Влияние температуры на диффузию в жидкостях

Влияние температуры детально рассматривается в [300]. При нагревании, как правило, снижается межфазная энергия за счет увеличения взаимной растворимости фаз, уменьшается вязкость жидкостей, возрастают коэффициенты объемной и поверхностной диффузии все это способствует снижению прочности твердых тел. К этому надо добавить, что очень яркие эффекты, состоящие в резком падении прочности, наблюдаются при нагревании минералов, содержащих связанную воду (серпентинита и др.), выше точки дегидратации, когда вода освобождается и приобретает подвижность [253]. Вместе с тем повышение температуры может и ослаблять влияние активной среды. Нагревание уменьшает адсорбцию и, следовательно, смесь активного вещества с неактивным при повышении температуры может действовать хуже. Увеличение коэффициентов диффузии может привести к тому, что жидкая фаза будет быстрее рассасываться в твердом теле, проникая в него через стенки трещины, что вызовет прекращение ее роста. [c.98]

Влияние температуры на коэффициент диффузии в жидкостях обосновано теоретически [c.549]

Интересные опыты по изучению диффузии в газовых смесях и в растворах под влиянием температуры проведены Соре (1879). Если жидким раствором или смесью газов заполнить вертикальную трубку и верхний конец ее нагревать, а низ охлаждать, то концентрация раствора или смеси газов на обоих концах трубки становится различной (эффект Соре). Хотя разности концентрации на концах трубки не превышают нескольких процентов в газах и десятых долей процента в жидкостях, к такому эффекту было проявлено внимание и позднее удалось установить, что эффект Соре становится во много раз значительнее, если его усилить путем тепловой конвекции. В настоящее время такой прием, называемый методом термодиффузии газовых смесей, широко применяют для разделения изотопов. При разделении на компоненты жидких растворов термодиффузия менее эффективна. [c.153]

Температура. Зависимость скорости роста коррозионной трещины от температуры в соответствии с уравнением (19) должна определяться главным образом зависимостью коэффициента диффузии О галоидных ионов от температуры. Энергия активации, определенная как 16,81 кДж/моль для области И (см. рис. 63), находится в хорошем согласии с процессом активации ионного массопереноса [225]. Значительно отличающееся влияние температуры в области кривой, соответствующей медленному росту трещины (см. рис. 64 и 65), по-видимому, показывает, что в этом случае транспорт галоидных ионов через жидкость не является контролирующей стадией. [c.292]

Гетерогенные процессы, сопровождаемые химической реакцией, могут быть трех типов 1) когда реакция протекает на поверхности раздела фаз, этот тип характерен для процессов с участием твердой фазы Т — Ж Т—Г Г — Ж — Т и др. 2) когда реакции протекают в объеме одной из фаз после переноса в нее вещества из другой такие процессы наиболее распространены и могут идти с участием любых фаз в системах Г — Ж, Ж — Ж (несмешивающиеся), Т — Ж, Г — Ж—Т и др. 3) когда реакция происходит на поверхности вновь образующейся фазы этот тип возможен для процессов взаимодействия твердых фаз. Если гетерогенный процесс идет в кинетической области, то для первых двух указанных типов справедливы законы кинетики гомогенных процессов. При этом скорость процесса лимитируется скоростью химических реакций, описывается кинетическими уравнениями реакций, порядок которых зависит от числа и природы реагентов. Для кинетики гетерогенных процессов в диффузионной области характерны следующие особенности а) сравнительно малые величины условной энергии активации б) сравнительно малое влияние температуры на скорость процесса, что видно хотя бы из значений температурных коэффициентов диффузии, которые для жидкостей и газов колеблются в пределах 1,1—1,5 (если только повышение температуры не меняет фазового состояния реагентов) в) большое влияние турбулизации системы (перемещивания) на скорость процесса. [c.153]

Для коэффициентов диффузии в смесях диоксида углерода с водородом имеются экспериментальные данные при температуре 25 °С и нормальном давлении uj, = 0,646 lO м /с [6]. Так как при умеренных давлениях коэффициенты диффузии в газах обратно пропорциональны давлению [5], то для давления 2 МПа можно принять /) = 0,64б-10 " -0,1013/2 = 0,327- И) m V , Коэффициент диффузии в разбавленном растворе СОа в воде при 20 °С равен 1,77-10 м /с. Влияние температуры на коэффициенты диффузии в жидкостях может быть учтено с помощью приближенного правила [5] [c.102]

В химических процессах очень часто приходится иметь дело с явлениями, где одновременно в одной и той же системе протекают процессы диффузии нескольких веществ и переноса тепла. Это означает, что в каждой точке пространства, в каждый момент времени сосуществуют градиенты концентраций нескольких веществ и градиент температуры. До сих пор мы принимали, что диффузионный поток каждого вещества зависит только от градиента его собственной концентрации (или парциального давления),а тепловой поток — только от градиента температуры. Такой метод рассмотрения мы будем называть приближением независимой диффузии. Пользуясь им, мы пренебрегали взаимным влиянием процессов диффузии различных веществ, а также процессов диффузии и теплопроводности. Приближение независимой диффузии достаточно близко к действительности для смесей, разбавленных растворителем в случае жидкостей или не диффундирующими в данных условиях газами — в случае газовых сред. Чем меньше концентрация диффундирующих веществ в растворе или в газовой смеси, тем более точным становится приближенный метод описания процессов переноса, которым мы пользовались в предыдущих главах. [c.169]

Логарифмический член в течение длительного времени остается постоянным. Поэтому из выражения (HI.44) получается соотношение (1П.43). Различие между растеканием и поверхностной диффузией очень отчетливо проявляется при изучении влияния температуры на распространение капли жидкости но поверхности [69, 73]. Скорость растекания мало зависит от температуры. Напротив, коэффициент D [180, 181] с повышением температуры возрастает по закону D = exp (—U/кТ) (где U — энергия активации), и скорость поверхностной диффузии резко увеличивается. [c.135]

Для остальных жидкостей рекомендуется брать Х=1,0 [кроме электролитов, для которых следует применять уравнение (V1-62)]. Применять уравнение (VI-60) для температур ниже О и выше 100° С не рекомендуется, так как влияние температуры, определяемое теоретическим уравнением Стокса—Эйнштейна, не согласуется с последними данными Римера и Сейджа которые изучали диффузию в более широком интервале температур, чем тот, в котором были получены исходные данные для вывода уравнения (VI-60). [c.408]

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ДИФФУЗИЮ В ЖИДКОСТЯХ [c.502]

Влияние температуры на коэффициенты диффузии растворенных веш,еств в жидкостях изучено менее детально. Коэффициенты диффузии часто могут быть определены по данным измерения вязкости. Гидродинамическая теория [18] связывает коэффициенты самодиффузии с вязкостью выражением [c.512]

Размывание полосы и температура. Пять членов уравнения (24-12) можно рассмотреть с точки зрения влияния температуры на скорость потока, удерживаемые объемы и коэффициенты диффузии для того, чтобы оценить общее влияние температуры на размывание полосы. Вызывая термическое расширение, температура также оказывает влияние на такие факторы, как толщина пленки жидкости, диаметры частиц и колонки, а также немного изменяет эмпирические постоянные в формуле (24-14). В случае жидкой подвижной фазы скорость потока (при одинаковом давлении на входе и выходе) сильно зависит от температуры. Но при поддержании постоянной скорости потока и первый член формулы (24-14) уменьшается, в то время как коэффициент диффузии в подвижной фазе увеличивается. При скоростях потока вблизи оптимума первый член приблизительно обратно пропорционален значению От- Второй и третий члены увеличиваются прямо пропорционально коэффициентам диффузии в подвижной и неподвижной фазах От и 0 , в то время как четвертый и пятый члены обратно пропорциональны значениям От и й . Вклад четвертого члена в размывание полосы включает фактор, зависящий от коэффициентов разделения. В соответствии с этим учитываются любые изменения коэффициента разделения с температурой. [c.513]

В однородной среде (газ или жидкость) влияние температуры на коэффициент диффузии и, следовательно, на скорость процесса сравнительно невелико. Температурный коэффициент диффузии [c.196]

В первый момент сушки поверхностные слои быстро обезвоживаются вследствие испарения под влиянием градиента влажности, что вызывает увеличение первоначальной влажности в центральных слоях. Затем влага переходит от центральных слоев к поверхности. Это явление, а также перемещение влаги, исключающее диффузию жидкости и пара различных форм связи влаги, в том числе и капиллярное перемещение жидкости, называют влагопроводностью, которая учитывается при отсутствии градиента температуры. [c.158]

Растворимость твердого экстрагируемого вещества можно ре-гулировать, подбирая растворитель с таким расчетом, чтобы в раствор переходило преимущественно очищаемое вещество, а загрязнения оставались в твердой фазе. Скорость перехода вещества из твердой фазы в раствор определяется, в основном, скоростью проникновения экстрагента в твердую фазу, диффузии экстрагируемого вещества в жидкости и удаления вещества с поверхности твердое тело — жидкость (влияние температуры и перемещивания). [c.295]

Диффузия в пористых катализаторах. Перепое компонентов реакционной смеси внутри гранулы катализатора осуществляется главным образом посредством диффузии. Интенсивность диффузии внутри гранулы зависит от фазового состояния и состава реакционной смеси, физических свойств компонентов, составляющих реакционную смесь, строения пористой структуры катализатора, температуры и давления каталитического процесса. При изучении диффузии внутри пористого катализатора прежде всего необ.хо-димо учитывать влияние строения пористой структуры на интенсивность диффузии. Пористость катализатора, размер пор, их извилистость, форма и взаимное расположение — основные свойства пористой структуры, оказывающие влияние на интенсивность диффузии компонентов реакционной смеси внутри гранулы катализатора. Пористость катализатора, равная объему свободного пространства в единице объема пористой массы, определяет долю сечения гранулы катализатора, доступную для диффузии. Извилистость пор характеризует увеличение среднего пути диффузии, относительно длины в направлении, перпендикулярном внешней поверхности гранулы. Размер пор определяет механизм диффузии реагентов внутри пористой массы катализатора, если реакционная смесь является газофазной. При диффузии газов в порах молекулы каждого компонента реакционной смеси испытывают сопротивление своему движению в результате столкновения с молекулами других компонентов и с поверхностью пор. Если размер поры значительно превосходит длину среднего свободного пробега молекул газа, то число взаимных столкновений между молекулами будет значительно больше числа столкновений молекул с поверхностью поры. Перенос вещества будет протекать по закону молекулярной диффузии в свободном пространстве. Если размер пор значительно меньше длины среднего свободного пробега молекул газа, то молекулы сталкиваются преимущественно со стенками пор и каждая молекула двигается независимо от остальных. Такая диффузия называется кнудсеновской. В случае, когда длина среднего свободного пробега молекул газа соизмерима с размером пор, имеет место переходный режим диффузии. На режим диффузии жидкостей размер пор не оказывает влияния пока не становится соизмеримым с размером молекул жидкости. [c.60]

Влияние температуры и давления на скорость диффузии определяется законами кинетической теории жидкостей и газов [8]. [c.60]

На заключительной стадии структурного капсулирования при изометрической термообработке пленок, поглотивших раствор в процессе вытяжки в жидкой среде, адсорбционные явления могут оказывать противоположное действие на состав жидкости, заполняющей капсулы, в зависимости от влияния температуры на адсорбцию растворенного вещества. В случае усиления адсорбции при нагревании раствора или независимости адсорбции от температуры ее повышение в системе, не достигшей за время вытяжки адсорбционного равновесия между полимером и раствором, увеличивает скорость диффузии молекул растворенного вещества и способствует более быстрому установлению адсорбционного равновесия, т. е. максимальной концентрации адсорбционно-активного вещества у поверхности полимера. При слиянии жидкости из микрополостей в структурные капсулы адсорбционное разделение компонентов раствора усиливается и в капсулы поступает раствор, обогащенный инертным компонентом. [c.93]

Кроме того, следует заметить, что опубликовано очень мало данных по коэффициентам диффузии в жидкостях при температурах выше 30 °С, Вэй [102], который на ограниченном числе углеводородных систем изучал влияние температуры, приводит значения энергии активации от 12,6 до 28,1 кДж/моль, которые увеличиваются с ростом молекулярной массы растворителя. Зависимость коэффициентов диффузии от температуры, согласно уравнению (2.28), соответствует энергиям активации от 10,5 до 21 кДж/моль. [c.44]

Как известно, взаимно-смешивающиеся жидкости, находя-ш,иеся в замкнутом пространстве, через некоторое время самопроизвольно смешаются. Это перемешивание вызывается движением частиц жидкости, которое возникает под влиянием молекулярной диффузии или происходит вследствие массопередачи в условиях свободной конвекции, возникающей из-за неодинаковой плотности жидкостей или разной температуры в различных слоях жидкости, или же осуществляется под влиянием обоих процессов одновременно. При нормальной температуре и давлении преобладает влияние молекулярной диффузии. [c.18]

Влияние температуры на коэффициент диффузии Ог в жидкостях описывается эмпирическим соотношением [c.31]

Прежде чем рассматривать температурную зависимость различных вкладов в высоту тарелки, следует оценить влияние температуры на величину коэффициентов диффузии в газе и жидкости. [c.54]

Влиянием давления на коэффициенты диффузии в жидкостях можно пренебречь, а влияние температуры можно учесть с помощью следующего приближенного соотношения [c.52]

При абсорбции газа в сосудах с жидкостью, имеющей горизонтальную, поверхность, на скорость процесса обычно оказывают влияние конвективные токи в жидкости, возникающие, например, из-за изменения температуры. Кроме того, если раствор газа имеет большую плотность, чем сам растворитель (например, при абсорбции СОа водой), система будет неустойчивой, и в любом случае через короткое время после начала контакта начнутся конвективные перемещения. Однако Харвей и Смит путем интерферометрических наблюдений за диффузией СОа в воду показали, что в течение нескольких первых секунд жидкость практически может считаться неподвижной. [c.77]

Под термином диффузия будет пониматься не только обычная молекулярная диффузия, но и турбулентная диффузия, а также диффузия, обусловленная влиянием насадки, вызывающим хаотическое перемещение жидкости или газа. Конвективное движение реакционной смеси, вызываемое неравномерностью распределения температур, может также служить источником диффузии. Следовательно, под диффузией будет пониматься перенос части жидкости или газа под влиянием градиента концентрации, независимо от механизма этого переноса. Предполагается, что скорость переноса пропорциональна величине градиента концентрации с константой пропорциональности О. Таким образом, для диффузии в направлении у [c.59]

Во введении было в общем рассмотрено влияние температуры Т, давления Р, относительной скорости движения фаз ю и молекулярной массы веществ М, передаваемых из одной фазы в другую, на коэффициенты массопередачи. Исследование кинетики обычно проводят при постоянстве Т и Р, для веществ определенной молекулярной массы, т. е. при М = onst. В таких условиях для данной бинарной системы при определенной растворимости и скорости растворения газового Компонента в жидкой фазе на величину коэф-< )ициента массопередачи могут влиять в общем следующие параметры коэффициенты молекулярной диффузии в газовой и в жид кой фазах скорости движения газа и жидкости ш, а также направления движения фаз относительно друг друга, влияющие [c.123]

Одним из первых приложений теории был расчет течения и диффузии жидкостей, выполненный Гласстоуном, Лайдлером и Эйрингом [43]. Благодаря оригинальной потоковой концепции, представлению о термическом перескоке молекул через энергетический барьер появились различные теории разрушения твердых тел. В качестве основных факторов, влияющих на прочность. Тобольский и Эйринг [44] учли суммарный разрыв вторичных связей, а Журков [45—47] и Буше [48—50] — суммарный разрыв основных связей. Значительное число экспериментальных данных по этому вопросу было учтено в известных монографиях по деформированию и разрушению полимеров Бартенева и Зуева [51], Эндрюса [52] и Регеля, Слуцкера и Томашевского [53]. Ссылка на данные работы обязательна, если используется информация относительно влияния времени и температуры на разрушение полимеров различного состава и структуры при различных внешних условиях нагружения. [c.76]

Для органических соединений их молекулярная структура и характер содержащихся в них функциональных групп являются наиболее важными факторами, определяющими взаимодействие с полиамидами. Поведение неорганических кислот и их водных растворов зависит от подвижности иона водорода и его взаимодействия с амидной группой. Кислоты, являющиеся окислителями, такие как азотная кислота, могут взаимодействовать с макромолекулами полиамидов, приводя к разрыву химических связей главной цепи. Неорганические соли обычно не оказывают заметного влияния на полиамиды, но некоторые из них могут взаимодействовать с полимером при наличии в нем внутренних напряжений. Как и следовало ожидать, химическая активность полиамидов возрастает с температурой. Воздействие различных веществ на полиамиды может быть либо только физико-хими-ческим (и обычно определяется диффузией жидкости в полимер), иметь чисто химическую природу (взаимодействие реагентов с функциональными группами полимера) или сочетать оба эти механизма. [c.82]

Гомогенизация растворимых сред обеспечивается движением перемешиваемых масс, которое может быть свободным или вынужденным. Взаимносмешивающие-ся жидкости, находящиеся в замкнутом пространстве, через некоторое время самопроизвольно смешаются. Это перемешивание вызывается движением частиц жидкости, которое происходит под влиянием молекулярной диффузии или вследствие массопередачи в условиях свободной конвекции, возникающей из-за неодинаковой плотности жидкостей или разной температуры в различных слоях жидкости, или же осуществляется под влиянием обоих процессов одновременно. При нормальной температуре и давлении преобладает влияние молекулярной диффузии. Для перемешивания более быстрого, чем самопроизвольное, используют передачу массы или тепла посредством вынужденной конвекции, которая достигается направленным движением жидкости. [c.53]

Опыты были поставлены на колонке длиной 1 м с 39% кар вэкса-400 и 2,3-диметилбутаном. При повышении температуры на 30°С отношение распределения снижается с 5,08 до 2,52. В обычных условиях уменьшение К сопровождается увеличением С. Повышение температуры должно обуславливать увеличение толщины пленки вследствие теплового расширения распределительной жидкости. Хотя это влияние и невелико, оно также должно приводить к увеличению С. Однако графики указывают на уменьшение этой величины,, что можно объяснить только увеличением коэффициента диффузии в жидкости, перекрывающего два других влияния температуры. [c.32]

Для кинетики гетерогенных процессов в диффузионной области характерны следующие особенности а) сравнительно малые величины условной энергии активации б) сравнительно малое влияние температуры на скорость процесса, что видно хотя бы из значений тедшературных коэффициентов диффузии, которые для жидкостей и газов колеблются в пределах 1,1—1,5 (если только повышение температуры не меняет фазового состояния реагентов) в) большое влияние турбулизации системы (перемешивания) на скорость процесса. [c.159]

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]

Влияние температуры на диффузивность жидкости и пара в глине Йоло представлено на фиг. 30. Отчетливо видно преобладающее значение термического коэффициента диффузии пара Dj-vap даже при таких высоких значениях содержания влаги, как 0 = 0,4 видно также, что при 0 = 0,17 суммарная термическая диффузивность влаги Dj неотличима от Dj- ap. [c.124]

Химическая стойкость винипласта зависит от температуры и концентрации агрессивной среды. Повышение температуры приводит к снижению химической стойкости, что связано с увеличением диффузии жидкости и газа в винипласт. Винипласт наиболее устойчив к веществам средней концентрации и менее стоек к веществам высокой и низкой концентраций. Некоторое влияние на химическую стойкость вини1-пласта оказывает тип поливинилхлорида суспензионные полимеры, в [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология