей поверхностью этого электрода является диск (рис. 90). Вращение электрода происходит вокруг оси, проходящей вертикально через центр диска. При вращении жидкость, соприкасающаяся с центром диска, отбрасывается к его краям и к центру электрода устремляются потоки из объема раствора (рис. 90, а). Таким образом, точкой набегания струи является центр диска, а величина х равна переменному радиусу г. С другой стороны, величина равна линейной скорости точки на поверх- [c.168]

Первая теория конвективной диффузии была предложена В. Нернстом в 1904 г. В. Нернст исходил из предположения о том, что вблизи электрода всегда имеется неподвижный слой раствора, на границе которого скорость движения жидкости резко повышается до своей предельной величины и,, (рис. 87). Это предположение основывалось на опытах по определению вязкости жидкости, которую обычно находят или по скорости падения твердого шарика в жидкости, или по скорости вытекания жидкости из капилляра. Определяемые этими способами величины вязкости не зависят от материала, из которого [c.174]

Количественную проверку теории конвективной диффузии можно осуществить на вращающемся дисковом электроде. Рабочей поверхностью этого электрода является диск (рис. 90). Вращение электрода происходит вокруг оси, проходящей вертикально через центр диска. При вращении жидкость, соприкасающаяся с центром диска, отбрасывается к его краям и к центру электрода устремляются потоки из объема раствора (см. рис. 90, а). Таким образом, точкой набегания струи 3 данном случае является центр диска, а величина х равна переменному радиусу г. С другой стороны, величина Ьд равна линейной скорости точки на поверхности вращающегося диска = гш, где и — угловая скорость, рад сек. Она связана с числом оборотов / диска в секунду соотношением со = 2я/. Таким образом, толщина диффузионного слоя в соответствии с уравнением (33.8) рассчитывается по уравнению [c.178]

Согласно теории конвективной диффузии, разработанной Леви-чем, у поверхности электрода имеется, слой жидкости, в котором скорость движения изменяется от нуля (непосредственно на поверхности электрода) до Vo. Этот слой называется граничным слоем (бгр). Диффузионный слой расположен внутри этого слоя. [c.154]

Для ламинарного течения жидкости вдоль поверхности электрода теорией конвективной диффузии установлено соотношение [c.30]

Помимо перенапряжения, скорость электродной реакции определяется скоростью доставки реагирующих веществ к месту реакции. В. Г. Левич, используя основы современной гидродинамики, разработал количественную теорию конвективной диффузии. Эта теория позволила установить условия транспортировки реагирующего вещества для случаев ламинарного и турбулентного движения жидкости. Современную теорию концентрационной поляризации широко используют в полярографии. Важную роль в развитии этой области физико-химического метода анализа сыграли исследования А. Г. Стром-берга, Т. А. Крюковой и др. [c.12]

Теория конвективной диффузии [c.282]

Теория конвективной диффузии. [c.541]

Согласно теории конвективной диффузии толщина слоя б, в котором происходит изменение концентрации диффундирующего вещества, значительно меньше толщины слоя бгр, в котором меняется скорость движения жидкости, хотя в строении этих слоев и имеется некоторая аналогия (см. рис. 33,6). [c.81]

Справедливость выражения (У—32), выведенного на основе теории конвективной диффузии для вращающегося дискового электрода, была подтверждена в целом ряде работ [2]. На основе уравнения (У—32) были определены коэффициенты диффузии для некоторых веществ [3, 4]. [c.82]

Теория конвективной диффузии....... [c.198]

В соответствии с теорией конвективной диффузии [18] получены уравнения, определяющие толщину диффузионного слоя для различных условий. Так, для развивающегося ламинарного слоя на пластине [c.38]

В соответствии с представлениями, развитыми в теории конвективной диффузии, разработанной Левичем [67], в уравнениях (73,1) и (2,2) под 8 следует понимать не неподвижный слой электролита, а некую эффективную толщину слоя, прилегающего к поверхности электрода, в котором концентрация диффундирующего вещества изменяется примерно по линейному закону. [c.113]

Неудачными оказались и попытки других ученых создать теорию конвективной диффузии, т. е. диффузии в перемешиваемых слоях. [c.53]

На основе теории конвективной диффузии, развитой Левичем [24], удалось предложить метод количественной оценки величины контактной коррозии в движущихся нейтральных электролитах как в лабораторных условиях, так и на обшивке движущегося судна. [c.49]

В части Г дан обзор существующих работ по распределению тока и массопереносу в электрохимических системах, причем особо анализируется место каждого исследования между двумя предельными случаями — теорией конвективной диффузии и теорией потенциала. Эта схема аналогична использованной Вагнером [1] при обсуждении предмета электрохимической технологии. В большинстве других работ либо рассматриваются предельные случаи, либо учитываются явления, которыми пренебрегали при анализе предельных случаев. [c.332]

При допредельных токах, значения которых достаточно близки к предельному, существенную роль играет диффузионный и конвективный перенос, однако в общем случае нельзя пренебречь ни концентрационными изменениями вблизи электрода, ни омическим падением потенциала в глубине раствора. Сложность этих задач связана с одновременным присутствием всех факторов. Этот общий случай включает оба предельных — теорию конвективной диффузии и приложения теории потенциала— и рассмотрен в гл. 21. [c.333]

Во многих случаях, например в топливных элементах и первичных или вторичных источниках тока, для увеличения площади, на которой протекает электрохимическая реакция, используются пористые электроды. В таких электродах конвекция может отсутствовать, однако при этом обычно приходится рассматривать омическое падение потенциала, концентрационные изменения и кинетику электродных процессов. В большинстве теорий принимается макроскопическая модель, в которой не учитывается детальная геометрия случайной пористой структуры. В этом случае результаты теории потенциала не применимы, поскольку не выполняется уравнение Лапласа. Поэтому задачи о пористых электродах нельзя рассматривать в числе задач теории конвективной диффузии или считать приложением теории потенциала, и здесь они не обсуждаются. [c.333]

Наиболее точная теория конвективной диффузии разработана В. Г. Левичем. Левич показал, что, вводя в уравнение конвективного переноса ионов эффективный коэффициент диффузии, можно получить уравнения конвективной диффузии, -не включающие в явной форме влияние электрического поля на перенос ионов. Таким образом, влияние электрического поля на перенос ионов сводят к простому изменению коэффициента диффузии, [c.80]

В теории конвективной диффузии разъясняется смысл эффективной толщины диффузионного слоя. Из сравнения уравнений (VIII, 238) и (VIII, 236) получаем выражение для толщины эффективного слоя o на вращающемся диске [c.374]

Согласно теории конвективной диффузии, приэлектродный слой раствора, в котором происходит основное изменение концентрации (диффузионный слой), расположен внутри другого слоя (пограничного слоя Прандтля), в котором скорость движения жидкости изменяется постепенно увеличивается по мере удяления от поверхности электрода (рис. 136, а) на расстояние х. Толщина пограничного слоя Прандтля зав-исит как от скорости потока, так и от коэффициента диффузии деполяризатора и определяется из выражения [c.202]

Допущение Гардона о том, что коэффициент массопередачи на поверхность латексных частиц не зависит от их размера, противоречит основным представлениям теории конвективной диффузии. Размеры коллоидных частиц настолько малы, что массопередача к ним идет так, как будто они находятся в неподвижной жидкости. Подвод радикалов из водной фазы к их поверхности не зависит от скорости перемешивания и лимитируется только молекулярной диффузией. В этом случае коэффициент массоперсдачи на единицу площади поверхности мицелл и латексных частиц обратно пропорционален их радиусу, а вероятность диффузии к ним прямо пропорциональна радиусу [17, с. 67]. На основании этого можно сделать вывод об ошибочности исходных уравнений, которые применял Гардон в работах [16] и [18] для расчета первой стадии эмульсионной полимеризации в модели Смита—Юэрта. [c.67]

Оценка отношения бж/б ж (б ж — толщина вязкого подслоя) по уравнению бж/б ж = Ргж следующему из общей теории конвективной диффузии в жидкостях [1], показывает, что, например, для диффузионного числа РГж=ЮОО величина бж/б ж при физической массопередаче составляет менее 1/30. Для массопередачи с химической реакцией это отношение уменьшается примерно в р ж/ ж раз. Результаты оценки подтверждают правомерность допущения Шл = onst в диффузионном пограничном слое, утопленном в вязком подслое. [c.15]

Ю. Б. Иванов и В. Г. Левич [13, 14] развили теорию конвективной диффузии применительно к двойным растворам в критической области, когдз значение коэффициента диффузии по мере приближения к критическим параметрам системы резко падает и в критической точке превращается в нуль. Вычисленные Ю. Б. Ивановым и В. Г. Левичем значения диффузионного-потока триэтиламина для случая растворения терефталевой кислоты при 17° и ламинарном режиме в растворах вода — триэтиламин хорошо согласуются со значениями, найденными экспериментально (см. рис. 3). [c.57]

В 1959 г. А. Н. Фрумкин с сотр. предложили новый вид электрода— вращающийся дисковый электрод с кольцом (в.д. э.к.). Вокруг дискового электрода концентрически расположен второй электрод в виде тонкого кольца (рис. 4.11). Зазор Гг—г, между диском и кольцом невелик — меньше 1 мм. На дисковом электроде протекает основная электрохимическая реакция. Задача кольцевого электрода — количественное, а иногда и качественное определение продуктов реакции (промежуточных и конечных), образующихся на диске и переходящих в раствор. Для этого на кольцо накладывают такой потенциал, при котором эти продукты электрохимически реагируют — восстанавливаются или окисляются. Гидродинамическая теория конвективной диффузии позволяет точно рассчитать долю N частиц, отбрасываемых от дискового электрода, которые достигают поверхность кольцевого электрода и вступают на нем в реакцию. Эта доля зааисиг от соотношения радиусов диска и кольца и обычно составляет около 40%. Таки. 1 образом, по предельному току кольцевого электрода /к можно судить о скорости образования продуктов реакции на дисковом электроде. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология