Зависимость коэффициентов диффузии газов от давления

Таблица 2.2.5 Зависимость коэффициентов диффузии газов от давления

Рис. 21. Зависимость коэффициента диффузии в порах от радиуса пор и общего давления (только для газов).

Коэффициент диффузии газов зависит от температуры и давления. Зависимость описывается уравнением [9] [c.201]

Опыт и кинетическая теория говорят, что зависимость коэффициентов диффузии газов от давления и температуры достаточно хорошо выражается формулой [c.181]

Наконец, если учесть влияние температуры на величину 01,3, то мы приходим к той же зависимости коэффициента диффузии от давления и температуры, какая была получена для однокомпонентного газа. [c.40]

Коэффициенты диффузии в газах при давлении 1 ат составляют приблизительно 0,1 — 1 м / , а для жидкости значения их в 10 —10 раз меньше, т. е. порядка 1 см сутки. Зависимость коэффициентов диффузии в жидкостях от температуры выражается эмпирическим уравнением [c.246]

Исследование газопроницаемости пленок полимеров, находящихся в равновесии с сорбированными парами, показало, что при сорбции паров СеНи и U полиэтиленом низкой плотности наблюдается значительное повышение проницаемости полиэтиленовых пленок по отношению к азоту и кислороду . При этом значение коэффициентов газопроницаемости Р полиэтилена линейно возрастает с увеличением весовой концентрации сорбированного гексана, а значение энергии активации Ер остается приблизительно постоянным. Изменение значений Р обусловлено ростом коэффициента диффузии D, в то время как коэффициент растворимости газов а при сорбции пленкой органических растворителей существенно не изменяется. В системе гидрат целлюлозы — вода значение Р для О2 и N2 и в особенности для СО2 быстро возрастает с увеличением относительного давления паров воды. График зависимости Р для Oj от весовой концентрации воды в гидрате целлюлозы имеет два линейных отрезка, пересекающиеся в точке, отвечающей относительной влажности, равной 74%. На значения Р полиэтилена для О2, N2, СО2 относительная влажность газов не влияет. Предполагается, что сорбция паров воды не влияет на содержание кристаллической части и набухание происходит только в аморфных областях полимеров. Газопроницаемость смеси газов часто зависит от высокой растворимости одного из входящих в смесь газов. Так, исследование полиэтилена по отношению к смеси этана с бутаном показало что проницаемость смеси увеличивается с ростом концентрации бутана по сравнению с расчетной (по исходным коэффициентам Р) [c.172]

Для определения коэффициента диффузии газа А в газе В (или, что то же, газа В в газе А) при абсолютной температуре Т и давлении Р ата можно пользоваться зависимостью [c.422]

Измерение коэффициента диффузии газа в такой инертной атмосфере, как воздух, осуществляется достаточно просто. Из уравпения Стефана — Максвелла всегда получаются разумные значения для суммы молекулярных диаметров. Однако прн постоянном полном давлении значение долн но бы возрастать как тогда как, согласно опытным данным, зависимость от температуры является более резкой. [c.63]

Исследуем температурную зависимость коэффициента проницаемости при достаточно низких давлениях, когда растворимость газов в матрице невелика, выполняется закон Генри, коэффициент диффузии не зависит от концентрации и взаимным влиянием компонентов разделяемой смеси можно пренебречь. [c.85]

ИЗ которой видно, что коэффициент диффузии в газах обратно пропорционален давлению и прямо пропорционален абсолютной температуре в степени з/а-Для определения коэффициента диффузии газа А в газе В (или, что то же, газа В в газе А) при абсолютной температуре Г и абсолютном давлении Р ат можно пользоваться следующей зависимостью [c.575]

В общем случае процесс фазового перехода в системе жидкость — пузырьки газа имеет нестационарный характер, так как концентрация газа, растворенного в жидкости, изменяется во времени при дегазации под вакуумом (или растворении пузырьков под давлением) и, прежде всего, в слое, прилегающем к границе раздела фаз [28, 35, 162]. Поэтому кинетику массообмена описывают с использованием второго закона Фика (1.32). При малой растворимости и относительно низких значениях коэффициента диффузии газа в жидкости нелинейность кинетической зависимости выражена слабо [24] и для упрощения описания процесса фазового перехода в таких системах используют уравнение (1.36). [c.133]

Наконец, зависимость коэффициента диффузии от температуры (при постоянном давлении) можно выразить, согласно кинетической теории идеальных газов, следующим уравнением [c.147]

Давление газа над адсорбентом соответствует концентрации газа на наружной поверхности адсорбента в соответствии с изотермой адсорбции. При непрерывном поступлении газа эта величина значительно превышает равновесное давление, так как поток газа внутрь адсорбента создает значительное увеличение концентрации адсорбата на поверхности зерна. После прекращения натекания газа давление постепенно уменьшается (см. рис. 5) вследствие диффузионного выравнивания концентрации адсорбата по сечению зерна. В случае полного выравнивания адсорбции по зерну над адсорбентом достигается минимальное давление, зависимость которого от количества откачанного газа описывается равновесной изотермой адсорбции. Если известна постоянная времени установления равновесия tl или коэффициент диффузии газа, то время, необходимое для установления равновесия, определяют по уравнению (43). [c.66]

РИС. 24-5. Зависимость коэффициента диффузии растворенных веществ в газах (а) и жидкостях (б) от температуры при давлении 1 атм [c.513]

Уравнения (3) и (5) могут быть использованы при условии не зависимости коэффициентов диффузии и сорбции от градиента давления. Этому условию удовлетворяют процессы диффузии V. сорбции газов, обладающих малой растворимостью и химической инертностью по отношению к полимерам. Экспериментальной про верной уравнений установлено, что постоянная Р в этом случае [c.488]

Коэффициент диффузии газов (при мол. массе менее 40) в каучуках и резинах не зависит от давления газа (в пределах обычно применяемых в практике давлений) и обусловливается природой газа и полимера (в частности, рецептурой и степенью вулканизации резины), а также температурой. В случае жидкостей или твердых веществ, растворенных в резине, необходимо учитывать наличие концентрационной зависимости коэффициента диффузии. [c.346]

В уже упомянутой работе Уилера [63] приведена графическая зависимость коэффициента диффузии в порах от их радиуса и давления газов. Коэффициент диффузии Оэ вычислен по уравнению (11.24) и каждая кривая относится к различным давлениям Р. Кривые на рис. 21 построены при помощи уравнения [c.67]

Рис. III-50 и III-51 иллюстрируют зависимость профиля температур и парциальных давлений газа от величины коэффициента диффузии в случае нескольких стационарных состояний. Из рис. 111-50 видно, что чем больше коэффициент диффузии, тем больше смещается зона реакции в сторону входа. При очень высокой начальной температуре частиц катализатора зона реакции [c.287]

Анализ уравнения (3—30) показывает, что коэффициент диффузии не может быть постоянной величиной, а зависит от температуры и давления, поскольку в (3—30) входят средние скорости и общее число молекул диффундирующих газов. Как показывает молекулярно-кинетическая теория, в частности уравнение (3—30), коэффициент диффузии прямо пропорционален температуре и обратно пропорционален давлению газа. Зависимость коэффициента диффузии от и щ указывает также, что О является функцией концентраций, участвующих в процессе газов. Поскольку и щ меняются по длине диффузионного аппарата, то и коэффициент диффузии принимает различные значения по направлению процесса. [c.208]

Приведены экспериментальные данные по системе двуокись углерода (газ) —вода (жидкость при давлениях от атмосферного до критического давления двуокиси углерода (60 ати) в области температур 20—50" С. При этом впервые обнаружен экстремальный ход зависимости коэффициента диффузии от температуры вблизи критической температуры двуокиси углерода (имеет место пикообразный максимум). [c.217]

Это уравнение предполагает, что свободный радикал ОН, диффундируя к стенке, может адсорбироваться ею и в конечном счете разрушаться в результате гетерогенной рекомбинации с другим свободным радикалом. Ускорение реакции в присутствии инертного газа, как полагают, связано с уменьшением скорости диффузии ОН к поверхности сосуда. Согласно диффузионной теории [22] предполагается, что способность стенки к обрыву цепи е, т. е. среднее число столкновений активного центра со стенкой до его разрушения значительно больше, чем отношение длины свободного пути к диаметру сосуда скорость реакции (V) в этом случае обратно пропорциональна давлению и квадрату дйаметра сосуда. Принимая скорость реакции (V) равной произведению средней концентрации ОН на коэффициент К , можно выразить зависимость скорости реакции ог давления п диаметра сосуда уравнением [c.243]

Изменения давления газа или пара при определении проницаемости в пределах нескольких атмосфер не влияет на коэффициент проницаемости. При более высоких давлениях следует учитывать отклонение линейной зависимости растворимости от давления по закону Генри, а также уменьшение значений коэффициентов диффузии с увеличением плотности упаковки полимера 77-179, 181, 182, 184, 199 [c.241]

В табл. 3.2 и 3.3 приведены данные для анализа температурной зависимости коэффициентов проницаемости и диффузии газов р полимерах для предельного случая низких давлений (Я->0). Для метана проницаемость растет с повышением температуры во всем исследованном диапазоне давлений для пропана в основном наблюдается обратная зависимость по мере снижения давления температурная зависимость проницаемости ослабляется и даже меняет направление. [c.88]

На рис. 3.10 представлены экспериментальные зависимости коэффициентов растворимости Ог, диффузии Dim и проницаемости Лг азота в эластичной полимерной матрице из цыс-полиизо-прена в условиях, когда давление воздействует только на матрицу и растворенное в ней вещество [6]. Для сравнения пунктирной линией показана зависимость Dim(P) в этой же полимерной матрице, находящейся под давлением сжатого газа. Видно, что рост давления приводит к снижению D m, 0 и Лг. Гораздо слабее меняется коэффициент диффузии в системе, находящейся под давлением газа. Чем выше растворимость газа, тем существенней это различие, что обычно связывают с пластификацией матрицы растворенным газом. [c.94]

Размерность а такая же, как у коэффициента диффузии и кинематической вязкости, поэтому процесс переноса тепла за счет теплопроводности можно трактовать как диффузию тепла с коэффициентом диффузии а, имея в виду, что механизмы переноса при диффузии и теплопроводности идентичны. Коэффициент теплопроводности газов увеличивается с ростом температуры. Для большинства жидкостей к уменьшается с увеличением Т. Полярные жидкости, например вода, являются исключением. Для них зависимость к Т) имеет максимум. Как и коэффициент вязкости, коэффициент теплопроводности слабо зависит от давления. [c.50]

Изучая одним из статических методов количество поглощенного газа в зависимости от его равновесного давления при постоянной температуре, получают изотерму адсорбции. Выполняя эксперимент при постоянном давлении и при различной температуре, можно получить зависимость адсорбции от температуры и из этих данных рассчитать теплоту адсорбции. По характеру и взаимному расположению изотерм адсорбции, полученных для разных газов или паров, можно судить об избирательном действии выбранного адсорбента по отношению к тому или иному газу. Данные, получаемые из статических измерений, позволяют также рассчитывать пористость, удельную поверхность, коэффициент диффузии и другие характеристики адсорбента и адсорбата. [c.112]

Диффузия при высоких давлениях изучена еще не достаточно. Приведенные выше уравнения применимы при давлениях до 2 МПа [6]. При более высоких показателях в правую часть уравнения (2.2.1.12) следует вводить в качестве сомножителя коэффициент сжимаемости газовой смеси. Зависимость коэффициентов молекулярной диффузии газов от давления представлена в табл. 2.2.5. Данные [5] о коэффициентах диффузии паров некоторых металлов приведены в табл. 2.2.6. [c.476]

Теоретические выражения для коэффициентов диффузии и самодиф-фузии газов находятся из молекулярно-кинетической теории газов [10—11]. Эти выражения получаются разными в зависимости от применяемых молекулярных моделей газа (жесткие упругие сферы шероховатые упругие сферы отталкивающиеся или притягивающиеся сферы). Однако эксввриментальных данных недостаточно для того, чтобы отдать предпочтение какой-либо из моделей Ггаза. Из всех теорий следует зависимость коэффициента диффузии от давления и температуры в виде [10] [c.27]

Сущность метода заключается в следующем. Если однородную по толщине полимерную пленку поместить в атмосферу газа или пара, то при постоянном давлении и температуре через некоторое время установится равновесие, при котором растворенный газ или пар равно,-, мерно распределится по всему объему пленки. Если сорбция газа поверхностью пленки происходит с большей скоростью, чем диффузия внутри пленки, то скорость процесса растворения газа определяется только коэффициентом диффузии и последний может быть вычислен по изменению массы пленки в зависимости [c.257]

Здесь Р2Ш рх — давления в напорном и дренажном каналах соответственно. Это выражение показывает, что различие проницаемостей А = 08 различных компонентов через мембрану может быть вызвано как различием коэффициентов диффузии, так и различием коэффициентов растворения. При температуре ниже критической для данного газа как коэффициент проницаемости, так и коэффициент диффузии могут существенно зависеть от концентрации. Обычно более заметной является зависимость от концентрации коэффициента диффузии. В рассматриваемом случае проницаемость увеличивается при увеличении перепада давлений по разные стороны от мембраны. [c.45]

Температура — наиболее важный отдельный параметр в процессе как изотермической газовой хроматографии, так и газовой хроматографии с программированием температуры. Ее важность в первую очередь определяется заметной зависимостью удерживаемого объема от температуры не менее существенны такие вторичные эффекты, как изменение объемов и коэффициентов диффузии газа и жидкости с температурой. Целью настоящей главы является исследование тех температурных эффектов в газовой хроматографии, которые важны для последующего рассмотрения ГХПТ. Они включают в себя влияние температуры на коэффициент распределения, работу колонки, а также на соотношение скорости потока и перепада давления. Большая часть вопросов, обсуждаемых в данной главе, была рассмотрена Харрисом и Хэбгудом [1]. [c.41]

Согласно уравнению (2.2.1.6), коэффициент диффузии в газах обратно пропорционален давлению, что соответствует экспериментальным данным при низких и умеренных давлениях. Температурная зависимость коэффициента диффузии при р = onst определяется соотношением [3] [c.476]

На основании обратно пропорциональной зависимости и и от давления уравнение (V. 20) можно переписать так, чтобы оно включало значение коэффициента диффузии газа нри давлении на выходе Dgoi [c.124]

В области высоких относительных давлений, когда наступает капиллярная конденсация, зависимость коэффициента диффузии от заполнения определяется характером пористости. В однородных мелконорпстых сорбентах коэффициент диффузии возрастает с занолнением, так как в мелких порах скорость переноса за счет течения жидкого адсорбата больше, чем за счет диффузии в газовой фазе. Если же имеются крупные поры, соединенные друг с другом через мелкие поры, объемно заполняющиеся в адсорбционном процессе, то коэффициент диффузии в такой системе может как понижаться, так и повышаться с заполнением в зависимости от длины микропор и от соотношения радиусов макро-и микропор. При наличии такой связи для очень широких нор коэффициент диффузии с заполнением будет уменьшаться, так как проницаемость широких пор для газа больше, чем узких для жидкого адсорбата. Более определенную картину в каждом отдельном случае можно получить, сопоставляя проницаемости широких и узких пор. [c.115]

Из рисунков виден сложный и разнообразный характер зави- имости коэффициентов диффузии сжатых газов в жидкий метанол. Цля всех исследований систем отмечается значительная зависимость коэффициента диффузии от температуры во всем рассдготренпом интервале давлений. [c.209]

Опытные данные обобщены в форме соотношения (3.70), причем коэффициент растворимости уже не является постоянным, как в полиэтиленовых мембранах. Установлено, что в пределах исследованного интервала давлений можно использовать линейную функцию давления а(Т, Р)=а Т, Р- й)+тР, а коэффициент диффузии сохраняет линейную форму связи с концентрацией растворенных газов (см. рис. 3.11), Таким образом, в кремнесодержащих полимерных мембранах барическая зависимость проницаемости газов определяется и сорбционным, н диффузионным факторами. Линейный закон изменения lgЛ(Г, Р) от давления ограничен областью невысоких давлений опыта, где коэффициент активности компонента в газовой фазе у,- остается примерно постоянным. [c.103]

Дальнейшее развитие и экспериментальное подтверждение изложенной теории явилось в применении к пористым катализаторам предметом многолетних обширных исследований Ройтера и его сотрудников [36]. Ими разработан изяш,ный экспериментальный метод изучения макроскопической кинетики на пористых катализаторах, получивший название метода диафрагм. Реакционный сосуд разделяется перегородкой из пористого катализатора одна сторона ее омывается потоком исходной смеси, другая соприкасается с замкнутым пространством, из которого отбираются пробы для анализа. После выхода на стационарный режим в замкнутой части сосуда устанавливается такая же концентрация каждого из компонентов, как в центре куска катализатора с радиусом порядка толщины диафрагмы. Подавая в проточную часть сосуда компоненты по отдельности или в смеси с инертными (не реагирующими в данных условиях) газами, определяют непосредственно эффективные коэффициенты диффузии. При этом постоянство давления достигается заполнением замкнутого объема инертным газом. Создавая же на диафрагме перепад давлений, определяют по скорости истечения газопроницаемость диафрагмы. Уже по характеру зависимости газопроницаемости от давления устанавливают, находится ли процесс в порах в кнудсеновской области, или течение происходит по закону Пуазейля. В пос-леднел случае диаметр пор молшо определить из отношения коэффициентов диффузии и газопроницаемости. В кнудсеновской области эти коэффициенты совпадают, и необходимо дополнительное определение внутренней поверхности адсорбционными методами, [c.101]

Зависимость коэффициента диффузии в газах от давления Р и температуры Т достаточно хорошо оцисывается формулой [4] [c.327]

Для аргона, плохо растворимого в полиэтилене, коэффициент диффузии практически постоянен, поэтому слабое уменьшение Л(Т, Р) с ростом Р вызвано небольшой деформацией матрицы под воздействием давления и связанным с этим уменьшением свободного объема в полимере. Более растворимые газы F4, 2H2F2 и SFe отличаются устойчивым ростом скорости диффузии с повышением концентрации в полимере и этот эффект определяет барическую зависимость скорости проницания А(Т,Р). [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология