Распределение молекул между двумя фазами

В этом и последующих разделах будут рассмотрены общие положения теории фракционирования, основанной на различном распределении полимерных молекул между двумя фазами. Подобное распределение мо кет быть связано с различием молекулярных весов или строения растворенных молекул полимера. Прежде всего рассмотрим термодинамическое равновесие в двухфазной жидкой системе, содержащей полидисперсный полимер и один или два растворителя (один из них хороший растворитель, другой — плохой). Раствор полимера, состоящий вначале из одной фазы, может разделяться [c.10]

Здесь ф — разность потенциалов между двумя растворами, разделенными мембраной и содержащими два катиона А и В йвз и йдз — подвижность комплексных частиц и йдз — коэффициенты распределения комплексов между двумя фазами /Свз и /Сд5 — константы образования комплексов катионов А и В с нейтральной молекулой МАК (5). [c.78]

Когда раствор, содержащий два углеводородных компонента А ж В (например, алкан и ароматический углеводород), тщательно смешивают с частично растворимым растворителем, обмен молекулами протекает между двумя фазами. Когда установится равновесие, фаза растворителя будет содержать некоторое количество углеводородных молекул, а углеводородная фаза — некоторое количество молекул растворителя. Относительные количества углеводородных компонентов А и В в двух жидких фазах обычно различны в зависимости от их коэффициентов распределения. Для многоступенчатого процесса углеводородный состав в двух фазах описывается уравнением [c.275]

С точки зрения правила фаз раствором называется многокомпонентная гомогенная часть системы, состав которой в известных пределах может непрерывно и произвольно меняться. В этом определении подчеркиваются два основных признака любого истинного раствора его гомогенность и переменность состава. Гомогенность раствора обеспечивается равномерным распределением молекул одного вещества среди молекул другого. Переменность состава раствора надо понимать в том смысле, что хотя растворы образуются в результате химического взаимодействия компонентов (Д. И. Менделеев), но в отличие от химических соединений они не подчиняются закону постоянства состава. Поэтому относительные количества веществ в растворе могут быть любыми и ограничены только их взаимной растворимостью. Растворы отличаются от химических соединений также характером и величинами энергии связи между частицами. Химическое соединение образуется за счет мощных валентных связей, а раствор, главным образом, за счет гораздо более слабого межмолекулярного взаимодействия. Но возможны переходные случаи, тогда по величинам энергий связи трудно бывает отличить раствор от химического соединения. [c.178]

Для отыскания искомых функций распределения адсорбата используют два метода феноменологический и статистический. Феноменологический метод устанавливает функциональные зависимости между величинами, характеризующими процесс, с макроскопической точки зрения. При этом не ставится задача молекулярно-кинетического или микроскопического объяснения явлений. При статистическом подходе сорбент рассматривается как дискретная среда с хаотически расположенными сорбционными центрами, через которую двигается хаотический ансамбль адсорбируемых молекул. Процесс адсорбции характеризуется вероятностными функциями распределения частиц между подвижной и твердой фазами, на основании которых находятся кривые распределения концентраций. Дальнейшее изложение материала будет базироваться на феноменологическом подходе. [c.208]

Если два жидких металла не смешиваются между собой, то третий металл, находящийся в растворе, при достижении равновесия будет распределяться между двумя фазами в соответствии с обычным законом распределения (см. раздел 8. 1). Отклонение коэффициента распределения от постоянной величины может быть обусловлено отклонением раствора в какой-либо фазе от идеального состояния. Они могут быть вызваны, например, взаимодействием молекул и атомов растворителя и растворенного вещества. [c.178]

Первые два метода позволяют найти вид функции распределения массы осадка по фракциям с различными радиусами зерен, однако они не дают точного представления о степени изрезанности поверхности и тем самым о величине поверхности, на которой происходит обмен ионами между двумя фазами. В результате поверхность, доступная обмену, оказывается часто в несколько раз больше вычисленной из микроскопических или седиментационных определений. Метод адсорбции органических красителей требует, во-первых, выбора соответствующего красителя, во-вторых, знания площади, занимаемой молекулой красителя, адсорбированного на поверхности осадка. Кроме того, количество красителя, адсорбированного до мономолеку-лярного насыщения поверхностью твердой фазы, зависит от присутствия тех или иных ионов в растворе, от структуры поверхности и т. д. В общем величина поверхности, определяемая с помощью красителя, пе равна величине поверхности, доступной обменивающимся ионам, но в ряде случаев безусловно близка к ней. Наиболее точное определение поверхности может быть получено методом радиоактивных индикаторов. [c.83]

Активация водорода при положительных потенциалах может осуществляться по ударному механизму. Молекулы водорода из газовой фазы активируются при адсорбции на поверхности платины с образованием Нг . Гидрирование на платине частично может осуществляться молекулярно-активированным водородом, что и обусловливает ее низкую селективность. При потенциалах положительнее 0,2в, когда адсорбция пропаргилового спирта уменьшается, на части поверхности становится возможной атомизация Нг —>-Н++Н, которая энергетически более вероятна, так как энергия разрыва Н—Н-связи составляет 104, а Н—Н+ — 61 ккал/моль. Активированный водород (Нг , НзО , Над Н+) расходуется на два параллельно текущих процесса — ионизацию и гидрирование. Распределение между ними зависит от природы гидрируемого соединения и его адсорбционной способности. [c.185]

Теория жидкого состояния значительно хуже разработана, чем теория газообразного состояния, и это отчетливо сказывается на уровне теоретической интерпретации явлений химической кинетики в конденсированной фазе. Теория реакций в газовой фазе базируется на двух следствиях молекулярно-кинетической теории возможности расчета числа столкновений между реагирующими молекулами и применимости к реагирующей системе максвелл-больцмановского распределения. При переходе к реакциям в растворах приходится рассматривать третий объект — молекулы растворителя. При этом возможны два крайних случая 1) молекулы растворителя не входят в состав активного комплекса, и их взаимодействие с молекулами растворенного вещества сводится к столкновениям и вандерваальсовому взаимодействию 2) молекулы растворителя входят в состав активного комплекса и в той или иной мере определяют кинетические свойства последнего. Взаимодействие второго типа, пожалуй, больше относится к каталитическим явлениям и будет рассмотрено ниже. Ограничиваясь первым случаем, рассмотрим, в какой мере методы кинетической теории применимы к реакциям в растворах и можно ли для подсчета числа столкновений между реагирующими молекулами в растворах использовать газокинетическое уравнение. Дать обоснованный ответ на этот вопрос трудно и приходится ограничиваться критерием практической применимости расчета. Поскольку при изучении реакций в растворах удобно пользоваться значениями концентраций, выраженных в моль/л, газокинетическое выражение для константы скорости запишется в виде [c.170]

На влияние размера молекул указывают также данные о распределении различных органических веществ между водой и диэтиловым эфиром [42]. Установлено, что экстракция повышается в два-четыре раза на каждую новую группу СНг, введенную в молекулы соединений гомологического ряда. В работе [42] указывается также на влияние взаимодействия специфичных групп. Например, альдегиды, эфиры и кетоны имеют коэффициенты распределения в 5—150 раз ниже, чем соответствующие углеводороды. Подобные молекулы могут образовывать водородные связи с водой и, таким образом, более подходят для водной фазы, чем инертные углеводороды. [c.13]

Сильно различающиеся между собой вещества, например железные опилки и частицы стекла, легко можно разделить с помощью магнита сахар и песок разделяются путем растворения сахара в воде. Однако, если вещества обладают сходными физическими и химическими свойствами, процесс разделения сильно усложняется. Принцип хроматографии состоит в том, что вещества помещают в систему, которая содержит два физически различных компонента — подвижную и неподвижную (стационарную) фазы и в которой разделение по типам молекул происходит за счет различий (часто весьма незначительных) в распределении между этими двумя фазами. Относительная подвижность каждой молекулы зависит от соотношения между движущей силой, которой здесь является движение подвижной фазы, и силами удерживания, к которым в первую очередь следует отнести распределение и адсорбцию. [c.173]

Электронная конфигурация молекулы воды изучалась многими авторами [1,7,8]. Установлено,что особое значение на распределение заряда оказывают неподеленные пары электронов, расположенные на противоположной стороне от протонов в молекуле воды. Они играют более важную роль в определении молекулярной структуры, чем предполагалось ранее. Особенно значительно их влияние на поведение воды в жидкой и твердой фазах [8]. Неподеленные пары обуславливают наличие двух полюсов с отрицательными зарядами и вносят определенный вклад в общий дипольный момент. Электронное строение молекулы воды характеризуется двумя парами эквивалентных орбиталей. Электростатическое отталкивание, возникающее между орбиталями, определяет равновесную конфигурацию молекулы воды. Из десяти электронов молекулы воды восемь являются валентными шесть располагаются на внешней оболочке атома кислорода (25 ,2р ) и два (1в) - на электронной оболочке атомов водорода. Орбитали атома кислорода 2 и 2р заняты неподеленными парами электронов и склонны вступать во взаимодействие с атомами водорода соседних молекул. Орбитали 2рх и 2ру, имеющие только по одному электрону, обуславливают взаимодействие с атомами водорода в данной молекуле. [c.9]

Согласно закону распределения Бертло — Нернста, соотношение равновесных концентраций (активностей) вещества в двух фазах при данной температуре постоянно. Следовательно, распределение вещества при индикаторных концентрациях должно быть таким же, как его распределение при макроконцентрациях, конечно, при условии, что коэффициент активности вещества не изменяется при разбавлении. Однако следует подчеркнуть, что при исследованиях свойств индикаторов, свободных от носителя, измеряется соотношение концентраций радиоактивных атомов, а не соотношение концентраций отдельных молекул различных веществ, так что всякий раз, когда вещество изменяется при разбавлении, изменяется также коэффициент измеренного по радиоактивности распределения (отношение общей концентрации элемента в грамматомах в одной фазе к общей концентрации элемента в грамматомах в другой фазе). Например, образование радиоколлоидов может влиять на распределение радиоактивных атомов между двумя несмешивающимися растворителями, так как радиоколлоид может концентрироваться не в фазе, в которой присутствуют молекулы растворенного индикатора, а в другой фазе, или он может концентрироваться на поверхности раздела. Вещества, содержащие несколько изотопных атомов в молекуле, могут диссоциировать при разбавлении, и нет основания ожидать, что соединение, содержащее лишь один атом индикатора, будет иметь такой же коэффициент распределения, как и соединение, содержащее два (или больше) атома индикатора. Например, распределение хлора между водой и органическим растворителем при разбавлении изменяется, так как равновесие реакции гидролиза [c.122]

Растворы широко распространены в природе и имеют важное значение в химической технологии. С молекулярно-кинетической точки зрения раствор — гомогенная смесь, состоящая из нескольких веществ, находящихся в состоянии молекулярного раздробления. С точки зрения правила фаз раствором называется двух- или многокомпонентная гомогенная часть системы, состав которой может произвольно меняться в границах, определяемых взаимной растворимостью веществ. В этих определениях подчеркиваются два основных признака любого истинного раствора его гомогенность и переменность состава. Гомогенность раствора обеспечивается равномерным распределением молекул (или ионов) одного вещества среди молекул другого вещества. Переменность состава растворов надо понимать в том смысле, что хотя растворы образуются в результате химического взаимодействия компонентов (Д.И. Менделеева), но в отличие от химических соединений они не подчиняются закону постоянства состава. Поэтому относительные количества веществ в растворе могут быть любыми и ограничены только их взаимной растворимостью. Растворы отличаются от химических соединений также характером и величинами энергии связи между частицами. Химическое соединение образуется за счет мощных валентных связей (энергия порядка 130—630 кдж1моль), а раствор, главным образом, за счет гораздо более слабого межмолекулярного взаимодействия (энергия взаимодействия порядка 2—40 кдж/моль). Но возможны переходные случаи, тогда по величинам энергий связи трудно бывает отличить раствор от химического соединения. [c.171]

