Молекулярная диффузия с химическими реакциями в фазах

Независимо от характера движения жидкости у границы раздела фаз всегда существует диффузионный слой жидкости, через который в результате молекулярной и конвективной диффузии частицы растворяющегося вещества проникают в массу раствора, а молекулы растворителя — к растворяющейся твердой поверхности. В случае химического растворения активный растворитель транспортируется через диффузионный слой к поверхности твердого вещества, а в обратном направлении — в массу раствора диффундирует продукт реакции. Поэтому скорость растворения кристаллических тел в жидкостях определяется главным образом законами диффузии — диффузионной кинетикой. Иногда она лимитируется скоростью гетерогенной химической реакции на поверхности контакта фаз, т. е. подчиняется законам химической кинетики. В первом случае процесс называют диффузионным, во втором — кинетическим. [c.217]

В системе жидкость — жидкость лимитирующее сопротивление реакционной фазы — явление чрезвычайно редкое. Реакция, как правило, протекает в сплошной фазе. Если коэффициенты молекулярной диффузии переходящего компонента в фазах не сильно отличаются по величине, то коэффициент массоотдачи в сплошной фазе в 6—10 раз больше, чем коэффициент массоотдачи в дисперсной фазе [6]. Лимитирующее сопротивление сплошной фазы в этих условиях имеет место при величине коэффициента распределения <0,1. Если при этом учесть увеличение скорости массопередачи в сплошной фазе под воздействием химической реакции, то становится очевидным, что лимитирующее сопротивление реакционной фазы может иметь место лишь при очень малых значениях коэффициента распределения (г ) 10 ). Столь низкие значения коэффициентов распределения в системе жидкость — жидкость встречаются сравнительно редко. [c.227]

Рассмотрим случай, когда скорость химической реакции достаточно велика по сравнению со скоростью молекулярной диффузии, т. е. выполняется условие /з > 10, где фактор определяется соотношением (12.25). Эта задача была решена в работе [55], авторы которой воспользовались для этого случая решением задачи о массопередаче через плоскую границу раздела фаз. [c.237]

Как видно из выражения (3.46), диффузионный поток зависит от коэффициентов молекулярной диффузии мономера в водной фазе и частице О ) от размеров капель и частиц, меняющихся в ходе полимеризации (Л , Е,), а также от параметра IV, в который входят константа скорости роста цепи к , концентрация радикалов Сак- и коэффициент молекулярной диффузии в частице. Величину У можно рассматривать как параметр, характеризующий соотношение между скоростью химической реакции и скоростью диффузии молекул мономера в частице. [c.151]

Гомогенной называется реакция, при проведении которой все вещества, участвующие в процессе химического превращения, находятся в одинаковом агрегатном состоянии, образуя при этом одну фазу. Если эта фаза состоит из двух или более химических компонентов (т. е. в реакции участвует более одного реагента), то возможно существование разности концентраций в пространстве, которая уменьшается во времени в результате диффузии. Для получения в реакторе гомогенной смеси реагентов чаще всего достаточно или молекулярной диффузии, или простого перемешивания (течение в скрещивающихся потоках, ввод одних реагентов в поток других). В некоторых случаях, когда скорость реакции превышает скорость молекулярной диффузии и когда требуется хорошая гомогенизация реагентов, применяют специальные перемешивающие устройства. [c.53]

К физико-химической механике твердых тел примыкает соседняя область — физико-химическая механика жидкостей и газов. Она охватывает исследования молекулярно-поверхностных явлений, связанных с движениями в пограничных межфазных слоях, процессов диффузии и химических реакций в движущейся среде (проблемы химической гидро- и аэродинамики в более узком смысле). Сюда же следует отнести исследования процессов структурообразования в жидкостях и газах (образование взвешенных структурированных слоев в качестве фильтров при водоочистке или кипящих слоев при реакции твердых дисперсных фаз в виде взвешенных частичек). Эти вопросы уже непосредственно связаны с физико-химической механикой твердых материалов. [c.212]

Растекание жидкости по твердым телам и смачивание во многих случаях приводят к образованию устойчивых тонких пленок, находящихся в равновесии с объемной фазой [4]. Механизм растекания даже при отсутствии осложняющих явлений (испарение, растворение в твердом теле, химическая реакция) сложен. Растекание может обусловливаться движущей силой, связанной с поверхностными явлениями и вязким сопротивлением жидкости [1, 3]. Один из предельных механизмов растекания жидкости связан с молекулярной поверхностной диффузией [1]. [c.51]

Эта часть книги посвящена исследованию скоростей протекания различных процессов. Прежде всего будут рассмотрены скорости движения молекул в идеальном газе. Такое рассмотрение даст возможность понять, чем определяются скорости химических реакций, а также процессы переноса (обусловливающие диффузию, теплопроводность и вязкость) в газовой фазе. Простая кинетическая теория газов позволяет к тому же интерпретировать термодинамические свойства веществ на молекулярном уровне. [c.257]

Отметим, что практически во всех работах анализ кинетики массопередачи с химической реакцией в жидкой фазе выполнен на основе принципа независимой диффузии. По-видимому, это является оправданным [29, 42], поскольку содержание в жидкости ключевого (передаваемого из газовой фазы) компонента мало, и бинарные коэффициенты молекулярной диффузии компонентов в жидкой фазе отличаются незначительно. [c.21]

При практическом использовании уравнения (2.39) для расчета массопередачи с химической реакцией необходимы также физико-химические параметры, как физическая растворимость передаваемого компонента в жидкости, константа скорости прямой реакции и константа равновесия химической реакции, коэффициенты молекулярной диффузии реагентов в жидкой фазе. Ряд необходимых сведений содержится в монографиях [1, 6, 26, 27, 62] и в журнальных публикациях, например [8, 63—70], однако сложность вопроса, связанная, например, с зависимостью физико-химических параметров от концентрации и температуры раствора хемосорбента, а также с невозможностью [c.49]

Модель, предложенная Дэвидсоном для описания химической реакции в кипящем слое, основана на допущении, что реакция протекает только в непрерывной фазе. Анализ модели сосредоточен на определении максимальных возможных размеров пузырей, причем размеры принимаются постоянными по высоте слоя. Принимается, что обмен газом между пузырем и непрерывной фазой осуществляется путем молекулярной диффузии и просачивания газа из плотной фазы в пузырь. [c.102]

Влияние давления на направление обратимых реакций определяется принципом Ле Шателье. При обычных условиях ведения процесса (давление 1 ат, температура около 1000°) равновесие главных реакции газификации (кроме реакций с образованием метана) настолько сдвинуто в сторону получения конечных продуктов, что образование генераторных газов определяется исключительно скоростью процессов. В зависимости от преобладающего влияния на суммарную скорость газификации химических реакций или скорости переноса реагирующих газов к поверхности углерода и продуктов реакции от поверхности углерода посредством молекулярной или турбулентной диффузии процесс газификации может протекать в кинетической или диффузионной областях. При нормальной температуре в зоне газификации, т. е. при температуре выше 1000°, скорость химических реакций велика и процесс идет в диффузионной области. В этом случае скорость газификации зависит от поверхности кусков или зерен топлива, диффузии активного газового компонента (кислорода, водяного пара) к углероду и от интенсивности перемешивания фаз (угля и газа). [c.190]

В подобных случаях изменение структуры коллоидной системы при неизменности внешних условий называется старением. Это явление связано с медленно идущими химическими реакциями при весьма затрудненной диффузии продуктов реакции, молекулярными перегруппировками, вызванными отсутствием термодинамического равновесия, релаксацией внутренних напряжений и т. д. Наиболее изученными являются процессы укрупнения структурных элементов (агрегации) и уплотнения структуры всей коллоидной системы в целом, сопровождающиеся вытеснением жидкой фазы — синерезисом, а также противоположные этому процессы распада структуры — набухание и пептизация гелей, растворение и распад крупных структурных элементов на мелкие. [c.10]

Ввиду сказанного ранее о селективности передачи различных форм молекулярной энергии в газовой фазе, уравнения (2) и (3) указывают на целесообразность исследования цепных реакций методом последовательных добавок молекул соответствующих разбавителей. В прошлом инертные разбавители добавляли главным образом нри очень низких давлениях, для того чтобы уменьшить диффузию и затруднить миграцию свободно-радикальных носителей цепи к стенкам реакционного сосуда, где, как предполагалось, они захватываются. Конечно, это очень важный эффект. Но, вообще говоря, даже нри высоких давлениях разбавители в газовой фазе могут сильно повлиять на относительную роль различных форм, в которых проявляется энергия химической реакции непосредственно после химического превращения. Это происходит потому, что разбавители по-разному ускоряют достижение максвелл-больцмановского распределения молекул, обладающих избытком энергии той или иной формы. Если избыток представляет собой химическую потенциальную энергию свободных радикалов, то даже высокие давления разбавителя лишь слабо влияют на протекание ценной реакции. При увеличении полного давления размер реакционной ячейки , в которую заключен возникший свободный радикал, уменьшается в соответствии с хорошо известными газокинетическими закономерностями [14]. Это может способствовать [c.122]

Молекулярная диффузия с химическими реакциями в фазах [c.165]

Независимо от характера движения жидкости, у границы раздела фаз всегда существует диффузионный слой жидкости, через который в результате молекулярной и конвективной диффузии растворяющееся вещество проникает в массу раствора, а растворитель — к растворяющейся твердой поверхности. В случае химического растворения активный растворитель транспортируется через диффузионный слой к поверхности твердого вещества, а в обратном направлении диффундирует продукт реакции. Поэтому скорость растворения кристаллических тел в жидкостях определяется главным образом законами диффузионной кинетики. Иногда она лимитируется скоростью " гетерогенной химической реакции на поверхности контакта фаз, т. е. подчиняется законам химической кинетики. Вообще, в одной и той же системе твердое — жидкость режим растворения может быть или диффузионным, или кинетическим (лимитируется химической кинетикой), или смешанным — переход от одного режима к другому зависит от изменения температуры, концентрации растворителя, скорости перемешивания. Например, увеличение активности растворителя или температуры способствует переходу к диффузионному режиму. [c.36]

Здесь г — константа скорости химической реакции второго порядка Da, Db — коэффициенты молекулярной диффузии абсорбируемого компонента и хемосорбента в жидкой фазе Рж — коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при физической абсорбции Лр — текущая концентрация абсорбируемого компонента в жидкости на границе раздела фаз h — высота абсорбера — константа фазового равновесия Шг, — приведенные скорости газа и жидкости. Индекс 1 относится к нижнему сечению, индекс 2 — к верхнему сечению аппарата. [c.156]

Сложный характер движения жидкой и твердой фаз в реакторах с кипящим слоем предъявляет особые требования к их моделированию. На ранних этапах исследования этой проблемы процессы изучали при помощи модели диффузионного типа [1, 47, 55, 97, 127, 142, 150, 214]. В основе ее лежит допущение, что реакционный объем является квазигомогенным, а изменение концентрации в р,еакторе происходит вследствие химической реакции и в результате молекулярного и турбулентного переноса с некоторым эффективным коэффициентом диффузии. Этот подход прост, но результаты, полученные при помощи, такой модели, плохо коррелируются с опытными данными. Диффузионная модель имеет ограниченное применение и может быть использована только для весьма приближенного расчета реакторов с кипящим слоем. Действительно, для диффузионной модели предельным случаем уменьшения эффективности реактора является идеальное смешение. Однако появление неоднородностей может привести к тому, что конверсия в кипящем слое окажется ниже, чем в аппарате идеального смешения [79, 145, 158, 182, 187, 188, 204, 233]. [c.8]

По фазовому состоянию реагентов реакторы классифицируют следующим образом. Если при проведении химической реакции в реакторе находится только одна фаза, реактор называется гомогенным. Он заполнен взаимодействующими веществами, находящимися в одном агрегатном состоянии — газообразном или жидком. Для достижения гомогенного состояния исходные вещества должны взаимно растворяться в любых соотношениях. В этом случае перемещивание применяется только для облегчения процесса молекулярной диффузии, за счет которого происходит выравнивание концентраций в объеме реактора. Если скорость реакции превышает скорость молекулярной диффузии, то хорошая гомогенизация реагентов достигается более интенсивным перемешиванием реакционной среды. [c.230]

Книга известных американских ученых представляет собой фундаментальное руководство, в котором изложены вопросы молекулярной и турбулентной диффузии, массопередачи на границе раздела фаз, одновременного тепло- и массообмена, массопередачи с параллельно протекающей химической реакцией. Сформулированы основные принципы расчета массообменного оборудования, применяемого для проведения различных химико-технологических процессов (абсорбция, адсорбция, ионный обмен, жидкостная экстракция, дистилляция, кристаллизация, экстрагирование, испарение, конденсация паров, охлаждение жидкости в градирнях). [c.4]

Левая часть уравнения (III.,40) отражает общую скорость изменения концентрации реагентов В в любом элементарном объеме жидкой фазы. Первый член правой части уравнения характеризует скорость молекулярной диффузии реагента В пограничном слое жидкости к поверхности контакта фаз, а второй член (гд) — скорость химической реакции, т. е. изменение концентрации реагента В в растворе в результате химической реакции. [c.91]

Смешение (перемешивание) в жидкой фазе, происходящее в результате совместного действия процессов молекулярной диффузии и механического перемешивания с целью создания однородных растворов, эмульсий и суспензий, а также интенсификации процессов тепло- и массообмена (чисто физического или в сочетании с химической реакцией). Последняя группа процессов особенно многочисленна, поскольку они могут протекать в различных неоднородных системах, таких как жидкость — жидкость, жидкость —газ или жидкость — твердое тело. [c.5]

Уравнения (13) и (14) учитывают перенос вещества из элементарного объема неподвижной жидкости только за счет молекулярной диффузии, что далеко не соответствует реальным объектам—реакционно-массообменным аппаратам, где одновременно протекают диффузия, конвекция и химическая реакция. Анализ таких сложных процессов проводят [116] с помощью наиболее простой и наглядной пленочной модели. Предположим, что для рассматриваемого случая десорбции имеются две стадии — конвективно-диффузионный перенос веществ В и О из жидкости к границе раздела фаз и аналогичный процесс переноса от границы раздела фаз в газовую смесь, содержащую в общем случае какой-то инертный газ. Распределение концентраций в таком процессе для компонента В показано на рис. 2. [c.22]

Такое совпадение результатов указывает на то, что расчет ускорения, вызванного химической реакцией, мало чувствителен к довольно существенным упрощениям картины течения. Вызвано это, по-видимому, тем, что ускоряющий фактор является отношением двух градиентов концентрации на границе раздела фаз — при наличии химической реакции и без нее. Рассчитанные на основе той или иной модели значения этих градиентов тем менее точны, чем больше отступлений от реальной картины течения заключено в самой модели. Однако в ряде случаев степень отклонения от истинных значений градиентов, рассчитанных с помощью упрощенных картин течения, оказывается практически одинаковой для диффузии с химической реакцией и без нее, вследствие чего сделанные упрощения не влияют на величину ускоряющего фактора. В подтверждение этих соображений можно привести результаты теоретических работ [3, 4], в которых рассматривалось растворение твердых поверхностей в потоке жидкости, сопровождающееся мгновенной химической реакцией, и при этом учитывался реальный профиль скоростей/В случае равенства коэффициентов диффузии взаимодействующих молекул ускоряющий фактор имеет точно такое же значение, как и при полном игнорировании поля скоростей. Отклонения становятся существенными только при большом различии коэффициентов молекулярной диффузии, но такие случаи на практике встречаются редко. [c.153]

Основные условные обозначения А — концентрация экстрагируемого компонента в фазе, где происходит химическая реакция — величина потока вещества через единицу поверхности раздела фаз — коэффициент молекулярной диффузии компонента А в фазе, где происходит химическая реакция V у) — продольная составляющая скорости, зависящая от поперечной координаты Кд — продольная составляющая скорости, не зависящая от поперечной координаты у — поперечная координата х — продольная координата А = кВ — константа скорости химической реакции псевдопервого порядка [c.154]

В этом отношении характерно влияние температуры на протекание гетерогенного процесса в системе Г —Т (пористый катализатор). При низких температурах, как правило, процесс лимитируется скоростью химической реакции. Скорость подвода вещества к внешней и внутренней поверхности раздела фаз (кривые 3 и 2 в зоне I на рис. 5.10) может существенно превосходить скорость химической реакции (кривая 1 в зоне /). С ростом температуры константа скорости химической реакции растет по экспоненциальному закону с показателем степени от 0,5 (для кнудсеновской диффузии) до 1,8 (для молекулярной диффузии), Коэффициент конвективной диффузии и ее скорость при подводе реагентов к внешней поверхности катализатора практически не зависят от температуры (линия 3). Таким образом, темп роста константы скорости реакции существенно выше, чем увеличение коэффициентов диффузии. А это означает, что при некоторой температуре стадия внутренней диффузии станет более медленной по сравнению с химической реакцией и процесс перейдет постепенно во внутридиффузионную область, а его скорость будет ограничиваться скоростью внутренней диффузии (кривая 2 в зоне II). [c.86]

Следует отметить, что в замкнутом реакционном объеме всегда имеется циркуляционное движение реагентов (циркуляционные потоки), обусловленное конвективным массообменом. Но характер изменения показателей технологического режима не зависит от интенсивности циркуляции и перемешивания. Например, для гетерогенных процессов в случае отсутствия перемешивания перенос вещества к поверхности контакта фаз будет определяться молекулярной диффузией, и кривые изменения во времени концентрации и степени превращения (рис. 6.2) могут иметь лишь более пологий вид по сравнению с процессом, протекающим в условиях интенсивного перемешивания. Если скорость химической реакции меньше скорости подвода реагентов за счет молекулярной диффузии, то применение перемешивания вообще не окажет влияния на изменение показателей процесса во времени. Как отмечалось в главе 5, это характерно для протекания процессов в кинетической области. [c.96]

Определение зависимости коэффициентов массоотдачи, так же как и коэффициентов массопередачи, от интенсивности перемешивания фаз (энергии, затрачиваемой для этого), формы и размеров капель является существенной задачей, которой в литературе уделяют большое внимание [5, 7]. Например в работе [7] приведены результаты сравнения экспериментально определенных коэффициентов массопередачи, в частности для систем вода — уксусная кислота — бензол и вода — пропионовая кислота — четыреххлористый углерод, из капель различного размера. Авторы отмечают, что во многих случаях экспериментальные значения не совпадают с вычисленными по предлагаемым уравнениям. Однако в рассматриваемых системах коэффициент распределения является переменной величиной. В работе для каждой системы указывается только один коэффициент распределения, вероятно, соответствующий равновесию при выбранных концентрациях, но не показано его изменение в процессе массопередачи (при изменении концентрации в каждой фазе). Этот коэффициент нельзя использовать для определения движущей силы в любой момент массопередачи. Поэтому более удивительно совпадение экспериментальных и вычисленных значений, если принять, что при переменном коэффициенте распределения переменным является коэффициент массопередачи. Кроме того, в уравнения для коэффициентов массопередачи в некоторых случаях входят коэффициенты диффузии. Очевидно, что при массопередаче с химической реакцией в фазе, для которой определяется коэффициент диффузии, последний при использовании аналитических концентраций будет переменной величиной, так как меняются относительные количества разных молекулярных форм (разных соединений) диффундирующего вещества, коэффи- [c.43]

Во многих практически важных случаях массопередача необходима, чтобы привести в контакт химические реагенты и тем самым обеспечить возможность протекания химической реакции. Так, например, для более быстрого и полного растворения газа в жидкой фазе в сравнении с чисто физическим растворением можно воспользоваться реакциями реакции в полимерах сопровождаются повышением молекулярной массы, при этом иногда их протекание зависит от подвода или удаления летучих соединений при получении азотной кислоты проводят реакцию в жидкой фазе между водой и растворенными газообразными оксидами азота. Реакция может воздействовать на растворимость таких газообразных соединений, и, кроме того, скорость растворения может возрастать, если в критической области вблизи границы раздела фаз скорость реакции достаточно велика в сопоставлении со скоростью диффузии. В настоящей главе как раз и преследуется цель дать некоторое представление о характере взаимного влияния скоростей диффузии и гомогенной реакции в условиях массопередачи через границу раздела фаз, которое иногда приводит к увеличению коэффициента массопередачи. [c.332]

Самым медленным процессом массопередачи является молекулярная диффузия. При экстракции массопередачу путем молекулярной диффузии можно осуществить, если привести в соприкосновение водную и органическую фазы в условиях, исключающих конвективную диффузию, перемешивание, возникающее, в частности, в результате выделения тепла при химической реакции. Подобный метод проведения экстракции не представляет практического интереса, но соответствующие исследования могут иметь существенное значение для изучения массопередачи через поверхность раздела фаз. [c.106]

К первой группе методов следует отнести те, в которых поверхность фазового контакта известна и не изменяется на протяжении всего эксперимента. Это методы хорошо описаны в литературе [7—9]. Как правило, изучается массопередача через плоскую поверхность раздела фаз в условиях, когда перенос осуществляется благодаря молекулярной [8] или конвективной диффузии [9]. Естественно, такого рода эксперименты направлены на обнаружение поверхностного сопротивления ,, связанного с наличием медленной химической реакции на границе раздела фаз. [c.114]

Моделирование взаимосвязанных процессов тепло- массопереноса в химических реакторах осложняется тем, что физико-химические и кинетические характеристики сред, включая константу скорости химической реакции, зависят от температуры. Однако сопоставление характерных масштабов переноса тепла и вещества в нестационарных условиях, определяемых в рамках модели обновления поверхности, позволяет существенно упростить задачу [12,13]. Характерные значения коэффициентов температурощзоводности жидкостей щ)имерно на два порядка превосходят характерные значения коэффициентов молекулярной диффузии. Поэтому глубина проникновения тепла за промежуток времени, в течение которого элемент жидкости находится у границы ра.здела фаз, значительно превосходит глубину проникновения вещества. Это обстоятельство позволяе г при выводе выражений для источников субсташщй брать значения константы скорости реакции, коэффициента распределения и массоотдачи при температуре на границе раздела фаз. В свою очередь, эту температуру можно определить, записывая закон сохранения тепла в предположении о том, что источник, создающий дополнительный тепловой поток за счет теплового эффекта химической реакции, находится на границе. [c.81]

В газе. Поэтому интересно сравнить медленные реакции, которые в жидкости не лимитируются диффузией, с константами скорости к < 10 л/(моль с) в газовой фазе. В жидкости на химическую реакцию, как мы увндим, сильно влияют сольва-тационные эффекты и образование молекулярных комплексов. Поскольку в газовой фазе сольватации нет, то для корректного сравнения следует взять реакции, в которых по крайней мере один из реагентов - неполярная частица, например углеводород. Наиболее подходящими для такого сравнения являются реакции радикалов с неполярными С-Н-связями. В табл. 8.1 представлены данные о таких реакци51Х, для которых измерены константы скорости в газовой и жидкой фазах. Видно, что во всех случаях в жидкой фазе константы скорости бимолекулярных реакций радикального отрыва выще, чем в газе. [c.212]

Математически задача массопередачи с химическими реакциями во всех упомянутых выше работах сведена к решению уравнения нестационарной молекулярной диффузии, дополненного членами, отражаюш,ими изменение концентрации вещества за счет химических реакций (источников и стоков массы). Общим недостатком такого подхода, по лшению Розена, Кадера и Крылова [4], является не- корректный учет гидродинамических условий возле границы раздела фаз. Однако строгое решение задачи было бы чрезвычайно сложным. [c.382]

В отсутствие химической реакции толщина диффузионных слоев зависит от гидродинамической обстановки и физических свойств жидкости, наиболее важными из которых являются вязкость н коэффициент молекулярной диффузии. Однако при наличии реакции эффективная толщина слоя со стороны реакционной фазы начинает уменьшаться, если реакция успевает протекать в значительной степени внутри диффузионного слоя. Уменьшение эффективной толщины диффузионного слоя равносильно увеличению градиента концентрации или коэффициента массопередачи. Можно сказать, что любая реакция, способствующая повышению градиента концентрации диффундирующего компонента, будет ускорять его массопередачу, и наоборот. В соответствии с этим при обратимой реакции роль прямой и обратной химических стадий будет противоположна [154, 155]. Образование переносимого компонента в исчерпываемой фазе ускоряет массонередачу. Если же оно происходит в извлекающей фазе, массопередача замедляется. При обратимой реакции ускоренне тем значительней, чем меньше она отклоняется процессом массопередачи от состояния равновесия [154]. [c.382]

Массопередача при перемешивании осуществляется в результате конвективной диффузии распределяемого вещества в фазах и в основном молекулярной диффузии через тонкий поверхностный слой. Переход через границу раздела фаз во многих случаях сопровождается химической реакцией образования экстрагирующегося соединения. [c.197]

Унрош,ения в описании хроматографического процесса, рассмотренные в предыдуш,ем параграфе, связаны с различными моделями его гидро(аэро)динамики. Многие конкретные разновидности хроматографии допускают также унрош,епия и в описании кинетики процесса. При этом обмен молекулами анализируемого веш,ества между фазами хроматографической системы -удобно рассматривать как гетерогенный процесс, понимая под гетерогенными превраш,ения, происходящие на границах раздела фаз. Гетерогенные процессы состоят из нескольких стадий. Первой из них является стадия переноса частиц, участвующих в процессе, к месту гетерогенного превращения. В хроматографии — это перенос молекул исследуемого вещества к границе раздела фаз в результате молекулярной диффузии и совокупности ряда гидро-(аэро)динамических факторов. На второй стадии процесса происходит собственно гетерогенная реакция. В хроматографии — это сорбция-десорбция элюируемых молекул. Третья стадия заключается в отводе прореагировавших частиц от места реакции. В хроматографии — это отвод сорбированных или десорбированных молекул от границы раздела фаз. Суммарная скорость гетерогенного процесса контролируется скоростью наиболее медленной стадии. В том случае, когда медленной стадией является подача или отвод реагентов, говорят, что реакция характеризуется диффузионной кинетикой. Если наиболее медленной является стадия химического или физического превращения, то она и определяет скорость реакции. А когда скорость переноса реагентов и происходящих с ними превращений сравнимы между собой, говорят о гетерогенных реакциях смешанного типа. Большинство хроматографических процессов, в которых суть гетерогенного превращения состоит в переходе элюируемых молекул из подвижной фазы в неподвиншую и обратно, характеризуются диффузионной кинетикой. В адсорбционной хроматографии этот переход сопровождается энергетическим взаимодействием с поверхностью сорбента. [c.18]

Рассмотрим влияние сплошной пленки на процесс химической коррозии во времени. Ири контакте с твердой поверхностью атомы жидкой среды адсорбируются па поверхности твердого тела (в случае смачивания твердой поверхности жидкой).. Адсорбировавшиеся атомы жидкости диффундируют в твердый материал, образуя моно.молекулярный слой продуктов реакции. При образовании тонкой пленки дальнейшее взаимодействие жидкой и твердой фаз определяется ее свойствами, точнее — коэффициентами диффузии атомов жидкой среды и твердого материала через пленку Толщина пленки может увеличиваться вследствие образования новых слоев продуктов реакции на границе с жидкой средой или твердым материалом и, наконец, в центральных частях начальной пленки в зависимости от соотношения коэффициентов диффузии. Если коэффициент диффузии атомов твердого материала значительно меньше коэффициента диффузии атомов жидкой среды, то последние будут быстрее достигать поверхности раздела слой новообразований — твердый материал. Где при определенной концентрации их решетка будет перестраиваться с образованием новых соедниеннй. Прп обратном сооттю-шеини коэффициентов диффузии образование этих продуктов происходит на границе с жидкой средой. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология