Закономерности диффузионных стадий

ЗАКОНОМЕРНОСТИ СМЕШАННОЙ КИНЕТИКИ ДИФФУЗИОННАЯ СТАДИЯ И СТАДИЯ РАЗРЯДА [c.275]

В зависимости от значения константы Генри и коэффициента диффузии защемленного газа скорость пропитки может меняться на 5—10 порядков [26, 30, 154]. В случае защемления труднорастворимого газа наиболее медленной является стадия растворения и диффузии газа, причем скорость диффузионной пропитки растет по мере уменьшения радиусов капилляров. Закономерности диффузионной стадии пропитки были подтверждены в опытах на модельных системах. [c.36]

Глава X ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИФФУЗИОННЫХ СТАДИЙ [c.385]

Рассмотрим некоторые особенности течения жидкости через пористую среду на примере промывки осадков на фильтрах. В соответствии с механизмом удаления из осадка растворенной в фильтрате примеси, процесс промывки осадка обычно рассматривают состоящим из трех стадий [29, 30]. На первой стадии процесса промывки происходит вытеснение фильтрата из пор осадка в поршневом режиме. Вторая стадия, называемая промежуточной, характеризуется одновременным выходом из осадка фильтрата и промывной жидкости. Совместное движение двух жидкостей в порах осадка подчиняется сложным гидродинамическим закономерностям и сопровождается постепенным перераспределением свободного порового пространства осадка между фильтратом и промывной жидкостью. Когда доля пространства, занимаемая промывной жидкостью, становится постоянной величиной, наступает диффузионная стадия вымывания примеси из фильтрата, находящегося в виде пленки на поверхности частиц и в тупиковых порах. [c.395]

Одним из основных объектов исследования в электрохимической кинетике является стадия перехода заряженных частиц через границу раздела фаз — стадия разряда-ионизации. Поскольку электрохимические реакции представляют собой гетерогенные процессы, то неотъемлемыми их стадиями служат подвод реагирующих частиц к границе раздела фаз и отвод продуктов реакции. Поэтому изучение закономерностей этих стадий также составляет предмет электрохимической кинетики. Соответствующий раздел кинетики электродных процессов называют диффузионной кинетикой или электрохимической макрокинетикой. Электродные процессы часто включают химические стадии, протекающие в объеме раствора или на поверхности электрода, стадии образования новой фазы, поверхностной диффузии и др. В общем случае закономерности электрохимической реакции [c.6]

На практике редко встречаются простые электрохимические системы, для которых кинетические закономерности стадии разряда — ионизации можно было бы экспериментально изучить как вблизи равновесного потенциала, так и при значительном удалении от равновесного состояния. Это связано с различной зависимостью от потенциала диффузионной стадии электродного процесса и стадии разряда — ионизации. С одной стороны, после достижения предельного диффузионного тока скорость диффузионной стадии не зависит от потенциала. С другой стороны, по.мере удаления от равновесного потенциала [c.254]

Ограничение скорости реакции и возникновение на поляризационной кривой квазидиффузионного предельного тока, отличного от истинного предельного тока диффузии по разряжающемуся веществу, может иметь место в тех случаях, когда образование реагирующих на электроде протонированных частиц происходит быстро, но в растворе низка концентрация доноров протонов. Скорость такого процесса лимитируется стадией подвода к поверхности электрода доноров протонов, например ионов гидроксония, и подчиняется закономерностям диффузионной кинетики, хотя собственно электрохимической реакцией является не выделение водорода, а восстановление органического вещества. [c.236]

Наиболее наглядно влияние рассматриваемых диффузионных стадий может быть проиллюстрировано при сопоставлении закономерностей кинетики окисления железа водой и водяным паром (рис. 20). Как видно из рисунка, характер кинетических кривых совершенно различен при окислении железа водяным паром наблюдается типичная (качественно) кривая, характерная для процесса, лимитирующегося диффузией в твердом теле, в то время как окислению железа водой соответствует нормальная кинетическая кривая топохимической реакции. [c.121]

Существование диффузионной стадии пропитки было также установлено в опытах по адсорбции органических и минеральных кислот на активированном угле [28, 30]. Ниже будут проанализированы некоторые закономерности сопряженных процессов капиллярной пропитки и диффузионного извлечения. [c.36]

Процессы адсорбции и десорбции — необходимые стадии гетерогенных каталитических реакций. Закономерности кинетики гетерогенного каталитического процесса (если скорость его не лимитируется скоростью диффузионных стадий), существенным образом определяются характером и закономерностями адсорбции компонентов реакции. Поэтому для трактовки кинетических закономерностей в гетерогенных каталитических реакциях необходимо детальное выяснение природы и характера адсорбционных стадий. [c.37]

Основные научные исследования посвящены химии и технологии очистки поверхностей, воды и отработанных веществ. Разработал теоретические основы создания высокореакционных сорбентов. Установил (1970) критерии оценки полимерных материалов для технологических целей. Обосновал (1965) координационный эффект в реакциях нуклеофильного замещения, закономерности жидкофазной и диффузионной стадий реакций и сложных системах. Эти работы имели основополагающее значение для решения проблемы оптимизации управления химическими процессами в нестационарных условиях. [c.610]

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в бездефектном бетоне при достаточной толщине защитного слоя коррозия арматуры развивается своеобразно. Этот процесс протекает при лимитирующей (контролирующей) диффузионной стадии при четко выраженном анодном ограничении. Подобная закономерность согласуется с тем, что в щелочной среде лимитирующей коррозию арматуры в плотном бетоне становится стадия подвода агентов коррозии (но обычно не кислорода) и отвода продуктов реакции, образующих на поверхности металла весьма прочную пассивирующую пленку. [c.134]

Выделим основные стадии процесса диффузия А (в газовой фазе) к поверхности раздела фаз, адсорбция А на поверхности раздела фаз, растворение адсорбированного А и диффузия растворенного А от поверхности раздела в объем жидкости. Будем считать, что перемешивание жидкости и газа осуществляется достаточно интенсивно, чтобы концентрации А у поверхности раздела я в объеме фаз существенно не отличались. Тогда диффузионные стадии не будут влиять на закономерности процесса, и можно рассматривать более простую совокупность стадий — адсорбция, десорбция, растворение, причем ьо всех этих стадиях участвует поверхность раздела. [c.258]

Раздел химической кинетики, изучающий закономерности процессов, включающих химические и диффузионные стадии, называют диффузионной кинетикой. [c.290]

Основные усилия исследователей, изучающих процессы химикотермической обработки, были сосредоточены на установлении механизмов и закономерностей диффузионного проникновения различных элементов в металлическую основу или на изучении характера роста и свойств образующихся диффузионных зон. Лишь отдельные работы посвящались начальным стадиям процессов, связанным с превращениями в исходных средах, а также с адсорбцией и хемосорбцией. [c.4]

Если скорость процесса в целом лимитируется скоростью первой или третьей стадий, то протекание его будет определяться закономерностями диффузионной кинетики если же лимитирующей является вторая стадия, то [c.12]

В последние годы выполнено много исследований в области промывки фильтровальных осадков. Рассмотрим различные физические модели и соответствующие математические описания промывки осадков на основе закономерностей диффузии растворенного вещества. Отметим, что во всех математических описаниях на уровне микрофакторов (см. с. 16) принимают ряд упрощений и допущений с целью выразить закономерности диффузионной стадии в виде аналитических зависимостей допустимой сложности. Одно из таких обычных допущений состоит в том, что рассматриваются непористые частицы, вследствие чего исключается осложняющее явление молекулярной диффузии растворимого вещества из пор в твердых частицах в поры между частицами. Вторым обычным допущением является признание гомогенности и прочности структуры осадка. [c.250]

За четыре десятилетия своего развития электрохимическая кинетика практически выделилась в са, лостоятельный раздел современной физической химии, а поэтому трудно одинаково полно и в доступной форме изложить все проблемы этой дисциплины. В книге подробно и последовательно рассмотрен только один нестационарный метод — метод переменного тока, а другие нестационарные методы обсуждены более детально лишь применительно к изучению закономерностей диффузионной стадии. Относительно мало внимания уделено процессам и явлениям на окисленных поверхностях главным образом из-за того, что количественные закономерности в этих случаях выяснены пока недостаточно. [c.5]

Рассмотрение закономерностей диффузионных стадий и их влияния на скорость процесса позволяет предсказ 1ть оптимальные характеристики применяемых катализаторов для той или иной области протекания реакции. Этот вопрос изложен в следующей главе. [c.430]

На практике редко встречаются простые электрохимические системы, для которых кинетические закономерности стадии разряда — ионизации можно было бы экспериментально изучить как вблизи равновесного потенциала, так и при значительном удалении от равновесного состояния. Это связано с различной зависимостью от потенциала диффузионной стадии электродного процесса и стадии разряда — ионизации. С одной стороны, после достижения предельного диффузи- -онного тока скорость диффузионной стадии не зависит от потенциала. С другой стороны, по мере удаления от равновесного потенциала скорость стадии разряда — ионизации очень резко возрастает. Таким образом, при токах обмена 10 5 А/см , даже при потенциалах, [c.239]

Лимитирующую стадию называют также определяющей стадией. Под этим понимают совпадение закономерностей лимитирующей стадии с закономерностями процесса в целом. Например, в рассматриваемом процессе в кинетическом режиме, где лимитирующей стадией является химическая реакция, зависимость наблюдаемой скорости превращения = -кС от температуры будет такой же, как /-=7(7) у реакции. В диффузионном режиме (лимитирующая стадия - массоперенос) = -Р3С0 сильно зависит от условий течения потока у поверхности частицы и слабо - от температуры, те. в данном случае интенсификацию процесса нецелесообразно проводить путем изменения температуры. В дальнейшем увидим, что понятия лимитирующая стадия и определяющая стадия не всегда совпадают. [c.115]

Из изложенного ясно, что диффузионные стадии являются необходимыми этапами катадитического процесса, -часто накладывающими свою специфику на его закономерности. [c.387]

Если процесс протекает в условиях, когда диффузионные факторы не оказывают заметного влияния на его закономерности, определяемые закономерностями реакционной или адсорбционных стадий, то реакцию считают идущей в кинетической области. Кин( тическая область — это режим протекания реакции, при котором скорость диффузионных стадий Удиффуз значительно превышает скорость Уз всех других стадий процесса, т. е. когда выполняется условие [c.388]

Удиффуз — здесь выражает скорость какой-либо из диффузионных стадий). В таких условиях диффузия — лимитирующая стадия, и потому ее закономерности могут определять закономерности всего каталитического процесса. [c.388]

Процесс экстрагирования в аппаратах с активным гидродинамическим воздействием на пористые частицы протекает в ири стадии. На начальной стадии экстрагент под действием капиллярных сил проникает в крупные поры и растворяет содержащийся в порах и вокруг них целевой (извлекаемый) компонент. Скорость процесса лимитируется скоростью фшщтрацион-ного вытеснения раствора из пор в окружающий частицы экстрагент. В дальнейшем эту стадию будем называть гидравлической. На второй — диффузионноконвективной стадии — скорости диффузии целевого компонента в транспортные поры и удаления из пор раствора сопоставимы. Исследованию закономерностей протекания такого процесса в пористом теле с бидисперсной структурой посвящены [94, 95]. На третьей — диффузионной стадии — скорость процесса лимитиру- [c.470]

Вллоть до последнего времени большинство работ, касающихся электрохимического поведения индия, и, в частности, многочисленные работы в области полярографического анализа индия, были посвящены катодному процессу. В этом случае указанные химические стадии являются предшествующими по отношению к собственно электрохимической реакции, что в известной степени затрудняет выяснение ее кинетических закономерностей. Действительно, даже при обратимом протекании предшествующих химических стадий они способны влиять яа кинетику сум марного процесса если же эти стадии протекают медленно и практически определяют скорость всего процесса, тогда (как и при наличии медленной предшествующей диффузионной стадии) из электрохимических измерений не удается получить инфо рмацию о кинетике собственно электрохимической реакции [8. При протекании того же электродного процесса. в обратном, т. е. в анодном направлении, указанные химические стадии являются последующими по отношению к собственно электрохимической реакции. В этом случае, подобно медленной последующей диффузионной стадии 19], они оказывают меньшее влияние на результаты определения кинетических параметров электрохимической реакции. Следовательно, в случае индиевого электрода изучение кинетики анодного процесса может дать значительно большую информацию об электрохимических стадиях суммарного процесса, поскольку в этом случае предшествующие химические стадии играют меньшую роль, чем при катодном процессе. [c.27]

Имеющиеся экспериментальные исследования кинетики термической и термоокислительной деструкции наполненных полимеров подтверждают предложение о сложности и многостадий-ности этих процессов, что в значительной мере связано с наличием границы раздела полимер - наполнитель и с химическим участием последнего в различных стадиях деструкции полимера. Наличие наполнителя в объеме полимера сказывается на закономерностях диффузионных и тепловых процессов, протекающих в полимерах при их термической и термоокислительной деструкции, что в свою очередь влияет на значения определяемых кинетических параметров процесса. [c.127]

Если отклонение экспериментальных С, -кривых от равновесных обусловлено только медленностью диффузионной стадии [см. уравнение (119)], то удается теоретически интерпретировать общие закономерности адсорбционных пиков на неравновесных кривых дифференциальной емкости, а также использовать неравновесные С, -кривые или зависимость Сдоп (ю) и Rn(ii,) от со для определения адсорбционных характеристик органического вещества. Этим вопросам в последнее время были посвящены работы Тедорадзе и сотр. [299—300], а также Дамаскина и сотр. [209, 301, 302]. [c.251]

В стационарных режимах скорости всех последовательных этапов фактически должны быть одинаковы, за исключением мгновенных стадий (см. гл. IV). При медленных диффузионных стадиях поэтому имеет место либо снижение скоростей химических стадий до уровня скорости диффузии (подстраивание к ней), либо стадии химического превращения можно условно рассматривать как мгновенные (во внешне-диффузионной области). Соответственно, в кинетической области диффузионные стадии могут трактоваться как мгновенные. Таким образом, различие скоростей диффузионных и химических стадий не нарушает стационарность режимов реакций, приводя к разным закономерностям суммарного процесса. [c.293]

Указанные закономерности, вытекающие из теоретического рассмотрения явлений, имеюн1,их место в диффузионной стадии гетерогенных реакций на гра1нще раздела жидкость — твердое тело, будут ниже сопоставляться нами с данными опыта. Несмотря на обширную литературу по растворению металлов и неметаллов в жидкостях, по вопросам гетерогенных реакций в растворах и т. д., а также многочисленные электрохимические исследоваьн1я, в которых находилась величина предельного диффузионного потока, это сопоставление было связано со многими затруднениями. [c.305]

Обжиг сульфидных руд относится к типовым процессам, применяемым в цветной металлургии в качестве первой стадии переработки концентрата цветного металла, в производстве серно 1 кислоты и целлюлозы с целью получения двуокиси серы и т. п. Закономерности, лежащие в основе этого процесса, справедливы для обжига любого сульфидного сырья пирита РеЗз, пиротина Ре Зд, халькопирита СиРеЗа, медного блеска СиаЗ, цинково 1 обманки 2п5 и т. п. Общая скорость обжига сульфидных рул, как и для многих других высокотемпературных процессов обжига, при температурах выше 600 С лимитируется диффузионными стадиями подвода реагентов (кислорода воздуха) и отвода продукта (двуокиси серы) из зоны реакции. [c.84]

Электрохимические процессы, как всякие процессы, протекающие на границе жидкой фазы с твердым телом или другой жидкостью, включают в себя диффузионные стадии, которые во многих случаях могут ограничивать скорость процесса в целом (предельные токи диффузии). Для истолкования найденных на опыте зависимостей силы тока от напряжения необходимо обладать возможностью безошибочно определять, имеют ли наблюдаемые ограничения плотности тока диффузионную природу. С другой стороны, во многих случаях кинетические особенности реакции выступают лишь при достаточно высоких плотностях тока, а для реализации последних необходимо в какой-то мере снять диффузионные ограничения. Решение указанных задач невозможно без знания количественпых закономерностей диффузионной кинетики для электродов такого типа, которые удобно применять в практике исследования электродных процессов. Особенное значент з имело в этом смысле количественное определение тока диффузии на капельный электрод (уравнение [c.402]

Важность диффузионной стадии для электрохимичес1гой кинетики сделала изучение диффузионных процессов в растворах объектом многочисленных экспериментальных и теоретических исследований. Совокупность этих работ в настоящее время позволяет считать установленными основные закономерности диффузионной стадпи электрохимических процессов. Разработана количественная теория диффузионных нроцессов при различных условиях протекания суммарного электрохимического превращения. [c.649]