Высота пика Паттерсона пропорциональна произведению атомных чисел атомов, расположенных на концах межатомных векторов. Для молекул, содержащих один или два тяжелых атома (например, бромсодержащих производных органических соединений), векторы между этими атомами будут занимать доминирующую позицию на карте Па.ттерсона, что позволяет определить их положения. Затем возможно определить функцию электронной плотности (ур. 11.2-10) с использованием наблюдаемых структурных амплитуд Fhf i o и фаз фкы)с, рассчитанных для положений тяжелых атомов. Поскольку это требует суммирования тригонометрических рядов Фурье (синусоидальные и косинусоидальные функции из уравнений 11.2-5 и 11.2-6), данную процедуру часто назьшают синтезом Фурье. Хотя такая карта распределения электронной плотности будет сильно смещена к тяжелым атомом, на ней будут также видны маленькие пики для некоторых (если не для всех) более легких атомов (за исключением водорода), которые, безусловно, вносят свой вклад в величину структурной амплитуды. Включение позиций этих легких атомов в структурную модель улучшает рассчитываемые фазовые углы, и последующий синтез Фурье часто позволяет локализовать все оставшиеся атомы, за исключением [c.408]

Энергии активации, практически не взаимодействуют ни с реагирующими молекулами, ни с активированными комплексами. Но тогда возникает серьезная проблема относительно частоты столкновений между растворенными молекулами по сравнению с газовой фазой. Этот вопрос рассматривался с точки зрения двух теорий теории столкновений и теории абсолютных скоростей реакций. Теория столкновений для данного случая была развита Рабиновичем [2], который положил в основу своих рассуждений экспериментальные данные о структуре жидкой ртути, полученные в 1930 г. Дебаем и Менке. Ртуть очень простая жидкость она состоит из атомов, и окружение этих атомов сравнительно регулярно. Воспользовавшись функцией распределения для ртути, полученной Дебаем и Менке, Рабинович рассчитал частоту столкновений между парой выбранных атомов ртути и сравнил ее с частотой столкновений в газовой фазе. Расчет показал, что частота столкновений в жидкости примерно в два-три раза превышает частоту столкновений в газовой фазе. [c.218]

Константа Ь в члене, выражающем динамическое давление, является мерой отталкивания между молекулами. Природа отталкивательных сил может быть легко понята с помощью наших физических представлений о молекуле. Мы теперь отчетливо представляем себе молекулу, состоящей из положительных ядер, окруженных внешним электронным облаком. Рассмотрим для простоты одноатомную молекулу — атом благородного газа. Он имеет сферически симметричное распределение зарядов, т. е. положительное ядро находится в центре сферы, и электроны образуют сферическую оболочку отрицательного электричества снаружи. Если два таких атома не находятся в действительном соприкосновении, то между ними не будет ни притяжения, ни отталкивания, так как согласно теореме электростатики сферически симметричное распределение заряда имеет внешнее поле, как раз равное тому, которое оно имело бы, если бы весь его заряд был помещен в центре. Итак, атом благородного газа не имеет внешнего поля. Однако положение изменяется, если два атома в газовой фазе сталкиваются и происходит взаимное проникновение электронных облаков. В этом случае электроны более не защищают полностью ядерные заряды, и положительные ядра начинают отталкивать друг друга. Чем больше взаимное проникновение, чем ближе ядра подходят друг к другу, тем сильнее будет отталкивание. Таким образом, оттал- [c.250]

Гомогенная устойчивая система может быть определена для целей данного рассмотрения как система, в которой имеет место изотопный обмен между реагирующими веществами, равномерно распределенными в одной и той же фазе, и в которой все условия, за исключением распределения радиоактивных атомов между реагирующими веществами, в процессе обменной реакции остаются постоянными. Реакция простого изотопного обмена может быть определена как реакция обмена, в которой химически равноценные атомы одних видов молекул обмениваются с изотопными им атомами молекул другого вида при этом обменивающиеся атомы в молекулах другого вида химически также равноценны. Реакцией сложного изотопного обмена является реакция, в которой хотя бы одно из реагирующих веществ содержит два или более обменоспособных атома, не являющихся химически равноценными. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология