Диффузия в растворах

Глава 6. Диффузия в растворах электролитов 139 [c.139]

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗИИ в РАСТВОРАХ [c.209]

Сложнее зависимость изотермической перегонки от температуры, которая влияет и на растворимость, и на скорость процессов первой и третьей стадии. Чем меньше растворимость, тем больше роль этих стадий в кинетике всего процесса. Растворимость может увеличиваться, а может и уменьшаться с повышением температуры. В то же время повышение температуры всегда приводит к ускорению стадий растворения и роста частиц. Может случиться так, что при одной температуре лимитирующей является первая стадия, а при другой — вторая стадия. Обычно константы скорости химических реакций, к которым можно отнести стадии растворения и роста частиц, увеличиваются с повышением температуры быстрее, чем константа скорости диффузии. Например, при повышении температуры на 10°С коэффициент диффузии в растворах увеличивается на 30—40%, а константа химической реакции возрастает в 2—4 раза. Это обусловлено тем, что энергии активации процесса в диффузионной области находятся в пределах 5— 20 кДж/моль, а в кинетической области 50—200 кДж/моль. Таким образом, с понижением температуры скорости первой и третьей стадии изотермической перегонки резко уменьшаются по сравнению со скоростью диффузионной стадии и могут стать лимитирующими скорость протекания всего процесса перегонки. [c.278]

Первой стадией этого процесса является ионный обмен, второй — образование осадка. В результате ионного обмена концентрация ионов серебра в растворе возрастает и при достижении произведения растворимости выпадает осадок хлорида серебра. Третьей стадией является закрепление образовавшегося осадка на зернах носителя—ионита. Как показал А. А. Лурье, на ионообменниках с высокой обменной емкостью первые две стадии процесса четко разграничены во времени и пространстве. Сначала происходит вытеснение из ионита иона-осадителя и его диффузия в раствор, затем химическое взаимодействие иона-осадителя с ионом электролита в растворе и выпадение осадка вне матрицы, на поверхности зерна. Последнее объясняется не стерическими факторами, а действием мембранного (доннановского) потенциала (см. гл. П1). Мембранное равновесие приводит в этом случае к почти полному вытеснению электролита из фазы ионита, т. е. матрицы. [c.165]

Таким образом, диффузия в растворах электролитов — более сложный процесс, чем молекулярная диффузия, так как она является результатом действия не только градиента концентрации, но и градиента электрического поля, обусловленного диффузионным потенциалом. Одновременное наложение двух градиентов делает явление диффузии в растворах электролитов более сложным и по сравнению с электропроводностью, возникновение которой связано только с одним градиентом поля. [c.44]

Ранее уже отмечалось, что растворимость и диффузия газов во многом определяются долей свободного объема и подвижностью структурных элементов матрицы мембраны. На основе безактивационной модели диффузии и теории свободного объема получены общие соотношения для анализа влияния давления на коэффициенты диффузии в растворах полимеров [см. уравнения (3.25), (3.31), (3.44), (3.46)]. [c.94]

Диффузия в коллоидных системах. Диффузией в растворах называется естественный процесс, ведущий к равномерному распределению растворенного вещества по всему объему раствора. Растворенное вещество всегда стремится двигаться от мест с большей концентрацией к местам с меньшей концентрацией. Это явление свойственно как истинным, так и коллоидным растворам. Однако скорость этого процесса (скорость диффузии) в коллоидных растворах во много раз меньше, чем в молекулярно-дисперсных растворах. [c.511]

Схематично механизм ионного обмена заключается в том, что сначала происходит диффузия иона N к частице Р ,М, затем диффузия вглубь ионита к его активным центрам, обмен с ионом М , диффузия вытесненного иона к поверхности частицы ионообменника и, наконец, его диффузия в раствор. При перемешивании раствора или в динамических условиях работы хроматографической колонки перемещение ионов к поверхности и от поверхности частицы ионита происходит быстро и эти стадии существенно не влияют на скорость установления равновесия (95). Однако диффузия ионов в самой частице ионообменного сорбента происходит медленно и практически не зависит от перемешивания раствора. Поэтому равновесие (95) устанавливается -не мгновенно, а в течение нескольких минут или даже часов, в зависимости от размеров обменивающихся ионов и плотности частицы ионообменника. На используемых в анализе ионообменниках равновесие ионного обмена обычно устанавливается в течение 5—10 мин при обмене мономерных простых и комплексных ионов неорганических или низкомолекулярных органических соединений. [c.147]

Медленность диффузии в растворе даже при быстром перемешивании обнаруживается, например, по расплыванию окраски при титровании с цветным индикатором). [c.227]

Полупроницаемая мембрана препятствует диффузии в растворах бинарных электролитов и тем самым их перемешиванию. Катионо- или анионообменные мембраны представляют собой систе мы, в которых анионные (соответственно катионные) груп- [c.320]

Ности, вследствие чего именно здесь в наибольшей степени протекают процессы адсорбции. Ход реакции на поверхности раздела фаз в основном определяется находящимися на ней активными центрами. Частицы, которые удерживаются поверхностью, в общем не очень прочно связаны с поверхностью и имеют относительно высокую подвижность. В связи с этим поверхностная диффузия имеет более высокую скорость по сравнению со скоростью диффузии в объеме твердой фазы и сравнима по величине с диффузией в растворах. [c.432]

Если диффузия в пленке происходит очень быстро, она не будет влиять на общую скорость процесса. Наоборот, при высоких скоростях вращения скорость диффузии в растворе может стать значительно выше, чем в пленке, процесс диффузии в пленке начнет лимитировать общую скорость процесса и предельный диффузионный ток не будет зависеть от скорости вращения электрода (рис. 4.8). [c.142]

Процесс растворения тесным образом связан с диффузией. Благодаря малой скорости диффузии в растворах процесс растворения протекает очень медленно. Ускорение диффузии создается путем перемешивания раствора. Имея в виду, что плотность раствора больше плотности растворителя, можно добиться быстрого растворения без перемешивания, поместив вещество в верхнем слое растворителя. [c.62]

Для подстановки в выражение (1У.27) кроме с необходимо знать величину Сд. Она определяется также с применением уравнения Ильковича с заменой коэффициента диффузии в растворе на коэффициент диффузии в амальгаме >ме- Диффузионный ток внутри ртутной фазы, осуществляющий перенос растворенного металла с поверхности в объем ртутной капли, пропорционален концен- [c.179]

Торможение анодного процесса вследствие затруднения перехода иона металла в раствор называется перенапряжением ионизации металла. Торможение, связанное с затруднением диффузии в раствор ионов металла или встречной диффузии компонентов раствора к поверхности металла, обычно невелико и называется концентрационной поляризацией. Более значительное торможение анодного растворения наступает вследствие явления пассивации металла. [c.8]

На основе представлений об электролитической диссоциации были созданы теории электропроводности и диффузии в растворах электролитов, разработана осмотическая теория возпикновения э.д.с. и т. д. [c.36]

Для оценки скорости диффузии обычно пользуются коэффициентом молекулярной диффузии. В связи с тем, что молекулярная теория жидкостей разработана относительно слабо, то невозможно оценивать коэффициент диффузии в жидкостях с такой же точностью, как, например, для газов. Учитывая то, что остатки являются многокомпонентными смесями высокомолекулярных соединений, диффузионные явления в которых осложнены стерическими факторами и межмолекулярными взаимодействиями, обычно прибегают к различного рода упрощениям, в частности условно относят рассматриваемую смесь к двухкомпонентной. Например, дисперсную фазу относят к компоненту 1, а дисперсионную среду, в которой диффундирует дисперсная фаза, к компоненту 2. Для количественной оценки значений коэффициентов молекулярной диффузии в растворах могут быть использованы эмпирические корреляции, которые достаточно подробно рассмотрены Саттерфилдом [27]. Так, для оценки коэффициента диффузии В молекул соединений с относительно малыми размерами широко используется соотношение Вильке и Чанга [c.29]

Двуокись углерода ири 1 атм взаимодействует с раствором, содержащим 1 моль/л КаОН при 20 "С. Pa твopи гo ть СО2 можно принять равной З-Ю . ноль см -атм), а ее коэффициент диффузии в растворе 1,5-10 см- сек. Константу скорости реакции между СО2 и ОН в растворе принять равной Ю л (моль-сек). В течение какого промежутка времени взаимодействие газа и жидкости можно рассматривать как реакцию псевдопервого порядка Построить график зависимости количества абсорбированной СО2 от времепи контакта для этого периода. Вычислить повышение температуры на поверхности к концу этого периода. Теплоты абсорбции и реакции принять равными соответственно 4760 и 1500 кал моль. Температуропроводность воды составляет около 1,46-10 см сек. [c.54]

Для неаддитивного изменения вязкости соответствующие уравнения могут быть выведены, если определена зависимость Дт) = = / (х). Следует, однако, учитывать, что вся система уравнений (2.39)—(2.43) носит приближенный характер, поскольку, как показано в работе [19], к диффузии радикалов из клетки не приложимы простейшие представления о диффузии в растворах. Все же эти уравнения хорошо иллюстрируют общий характер взаимосвязей, которые могут возникать в ходе, например, таких реакций, как разложение перекисей, озонидов, металлокомнлексов и т. п., а также подчеркивают необходимость более тщательного кинетического анализа даже относительно простых реакций в жидкой фазе. [c.39]

Механизм действия ингибиторов отложений солей связан с процессами диффузии в растворе и последующей адсорбцией на поверхности микрочастичек солей. Процесс сорбции поверхностью частиц молекул ингибитора сопровождается образованием достаточно устойчивых ассоциаций. [c.238]

Однако прочно к поверхности ионы К+ не присоединяются (они образуют с поверхностью растворимые соединения), а так как их концентрация около поверхности больше, чем в растворе, то они диффундируют в сторону меньшей концентрации, т. е. от поверхности в раствор. На поверхности кристалла Ag l возник двойной электрический слой (рис. 36), состоящий из внутренней обладки, или адсорбционного слоя (ионы 1 ), и наружной обкладки, или слоя противоионов (ионы К+). Часть противоионов связана с поверхностью относительно прочно и входит в плотный слой остальные противоионы, со-вершаюшие тепловое движение около поверхности, составляют диффузную часть ДЭС (диффузный слой). Распределение противоионов между плотной и диффузной частями ДЭС определяется соотношением между электростатически.м притяжением ионов к поверхности и их диффузией в раствор последняя определяется тепловым движением ионов и зависит от разности концентраций в ДЭС и объеме раствора. [c.65]

Задание. Для электролитической ячейки, состоящей из серебряных электродов в растворе нитрата серебра с активностью а, найдите перенапряжение на электродах, считая, что причиной полярнзацин является замедленность диффузии в растворе электролита, а остальные стадии протекают без затруднений. [c.328]

Это уравнение верно, если электродная реакция обратима в растворе присутствует достаточное количество инднфферентного электролита, так что предельный ток равен току диффузии в растворе присутствует достаточный избыток комплексооб-разователя в растворе образуется только один комплекс восстановленной формы металла и только один комплекс — окисленной. [c.298]

Диффузия и осмос. Явление самопроизвольного распространения частиц одного вещества в среде другого называется диффузией. Процесс диффузии в растворах напоминает стремление газа равномерно распределиться по всему объему сосуда, в котором он заключен. Причина диффузии — беспорядочное тепловое движение частиц, перемещающихся в результате этого в самых разнообразных направлениях. В случае раствора молекулы растворенного вещества из мест с большей концентрацией постепенно переходят в область чистого растворителя или в места с меньшей концентрацией того же раствора. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока концентрация во всех участках раствора не станет совершенно одинаковой. Одновременно с этим и число молекул растворителя в единице объема раствора также выровнится по всему раствору. Можно сказать, что и концентрация растворителя в любой области раствора станет одинаковой. [c.173]

Диффузией называется самопроизвольно протекающий в системе процесс выравнивания концентраций молекул, ионов или коллоидных частиц под влиянием их теплового хаотического движения. Изучение диффузии в растворе высокомолекулярного вещества может дать наиболее прямую информацию о подвижности растворенных макромолекул и, следовательно, служить йсточником сведений об их геометрических и гидродинамических характеристиках. [c.54]

Причина изменения концентрации ионов в приэлектродном пространстве заключается в том, что перемещение иоков в растворе происходит в основном за счет диффузии. Диффузия в растворах происходит весьма медленно. Скорость диффузии зависит от природы диффундирующих ионов, разности их концентрации в объеме раствора и приэлектродном слое и от температуры. При повышении температуры и разности концентраций скорость диффузии возрастает, а концентрационная поляризация уменьшается. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология