Диффузия и реакции в студнях

Если диффузия осложняется одновременно протекающими адсорбционными процессами и химическими реакциями между частицами геля или студня с диффундирующим веществом, то закон Фика здесь уже не приложим — вместо постепенного перехода концентраций наблюдается резкий скачок. Так, например, когда диффундирует в студень желатина соляная кислота, образуется соль — хлористый желатин. Глубину проникновения кислоты в студень легко обнаружить, так как резко меняется светопреломляющая способность полученного соединения. [c.237]

Весьма своеобразные явления наблюдаются, если в студень, содержащий какое-нибудь низкомолекулярное вещество, диффундирует другое вещество, способное с низкомолекулярным веществом образовывать нерастворимое соединение. В этом случае, как установил Лизеганг еще в прошлом столетии, реакция осаждения часто идет только в определенных зонах системы, чередующихся с зонами, в которых осадка не образуется вовсе (образование ритмических осадков ). В результате получаются слои, если диффузия идет в глубь студня, или кольца, если диффузия начинается в центре поверхности студня и продолжается параллельно последней. [c.488]

Характер реакции в гелях и студнях во многом зависит от растворимости вновь образованного вещества. Если новое вещество растворимо, то диффузия идет в обоих направлен-ниях. Например, когда диффундирует аммиак в содержащий сернокислую медь студень агара, он переходит из раствора в студень, сернокислая медь — из студня в раствор, а образующая комплексная соль — в обоих направлениях. [c.237]

Одна из основных особенностей студней по сравнению с блочным полимером — высокая доступность макромолекул, составляющих студень, для растворенных реагентов. Скорость диффузии низкомолекулярных веществ в студнях лишь немного ниже, чем в чистой жидкости, и на несколько порядков превосходит скорость диффузии в твердом полимере. Поэтому времена протекания реакций с участием полимера в студнях сопоставимы с продолжительностью реакций в гомогенной среде (в растворах). Но у студней имеется одно специфическое преимущество перед гомогенными средами — они не теряют свою геометрическую форму и устойчивы к механическим воздействиям. Собственно это обстоятельство и явилось одним из важнейших условий возникновения живых организмов на Земле, для которых характерен интенсивный обмен с окружающей средой без потери внешней формы. Здесь будет рассмотрено использование этого принципа сочетания стабильности формы (механической устойчивости) материала и высокой скорости протекания обменных реакций в области техники. На этом принципе основано действие ионообменных смол (ионитов). [c.235]

Уравнение (4) показывает, что набухание протекает как реакция первого порядка, что вполне понятно, так как скорость в этом случае определяется скоростью медленного процесса диффузии жидкости в студень. [c.230]

Когда растворенное вещество А диффундирует в студень, пропитанный веществом В, с которым оно вступает в реакцию, диффузия протекает по-разному, в зависимости от растворимости продукта реакции С. [c.240]

Протекание реакции в направлении от высококонцентрированного раствора к менее концентрированному может происходить и в том случае, когда при реакции не образуется осадка, т, е. когда мембрана отсутствует. Например, при диффузии едкого натра и соляной кислоты в студень желатины, содержащий лакмус, также можно наблюдать одностороннее движение границы перехода от синего к красному. [c.241]

При диффузии азотнокислого серебра в студень, находящийся в мерном цилиндре или пробирке, раствор наливают поверх образовавшегося студня, как и при обычных опытах с диффузией в студни. По мере хода диффузии образуется ряд горизонтальных прослоек, состоящих из двухромовокислого серебра, расстояние между которыми увеличивается по мере продвижения реакции в глубь студня. [c.249]

Уравнение (4) показывает, что набухание протекает как реакция первого порядка, что вполне понятно, так как скорость в этом случае определяется скоростью медленного процесса диффузии жидкости в студень, протекающего по кинетическому уравнению мономолекулярной реакции. [c.272]

Еще более сложно протекает диффузия, если диффундирующая соль под влиянием растворителя (воды) подвержена гидролитическому расщеплению, продукты которого обладают другими коэффициентами диффузии по сравнению с исходной солью. Наконец, особый интерес представляет диффузия, когда растворенное вещество из раствора диффундирует в студень, пропитанный другим веществом, с которым первое вещество вступает в тесное химическое взаимодействие, и особенно когда в результате этого взаимодействия образуется нерастворимый или трудно растворимый продукт. Из ряда своеобразных явлений, которые сопровождают подобного рода диффузию, мы остановимся лишь на наиболее оригинальном из них, получившем название ритмических реакций. [c.238]

Тамман и Джессен измеряли скорости абсорбции различных газов водой для определения коэффициентов диффузии, устранив конвекцию путем отвердения жидкости при добавлении к ней агар-агара. Однако такие добавки, превращающие жидкость в студень, могут, согласно Куинну и Блейру сами по себе воздействовать на ди4к )узионный процесс или на реакции, сопровождающие абсорбцию газа. Поэтому лучше не вносить дополнительные неясности, связанные с их использованием. [c.77]

Благодаря тому, что в гелях отсутствуют перемешивающие конвекционные потоки, реакции осаждения в гелях имеют характерные особенности. Лизеганг показал, что при диффузии вещества (например, AgNOs) в студень, содержащий другое вещество (К2СГО4), дающее с первым нерастворимый осадок, наблюдаются явления периодического [c.218]

Если проводить отверждение вискозной струйки 1 ванне, состоящей только нз раствора аммонийных солер и не содержащей серной кислоты, то кеантогенат целлю лозы не разлагается, а образующийся студень не сине резирует заметным образом. Можно полагать, что V этом случае после обменной реакции между едким на- ром и сульфатом аммония из волокна удалится толькс то количество воды, которое связано с чисто диффузиов ным выравниванием осмотического давления. Используя данные Германса , полученные в указанных условия можно подсчитать, что за счет осмоса из формующейся нити удаляется приблизительно 25% начального кол чества воды. [c.271]

Параболическому закону диффузии подчиняется кинетика процессов диффузии, сопровон<дающейся необратимой химической реакцией, как, например, образование окалины в сталях, газовая коррозия металлов, образование осадков в студнях и т. д. Видимой границей зоны реакции в таких процессах является граница образования новой фазы — фазы продукта реакции, как, например, граница окисла металла при образовании окалины, граница осадка при реакции осаждения в студнях и т. п. Эта граница находится на расстоянии X от места начала диффузии и перемещается во времени но параболическому закону. Расстояние X соответствует достижению ко времени I диффундирующим веществом (кислород, диффундирующий в металл металл, диффундирующий в окисел металла соль, образующая осадок с веществом, растворенным в студне, диффундирующая в студень и т. д.) концентрации, отвечающей стехиомет-рическому составу продуктов реакции, т. е. стехиометрически эквивалентной концентрации другого реагирующего вещества. Физически это означает, что при течении процессов нарастания слоя твердых продуктов реакции на исходном твердом теле (например, окалинообразование, процессы выщелачивания и т. п.) диффундирующий извне компонент потребляется в зоне реакции (граница раздела исходная фаза — слой продуктов) и не пересекает ее потому, что его концентрация за зоной реакции практически равна нулю. [c.118]

Благодаря тому что в гелях отсутствуют перемешивающие конвекционные потоки, реакции осаждения в гелях имеют характерные особенности. Лизеганг показал, что при диффузии вещества (например, AgNOз) в студень, содержащий другое вещество (К2СГО4), дающее с первым нерастворимый осадок, наблюдается периодическое осаждение (кольца Лизеганг а) вместо обычного сплошного осаждения. Подобные слоистые структуры появляются, в частности, при отложении холестерина в печени и других органах в виде камней (рис. 86). [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология