Растворение и физическое смешение

Процесс растворения низкомолекулярных веществ в большинстве случаев является не простым физическим смешением разнородных молекул двух или [c.186]

Растворение а физическое смешение [c.220]

Смешение — один из наиболее распространенных процессов химической технологии и смежных с ней отраслей промышленности. Назначение данного процесса весьма разнообразно. Это обеспечение простого физического смешения или диспергирования двух несмешивающихся жидкостей, твердых тел в жидкостях и газах, изменение физического состояния смешиваемых компонентов — растворение, кристаллизация, плавление, поглощение, управление химическими реакциями и ускорение их. [c.5]

Сторонники физической теории растворов трактовали образование раствора как суммарный результат молекулярного движения и взаимного сцепления частиц, т. е. полагали, что при растворении доминируют физические процессы смешения веществ друг с другом. Наоборот, приверженцы химической теории подчеркивали преобладающую роль взаимодействия между различными частицами в растворе, полагая, что силы, действующие в растворах, чисто химические, только менее интенсивные. Эти крайние точки зрения дополняют друг друга. Поэтому правильнее было бы не противопоставлять их, а объединять, подчеркивая при этом, что в зависимости от природы компонентов растворов и условий их образования (соотношение между веществами, температура, давление) влияние физических и химических факторов может быть различным. Основу современной теории растворов и составляет синтез этих точек зрения. Единое представление о растворах бьию дано Д. И. Менделеевым. Рассматривая растворы как смеси непрочных химических соединений определенного состава, находящихся в состоянии частичной диссоциации, он подчеркивал необходимость создания общей теории растворов, способной объяснить с единой точки зрения все наблюдаемые факты. [c.133]

По физическому механизму процессы, протекание которых ускоряется при перемешивании, можно подразделить на три основные группы. Первую из них составляют процессы переноса растворенных веществ, взвешенных частиц и теплоты на расстояния, не слишком малые по сравнению с размерами аппарата. Эти процессы играют основную роль при смешении взаимно труднорастворимых жидкостей, суспендировании, выравнивании температуры. Их результат характеризуется степенью однородности полей концентраций и температуры или временем достижения степени заданной степени однородности и полностью определяется макромасштабными характеристиками потока жидкости в аппарате. [c.51]

Процесс растворения в огромном большинстве случаев представляет собой сочетание двух процессов — физического и химического, так как частицы растворяемого вещества равномерно распределяются среди частиц растворителя и в то же время вступают во взаимодействие с частицами растворителя (процесс сольватации). Поэтому при смешении жидкостей, при растворении в жидкостях твердых тел и газов происходит поглощение или выделение теплоты, которое нередко достигает значительной величины. [c.57]

Содержание кислорода и азота в воздухе в зависимости от местности может колебаться в пределах нескольких сотых процента. Кислород и азот воздуха не образуют химического соединения. Это следует из того, что они не находятся в простых атомных отношениях. При получении синтетического воздуха путем смешения определенных объемов азота и кислорода не наблюдается никаких термических явлений, никаких изменений объема. Физические свойства воздуха устанавливаются из физических свойств его компонентов согласно правилу смесей (Био, Тиндаль). Кислород может быть выделен из воздуха чисто физическими методами (растворение, диффузия, перегонка и др.). [c.516]

Физическое, или как его нередко называют, термодинамическое направление в теории растворов в конце XIX века получило весьма прочный теоретический фундамент благодаря тому, что в 1893 г. Нернст и Томсон заменили понятие диссоциирующая сила растворителя , неопределенность которого вызывала справедливую критику представителями химической теории растворов, понятием диэлектрическая проницаемость . С другой стороны, химическая теория растворов быстро накопляла факты, свидетельствующие о химическом взаимодействии между растворенным веществом и растворителем. Именно в это время были выполнены классические работы Д. П. Коновалова, установившего факт (который на несколько десятилетий стал краеугольным камнем химической теории растворов) образования электролитного раствора при смешении не проводящих в индивидуальном состоянии ток компонентов. Тогда же В. Ф. Тимофеев нашел, что между растворимостью и химическими свойствами растворителя существует тесная связь. [c.173]

Кинетика взаимодействия в системе Ж — Т рассматривается на примере процессов растворения и выщелачивания. Обычно процессы растворения идут в диффузионной или переходной области. При физическом обратимом растворении разрушается кристаллическая решетка и частицы твердого вещества переходят в раствор. Скорость физического растворения для данной пары реагентов (Ж — Т) определяется в основном законами диффузии и поверхностью соприкосновения фаз, т. е. поверхностью кристаллов. Скорость растворения и уменьшается при повышении концентрации растворенного вещества С в жидкой фазе по логарифмическому закону в соответствии с кинетическим уравнением физического растворения, характерным для режима неполного смешения [c.199]

В результате смачивания создаются условия для развития вторичных процессов — физического растворения и поверхностных химических реакций, при протекании которых происходит взаимодействие, ведущее к образованию переходной зоны на границе раздела фаз. При физическом растворении взаимодействуют вещества одинаковой природы, смешение происходит только за счет кинетической энергии атомов, ионов, молекул, не претерпевающих изменений. Механические напряжения в месте спая малы, потому что нет четкой границы раздела. Примером физического растворения является случай вжигания слоя эмали на эмаль. [c.18]

Кроме вышеперечисленных в технологических схемах переработки газа и нефти применяется ряд физических процессов, к которым относятся экстракция, кристаллизация, выпаривание, фильтрация, растворение, смешение, сушка. [c.49]

Скорость физического растворения уменьшается по логарифмическому закону при повышении концентрации растворенного вещества С в жидкой фазе и выражается кинетическим уравнением для режима неполного смешения [c.27]

В принципе определением тепловых эффектов химических процессов занимается раздел физической химии, -который называется термохимией. Термохимия позволяет решать целый ряд экспериментальных и теоретических проблем. Из термохимических данных могут быть найдены величины энергий разрыва и образования химических связей теплоты смачивания, растворения, смешения, адсорбции и т. д. [c.174]

Химия и физика-разные науки, и. это кажется очевидной истиной. Однако провести точную границу между ними невозможно. Действительно, трудно представить химическую реакцию без сопутствующих ей физических явлений. Физические процессы также часто сопровождаются химическими превращениями. Так, уже простое размельчение твердого вещества, например угля, сопровождается разрывом химических связей, образованием свободных радикалов, реакциями с кислородом и т.д. Подобные примеры легко продолжить при конденсации водяного пара между молекулами воды возникают новые химические связи (водородные) при растворении многие вещества химически взаимодействуют с растворителем, что может сопровождаться тепловыми эффектами (смешение серной кислоты с водой) и даже изменением окраски. Например, растворы иода в тетрахлориде углерода имеют фиолетовую окраску, а ъ спирте-коричневую. [c.132]

Обычные физические методы определения молекулярной массы — по плотности паров, повышению температуры кипения или понижению температуры замерзания,— как правило, не могут быть применены для исследования полимеров. Полимеры практически нелетучи, что исключает использование метода определения по плотности паров. Повышение.температуры кипения и понижение температуры замерзания одним молем вещества, растворенного в 1000 г растворителя, слишком незначительны для полимеров, молекулярная масса которых составляет 20 ООО и выше. Так, даже в наиболее благоприятном случае камфоры, для которой понижение температуры замерзания особенно велико (37,7 °С), смешение 1 г полимера (молекулярная масса 20 ООО) с 10 г камфоры приводит к понижению температуры плавления всего на 0,2°. Такие методы можно использовать при наличии соответствующей измерительной аппаратуры, но обычно предпочитают другие, более чувствительные методы. [c.527]

Было исследовано влияние продольного перемешивания на процесс экстракции. Определялись скорость перемещения растворенного вещества вдоль зоны отстаивания и зависимость этой скорости от режима перемешивания и физических свойств жидкости. При установившемся в прозрачной модели режиме в центр зоны смешения впрыскивали через вал раствор красителя и измеряли скорость перемещения границы окраски жидкости. Установлено, что скорость продольного перемешивания у зависит от скорости вращения лД мешалки относительно корпуса, плотности р жидкости, толщины б слоя и расстояния I от плоскости вращения мешалки. С увеличением I скорость уменьшалась. Вязкость жидкости и число оборотов корпуса не оказывают влияния на величину V. [c.80]

Существуют химические процессы и физические превращения, при которых тепловой эффект очень незначителен. Это, например, имеет место при растворении некоторых газов и твердых тел, при смешении не реагирующих между собой растворов, при сорбции некоторых газов, при разбавлении многих растворов и т. п. Величина теплового эффекта в подобного рода процессах обычно не выходит за пределы точности вычислений при составлении тепловых балансов, вследствие чего теплоту этих процессов практически не учитывают. [c.143]

Обратимся к калориметрическим опытам смешения жидкостей и к опытам растворения газа и сравним физическое [c.195]

В. И. Вернадский считал, что характер и количество органических веществ и газов, растворенных в водах нефтяных месторождений, являются одними из ярких отличий этих вод. Органические вещества, по мнению В. И. Вернадского, попали в воду в результате взаимодействия между водами и нефтями. Нефти и воды,— писал В. И. Вернадский,— собираются вместе в зависимости от общих условий, которым подчинены в земной коре двигающиеся жидкости. Они, так же как и газы, собираются в дислоцированных участках земной коры, тесно смешиваются и разделяются, образуя несмешивающиеся растворы или эмульсии только благодаря резко отличным физическим свойствам. При таких смешениях, а также длительности соприкосновения, проникновении газами, высокой температуре, приближающейся, а может быть иногда и превышающей 100° С, идут многочисленные, не изученные химически взаимодействия между водами и углеводородами [56, с. 455]. Безусловно, за прошедшие 35 лет получены новые данные как по геохимии нефти, так и по физико-химическому взаимодействию между водами и нефтями. [c.41]

Физический смысл правила Здановского и вытекающие из него следствия подробно рассмотрены в работах [38, 57]. Для систем, подчиняющихся правилу Здановского, помимо прямолинейности изотерм-изобар воды, характерными являются принадлежность катионов солей к главным подгруппам периодической системы элементов отсутствие химического взаимодействия между растворенными компонентами понижение растворимости одного компонента в присутствии другого. Из полученных авторами [57] выражений для энтальпии и объема тройного раствора, подчиняющегося правилу Здановского, следует, что указанные величины аддитивно слагаются в процессе образования тройного раствора, т. е. изменение энтальпии и объема раствора при смешении равно нулю. Этим подчеркивается тесная аналогия между идеальными растворами, подчиняющимися закону Рауля, и растворами, подчиняющимися правилу Здановского. Отличие состоит в том, что в случае идеального раствора рассматривается смешение индивидуальных веществ, тогда как в случае растворов, для которых правило Здановского выполняется, рассматривается смешение бинарных растворов, находящихся в изопиестическом равновесии с данным тройным раствором. На [c.13]

Второй компонент — трепел подвергают перед смешением процессу активирования. Активирование трепела заключается в кипячении его в 60%-ной серной кислоте в течение 2 час. Аппарат, в котором ведут этот процесс, обогревается паром. Сущность физических и химических процессов, протекающих при обработке трепела серной кислотой, заключается в удалении и растворении 504 [c.504]

Данную схему используют также для очистки газов дегазации углеводородного конденсата. Извлечение кислых компонентов осуществляют подачей противотоком катализаторного комплекса насосами 5 и 6 в верхнюю часть абсорбера 1. Катализаторный комплекс представляет собой полифталоцианин кобальта, растворенный в смешенном абсорбенте, состоящем из диэтаноламина, диметилацетамина и воды. В случае применения смешанного абсорбента поглощение сероводорода и двуокиси углерода происходит главным образом за счет химического взаимодействия с диэтаноламином, тиолов - за счет их физического растворения. Условия абсорбции давление 5,8...6 МПа, температура 20...35°С. Насыщенный кислыми компонентами катализаторный комплекс из куба абсорбера поступает в экспанзер 2, где при снижении давления до 0,4 МПа удаляются физические растворенные углеводоро-дьк Дегазированный поглотитель насосом 3 направляют на окислительную регенерацию в реактор змеевикового типа 4. Регенерацию осуществляют кислородом воздуха, подаваемым в поток из расчета [c.145]

В первом приближении полезно рассмотреть образование раствора в результате простого физического смешения компонентов, не сопровождающегося тепловым эффектом и изменением объема. При этом процесс растворения не сопровождается химическим взаимодействием. Такой раствор, образование которого не сопровождается изменением объема и тепловым эффектом (Д1/раств=0, АЯраств = 0), называется идеальным раствором. Это понятие имеет бол1)Шое теоретическое и практическое значение. Хотя большинство растворов и не обладает в полной мере свойствами идеальных, однако поведение многих из них достаточно удовлетворительно может быть описано при помощи этой модели. [c.246]

Книга Р. Кремана и М. Пестемера о зависимости между физическими свойствами и [химическим строением представляет особый интерес и для лиц, специально работающих в области органической химии. В этой книге рассмотрены разнообразные свойства материи, тесно-связанные с строением и тем Или иным аггрегатным ее состоянием.-Хотя строение органических соединений в историческом развитинг этого вопроса устанавливалось на целом ряде примеров классическими методами экспериментального исследования, что давало возможность связать строение вещества с некоторыми физическими его свойствами, тем не менее научный интерес требует более глубокого изучения химической и физической природы веществ, уделяя особое внимание таким проявлениям их свойств, как явления равновесия, кинетика, катализ, фазовое состояние, внутреннее трение, изменение объема, теплота растворения и смешения, поглощение и излучение электромагнитных колебаний, электрическая поляризация, магнитная проницаемость и проч. Нельзя забывать, что только точное и внимательное изучение и сопоставление всех свойств вещества может расширить до возможной полноты нашн-сведения о действительном его строении. [c.3]

Не вызывает сомнения тот факт, что в большом классе тройных водно-электролитных систем, в кото шх отсутствуют сложные процессы комплексообразования, гидролиза или какого-либо другого рода ассоциации ионов электролитов, большую роль играет характер распределения воды между ксшпонентами и ее перераспределение при изменении условий (и прежде всего концентрации и температуры). Такие свойства, например, как некоторые термодинамические функции (энтальпии растворения, разбавления, смешения в тройных растворах, энтропийные характеристики), вязкость тройных растворов, не говоря уже о растворимости, - во многом определяются состоянием вода и перераспределением ее по сферам влияния отдельных электролитов. Поэтому решение вопроса о расчете распределения воды между электролитами в водных растворах во многом облегчил бы понимание сущности процессов в этих сложньк системах. Некоторые авторы ставят задачм такого рода, в вязи е этим прежде всего следует отметить работы школы 0.Я. Самойлова [1-3 , в которых успешно развивается молекулярно-кинетическая теория высаливания. Авторы пытались выяснить молекулярный механизм изменения ближней гидрат ии высаливаемого иона и связь ее с характеристиками высаливателя. Однако переход к количественной интерпретации привел авторов к необходимости введения сложных функций разделения [4-бЗ, при этом, на нам взгляд, утратился ранее достаточно ясный физический смысл явлений. Вопросу перераспределения воды в тройных растворах посвящен ряд работ В.И.Ахумова [7-8]. [c.66]

При механическом способе вспенивание осуществляется с помощью вещества, которое изменяет свое физическое состояние в процессе переработки. Практически это достигается путем растворения в расплаве полипропилена газа иод давлением и последующего резкого сбрасывания его с одновременным охлаждением. В техническом отношении больший интерес представлят смешение полимера с легколетучими жидкостями, такими, как фтористые производные, илн легкорастворимыми солями, например МаС1. В первом случае вспенивание в процессе экструзии происходит за счет расширения паров жидкости, во втором — за счет выщелачивания солей. Практическую ценность имеет спекание порошкообразного или мелкозернистого иолипропилена, аналогичное применяемому в производстве микропористых поливинилхлоридных сепараторов. [c.274]

Растворимость. Растворение — это химическая реакция, если растворение сохфовождается большим тепловым эффектом. Если же растворение не связано с заметным тепловым эффектом, то это — физический процесс смешения веществ. Все углеводороды практически нерастворимы в воде, т. е. являются веществами гидрофобными ( отталкивающими воду). Они растворяются (смешиваются) только в слабополярных органических растворителях, т. е. друг в друге, например, гексан в бензоле, циклогексане и наоборот, а также в эфире. Слабее они растворяются в метаноле и этаноле. [c.378]

Допустим, что реальному течению жидкости (газа) в аппарате соответствует некоторая топологическая структура потоков. Структура представлена рядом ячеек идеального смешения, связанных межъячеечными потоками, которые могут бьггь нестационарными и иметь самую различную физическую природу. Каждая ячейка характеризуется объемом И, и физическими параметрами, определяющими состояние находящейся в ней среды. В зависимости от интенсивности перемешивания в той или иной части аппарата, объемы ячеек мо1ут быть различными. Как показывает практика создания и применения таких моделей, в качестве параметров состояния обрабатываемой среды необходимо принимать такие интегральные характеристики, как, например, содержание в ячейке массы растворенного в жидкой фазе компонента А — М (т) = С (т)У , ее теплосодержание бХт) = рсУ,(Хх) и т. Д.- [c.655]

Физический смысл константы р был выяснен Дж. Ферри и Р. Стрэ-тоном , которые исходили из представления о том, что при смешении полимера с растворителем занятые объемы аддитивны. Тогда свободные объемы полимера и растворителя оказываются неаддитивными. На это приходится обращать внимание в общем случае, когда растворение сопровождается уменьшением полного объема системы по сравнению с суммой объемов компонентов. Очевидно, что уменьшение суммарного объема системы может происходить только за [c.217]

Чтобы получить исправленное осмотическое уравнение для растворов полимеров, необходимо рассчитать энтропию смешения полимера с растворителем. Для этого можно воспользоваться общими методами статистической механики без каких-либо специальных моделей (Зимм) [1]. Однако из соображений физической наглядности мы воспользуемся для расчетов введенной Хаггинсом и Флори моделью псевдорешетки [2]. Представим себе жидкость в виде правильной решетки, каждая клетка которой вмещает одну молекулу растворителя или равную ей по объему молекулу низкомолекулярного растворенного вещества (рис. 8). Решетка вовсе пе обязана быть кубической. Мы можем придать ей любую желаемую геометрическую форму, исходя из представления о координационном числе V, т. е. о числе ближайших соседей, окружающих каждую молекулу и образующих так называемую координационную сферу. Так, например, в гексагональной решетке v=12, в кубической — 6. Казалось бы подобная модель очень далека от истины, так как в жидкости расположение частиц беспорядочно. На самом деле это не так. Благодаря большой плотности жидкости, [c.43]

Таким образом, если величина Ге(7 /С/,, как функция температуры не монотонна и имеет минимум, меньший, чем й, кривая потери устойчивости (и, следовательно, к]жвая расслоения раствора) становится замкнутой (рис. 2.6). Мы видим, что в нашей модели физической причиной появления нижней критической точки смешения является ослабление притяжения молекул растворенного вещества вследствие экранирующего воздействия растворителя при понижении температуры энтропийные эффекты, способствующие перемешиванию жидкостей, уменьшаются с понижением температуры медленнее, чем взаимодействие молекул (способствующее разделению жидкостей), и поэтому при температуре, меньшей, чем нижняя критическая точка смешения, жидкости оказьтаются способными к полному перемешиванию. [c.19]

После смешения растворов, неправильно называемого в технике эмуль-сификацией, образовавшаяся эмульсия, точнее суспензия, подвергается первому созреванию . При первом созревании, называемом также физическим, происходит укрупнение кристаллов галоидосеребряной соли вследствие растворения меньших кристаллов и роста бЭлее крупных. При этом существенно изменяются сенситометрические свойства эмульсии чувствительность и вуаль ее увеличиваются, контрастность падает. Поэтому первое созревание фотографических эмульсий неоднократно изучалось как часть процесса изготовления эмульсии в исследованиях по технологии изготовления эмульсий. Одно из подобных исследований было выполнено Чибисовым с сотр. [c.174]

Эффективность устранения мутности воды путем коагуляции зависит от типа коллоидных частиц, температуры, значения pH, химического состава воды, от вида и доз коагулянтов и вспомогательных веществ, а также от продолжительности и степени перемешивания. Хотя в химии термин коагуляция означает дестабилизацию коллоидной дисперсной системы путем нейтрализации двойного электрического слоя (см. рис. 2.4,а), а флокуляция означает слипание частиц, специалисты употребляют эти термины не только для обозначения химических явлений. Чаще всего коагуляцию и флокуляцию связывают с физическими процессами, протекающими при химической обработке воды. Для растворения коагулянтов и смешивания их с обрабатываемой водой применяют перемешивание, иногда весьма энергичное. Флокуляция, протекающая непосредственяо за процессом химической дестабилизации дисперсной системы, представляет собой медленный процесс соединения дестабилизированных частиц в хорошо сформированные хлопья, размер которых достаточен для выпадения их из раствора. Слово коагуляция обычно употребляют для описания всего процесса смешивания и флокуляции. Технологически химическая обработка может быть представлена серией сооружений для смешивания, флакуляции и осаждения или совмещена в одном устройстве. Подобное комплексное устройство (см. рис. 7.8) обычно обеспечивает быстрое перемешивание (в течение 1 мин), флокуляцию (35 мин) и седиментацию (4 ч), после чего воду фильтруют через песчаные фильтры для удаления неосаждающихся частиц. В центральной смесительной камере флокулятора-осветлителя (см. рис. 7.9) обрабатываемая вода смешивается с введенными в нее реагентами и уже флокулированными частицами. Твердые частицы, осевшие на периферии, автоматически возвращаются в зону смешения избыток осадка удаляется со дна камеры. [c.20]

Теории электролитической диссоциации, чисто физической ( N 6X3-нической ), Д. П. Коновалов 8 противопоставил химическую теорию растворов. Нельзя не заметить,—писал Коновалов, что электропроводность тем сильнее, ч м ясн. е признаки химической реакция между растворенным веществом и растворителем. Например, хорошо проводят ток водные растворы тех из кислот, при смешении которых с водой проявляется химическое взаимодействие, например—серной . [c.62]

Сторонники химической теории растворов считали, что силы, действующие в растворах, являются чисто химическими и отличаются лишь слабой интенсивностью. Их противники полагали, что растворение—чисто физический процесс смешения веществ друг с другом. Каждое из этих направлений выдвинуло своих выдающихся представителей. Химическую теорию растворов отстаивали Бертолле и Менделеев, Курнаков и Долезалек. Физическую теорию защищали Гей-Люссак, Вапт-Гофф, Аррениус, Нернст. Каждая из этих теорий искала и находила поддержку в эксперименте и, казалось, имела право считать себя обобщением опыта. В нашу задачу не входит детальный анализ развития физического и химического направлений в учении о растворах. Мы попытаемся лишь в самых общих чертах охарактеризовать содержание и значение обоих этих направлений. [c.23]

Физические свойства растворов похожи на свойства газовых смесей. Это обусловлено большим сходством процессов, протекающих в этих системах. При смешении газов возникает процесс их взаимной диффузии, связанный со стремлением к выравниванию концентраций газов в различных участках системы. При растворении веществ образуются сольваты, а также возникают процессы взаимной диффузии растворителя и образовавшихся сольватов. Процессы взаимной диффузии газов и движение их молекул проявляются в форме возникновения парциальных давлений газов. [c.114]

Итак, стационарное распределение в объеме реактора импульсной (мгновенной) загрузки достигается не мгновенно, а за некоторое время ( время смешения ), и, кроме того, стационарное состояние не обязательно соответствует равномерному распределению. Такое положение не может не сказаться на распределении частиц суспензии по времени пребывания в непрерывно действующем реакторе смешения. Ясно, что распределение по времени пребывания определяется тем, как быстро частицы из любого вновь введенного элемента объема могут достигнуть выхода из реактора, т. е. в конечном счете распределение определяется быстротой смешения и степенью гомогенизации. Это обстоятельство до некоторой степени затрудняет возможность общего подхода к расчету реакторов смешения непрерывного действия, так как время смешения и степень гомогенизации являются индивидуальными характеристиками системы, зависящими от конструкции реактора и физических свойств перемешиваемой среды. Тем не менее такой общий подход в большинстве случаев возможен51 если учесть, что для растворения и выщелачивания обычно используют реакторы с весьма интенсивным перемешиванием. Время смешения в таких реакторах обычно измеряется секундами, а среднее время пребывания суспензии — десятками минут. Правильный выбор типа перемешивающего устройства и интенсивности перемешивания обеспечивает достаточное приближение к равномерному распределению частиц в объеме реактора. [c.15]