Возможные модели ионных жидкостей

И. ВОЗМОЖНЫЕ МОДЕЛИ ИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.8]

Следовательно, экспериментальные зависимости хорошо согласуются с выводами капиллярно-фильтрационной модели механизма полу-проницаемости. Следует ожидать, что данный подход с учетом взаимного влияния ионов и внешних факторов на процесс гидратации, а также с учетом влияния электролитов на толщину адсорбционных слоев растворителя даст возможность разработать количественную теорию обессоливания растворов обратным осмосом. Однако решение этой задачи невозможно без точного определения размеров пор и их распределения, толщины слоя связанной жидкости на внутренней поверхности пор при течении жидкости под действием градиента давлений. Уместно отметить, что и для процесса ультрафильтрации определение толщины слоя связанной жидкости также имеет важное значение, особенно при сравнительно небольших диаметрах пор (порядка 5 30 нм, или 50—300 А). Как было показано выше (см. стр. 105), в этом случае толщина слоя связанной жидкости становится соизмеримой с радиусом пор ультрафильтров. [c.211]

Контакт двух фаз на идеальной модели происходит по геометрической плоскости. По Варду и Бруксу [112], существует очень тонкий (толщиной в несколько ангстремов) слой, который является переходной областью между двумя фазами. На обеих сторонах этого слоя имеется некоторый конечный перепад между концентрацией растворенного вещества в одной фазе и равновесной концентрацией в другой. Учитывая возможную величину этого перепада и толщину слоя, Вард и Брукс приняли допущение, что в этом слое коэффициент диффузии О гораздо меньше, чем в основной массе жидкости. Таким образом, прохождение молекул через этот слой связано с преодолением дополнительных сопротивлений. Дэвис [22] также сообщает, что в диссоциированных растворах подвижность ионов на поверхности стыка значительно меньше (в 10 раз), чем в основной массе жидкости. [c.52]

В других экспериментах изучалось движение в слоях жидкости в накрытом крышкой сосуде, который подогревали снизу. При большой разности температур АГ между верхним холодным и нижним горячим слоями стационарное конвективное движение исчезает и наблюдается переход к хаотическому движению (рис. IV. 12) (неустойчивость Бенара). В реакции Белоусова-Жаботинского стационарное пространственное распределение окрашенных реагентов (ионов церия) нарушается при определенных скоростях протока реакционной смеси через реактор, и в системе устанавливается хаотический режим. Все эти процессы описываются системами автономных нелинейных дифференциальных уравнений первого порядка. Аналитическое исследование позволило найти количественные характеристики хаотического движения, которое наступает при изменении внешнего управляюш его параметра (амплитуда вынуждаюш ей силы Iq, разность температур АГ). Здесь возникает ряд вопросов суш ествуют ли обилие закономерности перехода детерминированных систем в хаотические состояния можно ли предсказать по виду дифференциальных уравнений детерминированной модели возможность хаоса какова роль хаоса в поведении и эволюции детерминированных систем [c.106]

Предположение, что Р = 1 для реакции Н3О+ с 0Н , нуждается в дальнейшем рассмотрении. В Н3О+ три из четырех электронных орбиталей вокруг центрального атома кислорода содержат протоны, поэтому геометрический фактор равен /4. В ОН три из четырех внешних орбиталей атома кислорода содержат неподеленные электронные пары, поэтому геометрический фактор также равен /4. Если комплекс столкновения образуется из ионов, ориентированных случайным образом, то Р будет равным ( /4) т. е. /ie, а не 1. Однако такая модель очень мало вероятна. При броуновском движении ионы имеют сильный момент вращения, обусловленный действием решетки жидкости. В результате этого при сближении ионов Н3О+ и ОН происходит вращение с образованием конфигурации [уравнение (6)], в которой между этими ионами образуется водородная связь и поэтому возможен перенос протона. Вследствие этого можно ожидать, что Р будет гораздо больше и очень возможно, что эта величина будет приближаться к ее верхнему пределу, равному единице. [c.210]

Следуя обобщению Абрамзона и Когана [38], реакция почти полностью протекает в водной фазе, если в реакции в системе жидкость — жидкость принимают участие ионные и неионные реагенты. На этом основании Мансури и Мадден приняли, что процесс восстановления происходит в водной фазе. Затем они предложили две возможные модели для объяснения своих результатов. Одна из них включает массопередачу, сопровождаемую быстрой реакцией псевдопервого порядка, согласно другой,— процесс определяется массопередачей. Последняя кажется более вероятной. С другой стороны было выведено уравнение скорости процесса, отражающее прямую пропорциональную зависимость между скоростью восстановления и поверхностью контакта фаз. Затем они предложили использовать этот метод для измерения поверхности контакта фаз, однако это предложение весьма сомнительно. Прямая пропорциональность между скоростью восстановления и межфазной поверхностью требует, чтобы коэффициент массопередачи был постоянным. Сложная зависимость коэффициента от межфазных явлений и вза- [c.373]

Таким образом, квазирешеточная и дырочная модели дают удовлетворительное объяснение энтропии плавления простых ионных жидкостей только в том случае, если принимается во внимание возможность рекомбинации одиночных вакансий и образования укрупненных дырок. [c.35]

Исследователи — физико-химики используют черные углеводородные пленки для изучения устойчивости и других свойств эмульсий, так как модельные пленки отражают практически все свойства жидких слоев, разделяюш их капельки воды в устойчивых обратных эмульсиях, широко распространенных в химической технологии. С позиций молекулярной физики черные углеводородные пленки представляют самостоятельный интерес как удобный инструмент для экспериментальной проверки и дальнейшего развития теорий дальнодействующего молекулярного взаимодействия в тонких слоях жидкостей и как модель жидкокристаллического состояния вещества (смектической фазы). Как модель основного структурного элемента клеточных мембран (бимолекулярного липидного слоя) черные углеводородные пленки приобрели огромную популярность при исследовании разнообразных биофизических и биохимических процесов, протекающих в биологических мембранах и в особенности при изучении индуцированного ионного транспорта. В качестве самостоятельной перспективной области исследования черных углеводородных пленок намечается направление, связанное с возможностью использования пленок и толстых слоев жидкостей, содержащих мембраноактивные ком-плексоны, для создания особого класса ионоселективных электродов. [c.3]

Большие возможности дает применение в качестве модельной жидкости слабых электролитов. На поверхности модели (рпс. 8.7) устанавливают электроды 1 (площадка Д/ ), в потоке л<идкости — электрод с развитой поверхностью 2. Меладу этим электродом и электродами на поверхности создается разность потепциалов, обеспечивающая релчим предельного тока , определяемого конвективной диффузией ионов, при этом [c.405]

Наличие поверхностного заряда вызывает изменения пуазейлевского характера течения жидкостей в порах за счет электрокинетических явлений. В достаточно тонких порах эти процессы осложнены необходимостью учета двух дополнительных эффектов возможного перекрытия диффузных ионных атмосфер и существования граничных слоев с измененными реологическими свойствами. Для щелевой модели порового пространства получены решения [30], позволившие оценить относительный вклад этих эффектов. Показано, что в порах шириною к при наличии граничных слоев размерами при условии (к/к ) < 50 основным фактором, влияющим на скорость переноса, является изменение реологических свойств. При (к/ко) > 50 преобладает влияние элек-тровязкостного эффекта. Пос.ледний играет также ведущую роль в порах с лиофобной поверхностью, вызывая снижение скоростей течения по сравнению с чисто пуазейлевской фильтрацией на 10—50%. [c.79]

В данной главе приведены сведения по технике измерения дифракции рентгеновских лучей и рассеяния нейтронов, а также обобщены типичные результаты применения этих методов для исследования структуры и динамики поведения воды и ионных растворов. Такие взаимодополняющие измерения дают прямую информацию на молекулярном уровне для проверки существующих теорий или развития и усовершенствования полуэмнирических моделей жидкостей. Имеются данные, указывающие на то, что структура воды оказывает значительное влияние на гидратацию ионов и структуру растворов. Однако все еще нет достаточно общих моделей, описывающих как структуру воды и водных растворов, так и соответствующие индивидуальные и групповые движения молекул. Тем не менее в настоящее время данные дифракции рентгеновских лучей и нейтронной спектроскопии вместе с данными, полученными другими методами, могут дать много необходимых (и, возможно, достаточных) ограничений, налагаемых на количественные модели. В периоды времени, малые по сравнению с временем релаксации, вода ведет себя как "горячее", или высоковозбужденное, "квазитвердое" тело с дефектами в водородных связях и квазитетраэдрическим ближним порядком. [c.298]

Эгельштаф и Марч (в более поздней работе) сравнили данные по рассеянию рентгеновских лучей и нейтронов для жидких металлов и молекулярных жидкостей N2 и Вгг. Сравнение основных пиков для рентгеновских лучей и нейтронов с использованием атомных формфакторов показало, что рентгеновские пики жидких металлов выше нейтронных, а для N2 и Вг2 они ниже нейтронных. Если делокализовать электроны, то для N2 и Вга пики сближаются, а для жидких металлов различия увеличиваются. Отсюда следует вывод, что для жидких металлов модель сферических капель на ионах не может привести к согласию с экспериментом. Эта возможность не исключена для молекул, хотя для этих двухатомных молекул (см. разд. 3) мы не ожидаем количественного соответствия. [c.139]

Возникает вопрос, превышает ли время между отрывом электрона и нейтрализацией полученного иона время, минимально необходимое для столкновения ионов с молекулой. В течение этого времени свободный электрон подвергается дезактивации вследствие последовательных столкновений, пока не превратится в тепловой, т. е. не приобретет энергию, равную кТ. В жидкости время замедления, вычисленное с помощью модели Самуэля и Меджи [13], очень мало (10 —Ю се/с) из их теории следует, что в общем электрон не должен выходить из кулоновского ноля первичного иона. В газовой фазе, напротив, замедление, вызванное столкновениями, значительно меньше, время превращения электрона в тепловой может значительно превышать 10 сек и электрон может уйти из кулоновского поля иона, что делает возможной ион-молекулярную реакцию. Мага считает, что любые аномальные условия в жидкой фазе, приводящие к увеличению времени замедления электрона, могут, таким образом, промотировать ионные реакции в жидкой фазе. Применяя теории Платцмана и Фролиха [16, 46] (теории, строго говоря, применимые к полярным жидкостям). Мага приблизительно вычислил, что снижение температуры с 300 до 100° К приводит к 30-кратному увеличению среднего расстояния между ионом и электроном к тому моменту, когда электрон становится тепловым. Таким образом, при очень низких температурах вероятность захвата электрона первичным ионом значительно меньше. В этих условиях соответствующее время жизни положительных ионов, как считает Мага, вполне достаточно для роста ионной цепи, принимая во внимание очень большую скорость развития цепи в таких реакциях [47]. [c.526]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология