Перенос вещества в области больших заполнений

ПЕРЕНОС ВЕЩЕСТВА В ОБЛАСТИ БОЛЬШИХ ЗАПОЛНЕНИЙ [c.148]

Одна из важнейших задач кинетики адсорбции — изучение механизма переноса сорбирующихся газов в пористых средах и установление количественных связей постоянной скорости переноса с физико-химическими свойствами вещества и структурой сорбента. Имеющиеся в литературе экспериментальные данные позволяют считать бесспорным тот факт, что скорость переноса сорбирующихся газов в микропорах больше скорости переноса несорбирующихся газов при прочих равных условиях [1—4Ь Для объяснения этого явления выдвинут ряд гипотез, которые можно разделить на две группы в соответствии с тем, относятся ли они к области малых, или к области больших заполнений сорбционного объема. В первом случае наиболее распространена гипотеза о поверхностной диффузии, во втором случае — гипотеза о гидродинамическом течении адсорбата по поверхности или в объеме микропор. [c.437]

При рассмотрении механизма переноса и связи скорости сорбции со структурой пористого сорбента, по-видимому, следует различать две крайние области заполнений область малых заполнений и область больших заполнений сорбционного объема. В области малых заполнений перенос сорбируемого вещества происходит путем диффузии через газовую фазу и по поверхности, в крупных порах возможно также вязкое течение в газовой фазе. В области больших заполнений кроме перечисленных видов переноса имеет значение течение жидкого адсорбата в капиллярно-сконденсированном виде и в адсорбционной фазе. Вначале мы рассмотрим экспериментальные данные, относящиеся к области малых заполнений. [c.121]

В области больших заполнений, согласно гипотезе Флада и его сотрудников, возможно вязкое течение вещества в адсорбционной фазе. Основные идеи авторов и уравнения, описывающие скорость течения жидкого адсорбата, были изложены в гл. II. Для проверки выдвинутой гипотезы Фладом с сотрудниками выполнен ряд экспериментальных исследований скорости переноса сорбирующихся газов в активном угле. [c.148]

Допустим, что имеется трубка с сечением 1 см , заполненная раствором вы-делим в этой трубке слой раствора толщиной dx, ограниченный двумя полупроницаемыми мембранами, и пусть концентрация раствора с обеих сторон этого слоя различается на de (рис. 26). В таком случае объем da будет находиться под давлением, равным разности осмотического давления с обеих сторон, а именно ap =kTd . Давление в этом случае вполне реально и измеримо, оно может выгнуть мембраны пли даже разорвать их, если они педостаточно прочны. При этих условиях в системе пе будет происходить переноса вещества — система находится в равновесии. Если соединить объем dx с открытой манометрической трубкой, то начнется нрохожденпе растворителя через мембрану и подъем жидкости в трубке а до тех пор, пока гидростатическое давление не компенсирует осмотическое. Если вместо того, чтобы соединить объем d с трубкой, убрать перегородки, начнется процесс диффузии, т. е. передвижение диспергированного вещества из области с большей [c.63]

Механизм образования пористого слоя. При анодировании алюминия в кислых ваннах, по-видимому, одновременно образуется как окисел, так и растворимая соль, но в первой стадии будет образовываться непрерывная компактная окисная пленка, обладающая примерно постоянной толщиной, так как если толщина в какой-либо точке пленки мгновенно станет меньше, чем в другом месте, ток будет концентрироваться в этом месте и толщина будет восстановлена. Однако, когда мы приближаемся к предельной толщине (14,5 А/е), рост компактной пленки должен становиться медленным о/(нако нет ничего такого, что могло бы задержать дальнейшее утолщение пленки при образовании внешнего пористого слоя в результате одновременного возникновения окиси алюминия и сульфата алюминия (фиг. 59, стр. 226). Если предположить, что толщина компактного барьерного слоя много меньше, чем предельная толщина, то становится ясно, что движение ионов алюминия через пленку будет непрерывным, так как раствор является хорошим проводником и большая часть падения э. д. с. будет приходиться на барьерный слой. Часть катионов алюминия, движущихся наружу, будет переходить в раствор, образуя то, что в действительности является раствором сульфата Алюминия и, таким образом, сохраняя пористую пленку, в то время как другая часть будет образовывать свежий окисел на твердой части пористой пленки, выталкивая наружу уже присутствующее твердое вещество, так что пористая пленка непрерывно и неограниченно растет Раствор в порах, вероятно, становится менее кислым, чем раствор в толще ванны, но кислотность вообще не будет исчезать. Отношение АР + /Н+ становится стабильным при некотором значении по следующим причинам. Если анодным продуктом являлся только твердый окисел, то значение pH будет постепенно падать, так как 6 ионов ОН расходуется на получение одной молекулы А1аОз, если продуктом был только А1 +, pH должно возрастать, так как ионы Н + будут переносить больше тока, чем АР+ и ЗО -, что приводит к тому, что область в нижней части пор становится обедненной ионами Н" . Некоторое падение pH будет неблагоприятно для образования твердого окисла, а некоторое повышение будет неблагоприятно для образования ионов А1 +. Таким образом, устойчивое состояние должно, в конце концов, установиться так, что pH либо повышается, либо падает, и это состояние способствует также стандартизации пористости структуры пленки. Структура внешнего пористого слоя может быть, однако, объяснена она может быть представлена в виде ряда гексагональных ячеек, каждая из которых имеет в центре пору, заполненную раствором (фиг. 60) свежая окись алюминия осаждается у основания ячейки и постепенно выталкивается наружу в действительности, однако, кислород движется внутрь, соединяясь с водородом (в воду) вдоль центральных каналов и затем наружу ячейки, соединяясь с алюминием положение водорода относительно стационарно, так как внутреннее движение водорода (с образованием воды) грубо уравновешивается внешним дви- [c.230]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология