Метод диффузионных ячеек с перемешиванием

Как было показано, поверхность контакта может быть приближенно рассчитана для распылительных и насадочных колонн. Некоторые успехи достигнуты в выводе уравнений для коэффициентов массопередачи в насадочных колоннах (см. ниже). Граничное сопротивление должно быть определено экспериментально, например, методом диффузионной ячейки (см. часть П1) то же относится и к другим граничным эффектам, которые часто являются определяющими факторами в массопередаче. Мало количественных данных имеется по продольному перемешиванию, хотя оно также часто является важным фактором. [c.102]

Метод пористой диафрагмы. Для устранения конвективных потоков, которые могут иметь место в методе свободной диффузии при наличии градиента температуры, на границе двух сред устанавливается стеклянная пористая перегородка (диафрагма). Она делит диффузионную ячейку (рис. 8.4) на два отделения, одно из которых содержит меченые индикаторы (изотопы). Диффузия осуществляется через каналы пористой перегородки. Предполагается, что градиент концентрации меченых атомов в диафрагме постоянен, а растворы в обоих отделениях однородны по своему составу, что достигается перемешиванием растворов с помощью магнитной мешалки. В таких условиях диффузия будет осуществляться с постоянной скоростью. Коэффициент диффузии можно вычислить из следующего соотношения [41] [c.325]

Возможность образования застойных слоев на поверхности диафрагмы. Это требует непрерывного перемешивания раствора. Стокс [49] предложил метод магнитной мешалки с запаянными в стекло стальными стерженьками. В процессе длительной работы происходит истирание поверхности диафрагмы, что изменяет постоянную прибора. Диффузионная ячейка Андреева [50] свободна от этого недостатка, так как лопасти мешалки не касаются диафрагмы благодаря особой конструкции. От застойных явлений можно избавиться, применяя проточную диффузионную ячейку [51,52]. [c.326]

Этот метод основан на изучении массопередачи при перемешивании каждой фазы. Перенос веш,ества осуш,ествляется конвективной диффузией. Однако перемешивание не столь интенсивно, чтобы нарушить фиксированную границу раздела фаз. За массопередачей наблюдают путем периодического или непрерывного измерения концентрации вещества в фазах. Непрерывный контроль может быть осуществлен с использованием кондуктометрического [17, 80—82], потенциометрического, радиометрического [18, 34, 84, 85] и других методов. Ячейки с перемешиванием позволяют резко снизить диффузионные сопротивления в фазах и тем самым увеличить вклад поверхностного сопротивления. [c.393]

Используют также приборы с вертикальными Перегородками и с вырезами для размещения лопастей мешалок. Такие перегородки препятствуют волнообразованию на поверхности раздела фаз, вызывающему ее неконтролируемое изменение [32. 33]. В этих приборах, так же как в приборах Льюиса, упрощается пробоотбор, особенно из верхней фазы. Для определения концентрадии используют различные физические методы, например, при применении радиоактивных нуклидов — погружные счетчики [34]. Небольшая удельная поверхность в этих приборах (особенно в ячейках Льюиса) может привести к уменьшению скорости массопередачи и способствовать смещению процесса в смешанный или диффузионный режим. Выявление кинетического режима при этом позволяет утверждать,, что при достаточно интенсивном перемешивании фаз и их эмульгировании процесс тем более протекает в кинетическом режиме. [c.29]

Диффузионные ячейки с перемешиванием неперспективны для исследования кинетики гомогенных реакций при экстракции. Достижение кинетического режима в данном аппарате в большинстве случаев невозможно из-за малой удельной поверхности фазового контакта [т. е. невозможно реализовать условия, выраженные неравенствами (36)]. В связи с этим нужно признать неудачным выбор метода исследования кинетики экстракции цинка дитизоном в работе [87]. Ранее Хонакер и Фрейзер [112] показали, что скорость экстракции Zn ограничивается протеканием медленных химических реакций образования экстрагируемого соединения в водной фазе. Этот вывод был сделан на основании исследования кинетики экстракции в эмульсиях, т. е. при большой поверхности фазового контакта. Выводы Хонакера и Фрейзера, естественно, не могли быть подтверждены в работе [87] с помощью метода диффузионных ячеек с перемешиванием. [c.401]

Оландер и Бенедикт [1241 изучали кинетику экстракции воды в диффузионной ячейке с перемешиванием и нашли, что вода распределяется физически. Правда, энергия активации, найденная авторами, все же была значительной для чисто диффузионного процесса (4,9 ккал/моль). В работе [75] отмечено поверхностное сопротивление, обусловленное образованием гидратов ТБФ. Однако, обработка и трактовка результатов по методу, предложенному Юртовым, вызвали возражения [126]. Недавно Хеффенден и Так [761 изучали молекулярную Диффузию воды через границу раздела фаз вода — ТБФ. Они пришли к выводу, что граница раздела фаз ока- [c.404]

Кинетика экстракции Fe (III), а также Sb (III) и Sb (V) из со-.11ЯН0КИСЛЫХ растворов дибутиловым эфиром (ДБЭ) и некоторыми другими кислородсодержащими растворителями изучена в работах [87, 169]. Для исследования применялась диффузионная ячейка с перемешиванием. Исследования проводились как в условиях равновесия с использованием метода изотопного обмена, так и при значительном отклонении системы от положения равновесия. Скорость экстракции Fe (III), а также Sb (III) и Sb (V) из водных растворов НС1 в большинстве случаев определяется скоростью транспортных стадий. Однако экстракция Fe (III) в ДБЭ при 16,5 °С сопровождается образованием на границе раздела фаз второй органической фазы, что обусловливает появление плато на кривых зависимости скорость экстракции — интенсивность перемешивания. Образование второй органической фазы связано с явлениями ассоциации экстрагируемых соединений. Кинетика извлечения Sb (V) из 5,2— 7,5 М раствора НС1, по мнению авторов работы [87], осложнена медленными процессами взаимодействия гидратированных форм Sb с кислотой, протекающими в водной фазе. [c.407]

Родди, Колемап, Араи [19] исследовали кинетику и механизм экстракции Ре (III) из растворов НС1О4 ди-2-этилгексилфосфорной кислотой в более широких пределах изменения условий экстракции двумя методами в диффузионных ячейках с перемешиванием и в эмульсиях. Они подтвердили, что определяющая скорость экс-стракции химическая реакция протекает на границе раздела фаз, Однако механизм экстракции оказался более сложным, нежели это следует из работы [16]. [c.411]

При экстракции лантаноидов растворами Д2ЭГФК из азотнокислых сред во всех случаях достаточно 5 мин интенсивного перемешивания, чтобы было достигнуто равновесие [138]. Список элементов, экстрагируемых столь же быстро, можно была бы продолжить, однако, поскольку авторы обычно не указывают условия перзмешивания и удельную поверхность фазового контакта, ценность подобных сведений мала. Более того, подобные сведения могут привести к неправильному выводу, что в этом случае константы скорости гетерогенных реакций недоступны измерениям. Так, Бриск и Мак-Манамей [84], изучая кинетику экстракции меди, кобальта и никеля, которые быстро экстрагируются при эмульсионном режиме, показали, что поверхностная реакция все же вносит существенный и измеримый вклад в общее сопротивление массопередачи. Для доказательства этого они воспользовались методом изотопного обмена в диффузионных ячейках с перемешиванием. [c.413]

К отмеренной части раствора анализируемого материала добавляют 3. мл Н2304 (уд. вес 1,84), после чего раствор выпаривают досуха, остаток смачивают 10 мл воды, повторяют выпаривание. Сухой остаток смачивают Омл воды, и полученный раствор солей переносят в мерную колбу емкостью 100 мл разбавляют водой до метки. После перемешивания отбирают 10 мл раствора в ячейку, добавляют 10 мл 0,1 н. Hз 00NH4 или 10 мл 0,1 н. NaH 4H406, устанавливают pH раствора на уровне 3,9—4,2 добавлением аммиака, прибавляют 5 капель 1 %-ного раствора декстрина, пропускают через раствор 10 мин. азот и затем полярографируют. Эталонные растворы готовят в таких же условиях. Между высотой диффузионной волны и концентрацией индия в растворе наблюдается пропорциональность. Индий также определяют по методу добавок. [c.195]

Целесообразность использования в ультрамикроанализе метода потенциометрического титрования при постоянном токе показана на примере определения меди титрованием ЭДТА Четкие результаты получаются вследствие хорошо выраженной вертикальности кривых титрования. Электрическая цепь для осуществления такого титрования проста и компактна (рис. 84). Капиллярная ячейка представляет собой микроконус с вводимыми в него электродами, впаянными в капилляры. В качестве индикаторного применен электрод из платиновой проволоки диаметром 0,1 мм и длиной (вне капилляра) около 1 мм (катод). Потенциал этого поляризуемого (/ = 144 нА) электрода падает в соответствии с уменьшением активности ионов Си + в растворе. Электродом сравнения (анодом) служит хлор-серебряный электрод, представляющий собой электролитически покрытую слоем Ag l серебряную проволоку такого же размера, как платиновая. Для получения воспроизводимого значения диффузионного тока и перемешивания раствора во время титрования оба электрода вибрируют. Хорошие результаты получаются, если использовать аммиачный буферный раствор (pH = = 8,5), 1 М по ЫН4С1. [c.140]

Ход анализа. Навеску 0,25—0,5 г растворяют в 25—35 мл соляной кислоты (1 1). По окончании растворения стружки приливают по каплям 15%-ный раствор персульфата аммония до полного растворения меди, после чего раствор кипятят для полного разложения окислителя. К остатку прибавляют 50 мл воды, переливают весь раствор в мерную колбу емкостью 250 мл, добавляют 10 мл 30%-ного раствора цитрата натрия, аммиак до щелочной реакции, 170—180 мл основного раствора фона в воду до метки. После перемешивания отбирают часть отстоядшегося раствора в ячейку полярографа и нолярографируют. Содержание меди вычисляют методом сравнения по диффузионным волнам эталонных сплавов. [c.72]

Изучение адсорбции производилось на закиси никеля, полученной термическим разложением карбоната никеля марки ч. д. а. на воздухе при 900° С в течение 6 час. Поверхность образца, измеренная по низкотемпературной адсорбции Кг объемным методом, составляла 7,5 15% м /г. Для каждого адсорбционного опыта использовался 1,0 г свежей навески N10, предварительно оттренированной в вакууме 10 мм рт. ст. при 400° С в течение 2 час. При тренировке образец защищался от паров смазки ловушкой, охлаждаемой жидким азотом, которая затем размораживалась при отключении образца затвором с жидким сплавом из Са — 1п — 8п. После окончания тренировки и охлаждения образец выдерживался в вакууме 20 час. Адсорбционные измерения с одновременной записью контактной разности потенциа-лов (КРП) производились в специально разработанной ячейке с отсчетным электродом, изолированным от газовой фазы стеклянной перегородкой [4]. Измерение и запись КРП осуществлялись с помощью ранее описанного устройства [5]. Адсорбционные измерения состояли из комбинированного определения суммарного давления стеклянным мембранным манометром и состава газовой атмосферы — манометром Пирани. Для непрерывной записи показаний манометра Пирани в диагональ моста, питающего манометр, вместо гальванометра включался самописец ЭППВ-60. Градуировка манометра Пирани по разным газам производилась с использованием стеклянного мембранного манометра с чувствительностью 1,16 10 мм рт. ст. на 1 деление микроскопа. Манометр Пирани был припаян в непосредственной близости от образца, что сводило к минимуму возможные диффузионные осложнения. Приготовленные смеси выдерживались в течение 30 мин. для перемешивания компонентов. Все адсорбционные измерения производились при комнатной температуре. [c.184]