Диффузия через поры

Внутренняя диффузионная область. Скорость суммарного процесса определяется скоростью диффузии реагирующих веществ через поры в атализатора (скорость реакции значительно больше скорости диффузии через поры). [c.272]

Кратко рассмотрим системы газ — твердое тело с наличием реакции в пределах твердой фазы. Такие системы представляют интерес в каталитических реакциях, когда катализатор выступает в виде микропористого твердого тела, через которое могут мигрировать реагенты и реакционные продукты под влиянием градиента концентрации, следуя закону диффузии Фика. Эффективный коэффициент диффузии зависит от механизма диффузии через поры (которая может быть обычной газовой диффузией или кнудсенов-ской диффузней, сопровождающейся мобильностью адсорбированных слоев), а также от геометрии пор. Проблемы оценки корректной величины эквивалентного коэффициента диффузии по известным значениям диаметров пор и их геометрии обсуждались в некоторых аспектах Франк-Каменецким [11], а также в работах [12-15]. [c.46]

Максимальная скорость реакции при отсутствии диффузии через пору J [c.420]

На первый взгляд, из уравнения (XIV, 12) следует, что диффузию через поры можно учесть отдельным поправочным множителем е. Это справедливо, однако он включает не только диффузионный фактор, но п член, характеризующий реакцию на поверхности,, т. е [c.422]

Гетерогенная каталитическая реакция осуществляется в присутствии твердых пористых катализаторов и протекает в несколько стадий стадии внешней диффузии реагирующих молекул из среды к частице катализатора внутренней диффузии через поры к поверхности катализатора адсорбции молекул поверхностью химической реакции между адсорбированными молекулами десорбции образующихся продуктов реакции их диффузии в обратном направлении. [c.628]

Помимо электрохимического переноса, имеет место диффузия ионов через пограничный слой. Количество ионов, проникающих за счет диффузии через поры диафрагмы, выражается [c.325]

При протекании процесса горения во внутренней диффузионной области концентрация газообразного реагента (кислорода при горении углерода, горючей смеси при горен ии на катализаторе) на внешней поверхности твердого вещества примерно равна концентрации в окружающем объеме (в потоке), причем на внутренних поверхностях она постепенно сходит на-нет. Глубина проникновения процесса внутрь пористой массы будет определяться скоростью диффузии через поры или, вернее, отношением скоростей внутренней диффузии и химической реакции на поверхности пор. Суммарная реагирующая поверхность в этом случае становится переменной величиной. Так как учет этой поверхности оказывается весьма трудно осуществимым, то обычно принимают протекание процесса за чисто поверхностное, приписывая суммарный получаемый эффект воздействию чисто кинетических факторов. При такой трактовке процесса применение закона Аррениуса должно привести к кажущимся значениям энергии активации. [c.77]

Нерастворимые пленки получают с помощью некоторых эфиров целлюлозы, в частности этилцеллюлозы и ацетилцеллюлозы, которые наносят на таблетки в виде раствора в этиловом спирте, ацетоне, этилацетате, хлороформе, толуоле, метилен-хлориде, изопропиловом спирте. Для увеличения прочности и эластичности оболочек в их состав добавляют уретан, мочевину, лимонную кислоту, воски, гидрогенезированное касторовое масло. Нерастворимая пленка из этилцеллюлозы более прочна и эластична, чем их ацетилцеллюлозы, лучше удерживает красители. Механизм освобождения лекарственного вещества из таблетки с нерастворимым покрытием заключается в диффузии через поры оболочки. [c.338]

ДИФФУЗИЯ ЧЕРЕЗ ПОРЫ [c.105]

Скорость горения прямо пропорциональна концентрации кислорода в окислительном газе, но так как реакция лимитируется диффузией, то влияние температуры на скорость реакции незначительно. Истинная энергия активации горения углерода составляет около 155 кДж/моль. Если роль диффузии существенна, то кажущаяся энергия активации равна 4,2—8,4 кДж/моль, что соответствует диффузии через поры, не содержащие углерода. Отметим, что это снижение энергии активации аналогично наблюдаемому при прогрессирующем отравлении устья пор, но отличается от типичного [c.224]

Движение иона наружу за счет. диффузии через поры и слой Нернста. [c.481]

П. Диффузия через поры твердого вещества влияет на скорость превращения. [c.216]

Из приведенных данных можно сделать вывод, что оптимальное давление прессования для исследованных катализаторов составляет около 500 кг см . Таблетки, спрессованные под этим давлением, имеют достаточную механическую прочность, их общая пористость после восстановления достаточно велика, и диффузия через поры не затруднена. Для подтверждения сделанных нами выводов на лабораторной установке был определен выход метанола на образцах катализаторов, спрессованных при разном удельном давлении. Полученные данные приведены в табл. 4. [c.61]

Общая скорость процесса при сгорании углерод а в закоксо-ванном катализаторе определяется или кинетикой сгорания уг лерода,, находящегося в порах зерна, или диффузией кислорода через поры катализатора или одновременно кинетикой реакции и диффузией через поры. [c.207]

Однако, как правило, проникновение жидкости в нагруженный стеклопластик происходит не в результате диффузии через поры [c.222]

Знак минус в правой части уравнения (3.5) показывает, что диффузия осуществляется в направлении уменьшения концентрации жидкой среды. Коэффициент диффузии В для каждой комбинации веществ является физической константой, характеризующей способность одного вещества проникать в среду другого. Коэффициент О часто определяется экспериментально, особенно прн диффузии газов или жидкостей в твердые тела. Часто твердые вещества обладают пористостью, при этом следует учитывать диффузию через поры. Коэффициент диффузии сильно зависит от температуры и агрегатного состояния веществ. Значения коэффициента взаимной диффузии некоторых сред при комнатной температуре приведены ниже [c.84]

Независимость гидравлического сопротивления кипящего слоя от размера частиц [см. уравнения (1.1)—(1-3)] позволяет применять мелкозернистый катализатор. Из соображений полноты использования поверхности радиус зерна сферической формы не должен превышать глубину проникновения внутрь зерна молекул реагирующих газов. Диаметр частиц катализатора известной пористой структуры, при котором т >= 1 для каждого конкретного случая определяется, в основном, температурой проведения процесса, концентрацией реагентов и задаваемой степенью превращения. Следует помнить, что с повышением температуры константа скорости химической реакции увеличивается значительно быстрее коэффициента диффузии. Следовательно, степень использования внутренней поверхности катализатора уменьшается, если скорость процесса лимитируется диффузией через поры. С уменьшением температуры т увеличивается. Степень использования внутренней поверхности катализатора увеличивается также с возрастанием х и уменьшением размера частиц. [c.92]

Диффузию через поры можно легко отличить от диффузии сорбционной, если сравнивать диффузию разных газов через одну и ту же мембрану.В случае диффузии через норы газы с низким молекулярным весом (например, водород) должны диффундировать легче. Если же первой стадией диффузии является сорбция, то газ должен тем легче диффундировать, чем лучше он поглощается веществом пленки. [c.105]

Диффузия через поры катализатора и его активность. [c.186]

Механизм крашения ацетатного шелка дисперсными красителями явился предметом многочисленных исследований, и до недавнего времени считали, что этот процесс отличается от крашения целлюлозных или белковых волоком тем, что краситель растворяется в ацетилцеллюлозе. Считали, что крашение аналогично распределению растворенного вещества между двумя растворителями—в данном случае между шелком и водой,—и эта точка зрения подтверждалась тем фактом, что почти все красители для ацетатного волокна растворимы в органических растворителях. Кроме того, не было найдено доказательств наличия в ацетатном волокне пор или каналов, существующих в целлюлозных или белковых волокнах, через которые может происходить диффузия красителей. Поэтому считали, что краситель диффундирует через всю массу волокна, как растворенное вещество диффундирует через растворитель. Следует отметить, что не существует четкого различия между таким процессом диффузии и диффузией через поры, когда эти поры можно представить себе в виде некоторых пустот в волокне, где концентрация молекул несколько ниже и их ориентация менее правильна, чем в других частях волокна. [c.466]

В принципе существует три вида диффузии через поры, рассматриваемые ниже. В более широких макропорах скорость движения через них молекул газа регулируется нормальной диффузией. Ввиду того, что при комнатной температуре средняя длина свободного пробега между двумя столкновениями молекул в газе при атмосферном давлении приблизительно равна 10 см, диффузия внутрь макропор, вдоль них и из них может протекать по законам нормальной диффузии газов. Разумеется, это относится и к случаю, когда катализ происходит при давлениях, превышающих атмосферное. [c.13]

Пассивный транспорт ионов при участии переносчиков имеет ряд черт. отличающих его от свободной диффузии через поры. В их число входят специфичность, связанная со способностью переносчиков различать транспортируемые ионы, и наличие эффекта насыщения субстратом, когда скорость транспорта ионов увеличивается с ростом их концентрации лишь до некоторой предельной величины. [c.23]

Эта теория кажется очень невероятной не только потому, что с ее помощью трудно объяснить повышение концентрации серной кислоты свыше 50%, но и вследствие того, что этой величиной не учитывается, что скорость растворения в действительности значительно выше растворимости алюминия в 50-процентной серной кислоте и сравнительно ниже скорости диффузии через поры. Более вероятно, что толщина барьерного слоя остается постоянной только потому, что она определяется напряжением, т. е. рост уравновешивается не растворением у основания поры, а превращением в покрытие пористого типа. [c.158]

Изучено два совершенно различных типа переноса через мембрану, встречающихся в природе во-первых, это пиноцитоз, состоящий в поглощении сравнительно больших объемов жидкости вместе с теми веществами и частицами, которые оказываются заключенными в этой жидкости. Полагают, что в процессе пиноцитоза в плазматической мембране образуется впячи-вание, а затем участок мембраны отшнуровы-вается, причем образуется внутриклеточный пузырек, в котором заключен захваченный материал. У высших растений этот именно процесс, возможно, не играет особой роли, однако у них наблюдается обратный ниноцитозу процесс удаления клеточных продуктов (см. далее обсуждение вопроса о вакуолярных мембранах). Большинство веществ, перемещающихся в растительную клетку или из нее, переносится через плазмалемму индивидуально, на молекулярном уровне. Некоторые молекулы проникают через мембрану путем простой диффузии через поры в ней. Многие другие вещества перемещаются через липопротеид мембраны с помощью механизма, известного под назва- [c.52]

Прокаливание микросфер. Если обезвоживание суспензии в процессе сушки осуш ествляется непрерывным методом, то процесс прокаливания микросферического катализатора в прокалочной колонне протекает периодически в кипяш,ем слое, создаваемом дымовыми газами, подаваемыми под слой катализатбра. Количество дымовых газов регулируют таким образом, чтобы в колонне было достаточное шевеление прокаливаемого катализатора и в то же время не было уноса не только основной массы, но и наиболее легких частиц. Разность температур катализатора и дымовых газов должна быть максн-мальЕюп, но в то же время такой, чтобы при быстром парообразовании и затруднительности его диффузии через поры катализатора она не могла привести к деформации частиц. При резком повышении температуры в прокалочной колонне катализатор вследствие оседания на его поверхности большого количества органических веществ может загореться и в результате произойдет спекание микросфер и все поры закроются. Каталитическая активность такого катализатора сильно снижается. Путем прокаливания исправляются некоторые нарушения в структуре катализатора, появившиеся в процессе сушки. После прокаливания катализатор приобретает высокую механическую прочность и термическую стабильность. Кроме того, при температуре прокаливания 600 — 750° С входящий в состав алюмосиликатного катализатора глинозем ЛиОд переходит в каталитически активную форму. [c.68]

Следовательно, как отмечал Уике [28], существует не два, а три в какой-то степени различных температурных режима с переходными зонами между ними. В первом режиме, при котором скорость процесса лимитируется химической реакцией, коэффициент эффективности близок к единице и зависимость наблюдаемой скорости реакции от температуры носит экспоненциальный характер. Второй режим характеризуется лимитированием скорости процесса диффузией через поры. Уике считает этот режим не совсем установившимся за исключением случая температуры, при которой критерий Тиле становптся достаточно большим, причем большим настолько, что соблюдается обрат- [c.42]

Средний тангенциальный импульс падающих молекул, сохраняемый отраженными молекулами, описывают по Максвеллу [3.43, 3.44], предполагая, что некоторая часть молекул (1 —/) испытывает зеркальное отражение от стенки по закону угол отражения от стенки равен углу падения. Если /=1, то тангенциальный импульс в среднем не сохраняется и отражение происходит диффузно , т. е. в случайно выбранном направлении. Такое диффузное отражение по закону косинуса аналогично рассеянию света по закону Ламберта в оптике. Оптическая аналогия показывает, что только такое диффузное отражение действительно должно происходить для случая, когда масштаб шероховатости поверхности стенки больше, чем длина волны де Бройля, ассоциированная с импульсом падающей молекулы [3.36, 3.46]. Поскольку процесс диффузии через пору оказывается почти изотермическим, длина этих волн в среднем будет такого же порядка, как амплитуда тепловых колебаний стенки (эффект Дебая — Валлера, приводящий к термической шероховатости 10 см при комнатной температуре [3.36, 3.46]). Диффузное отражение должно также наблюдаться, если попавшие иа стенку молекулы пребывают на ней достаточно долго, так что достигают теплового равновесия, т. е. >10 -—Ю- з с [3.47] (см. разд. 3,1.7). Таким образом, зеркаль- [c.58]

Чтобы установить характер распределения веществ и роль переноса в порах катализатора, предложен метод диафрагм [11]. Для определения диффузии через диафрагмы из пористого катализатора готовят цилиндрическую пластинку заданньк размеров с плоскими параллельными стенками и монтируют ее, в трубке реактора, разделяя последний тем самым на две камеры. Обмен газа между этими камерами возможен только через пластинку путем диффузии газа через ее поры. Эффективный коэффициент диффузии через поры пластинки рассчитывают по уравнению Фика [c.120]

Это кажущееся противоречие было устранено Дамкёлером [91], показавшим, что экспериментальные данные по такой медленной адсорбции на древесном угле и силикагеле можно объяснить количественно, если предположить, что скорость процесса определяется скоростью диффузии через поры этих пористых адсорбентов. Он вывел уравнение вида [c.215]

Экспериментальные наблюдения показывают, что активные центры катализатора находятся в основном внутри зерен и доступ к ним осуществляется путем диффузии через поры. Дебаеграммы псрошков указывают, что каталитическая активность параллельна повышению резкости линий интерференции и росту почернения диаграммы. [c.277]

Поступление анализируемой газовой смеси в реакционную камеру и удаление продуктов реакции окисления происходят благодаря диффузии через поры (отверстия) в газообменном фильтре. В более ранних конструкциях реакционных камер, когда в качестве газообменного фильтра применялись металлические сетки со сравнительно малым гидродинамическим сопротивлением, газообмен осуществлялся как за счет молекулярной, так и частично за счет турбулентной диффузии. Чтобы уменьшить турбулентную составляющую, прибегали к различным конструктивным решениям, таким как устройство лабиринтов на путях к фильтру, установка дополнительных фильтров из мелкоячеистой сетки и т. п. С переходом на керамические и металлокерамические фильтры появилась возможность при изготовлении фильтров формировать гидродинамическое сопротивление и выбирать его значение, удовлетворяющее условиям газообмена через фильтр практически только за счет молекулярной диффузии. В результате полностью исключено влияние на работу датчика изменений скорости воздущных потоков в горных выработках (в зависимости от места установки датчика эти скорости меняются от О до 10 м/с). [c.666]

В то же время Аноус, Брэдли и Колвин [114] исследовали. влияние паров воды на продвижение поверхности раздела при. 25° и нашли, что энергия активации составляет 22 ккал-молъ . При давлении воздуха до 1 мм рт,. ст. наблюдался лишь очень плоский максимум, лежащий около 5,6-10 мм рт. ст. Это указывает, что диффузия через поры в псевдоморфном продукте дегидратации не является процессом, определяющим скорость реакции. Однако это не означает, что диффузия через продукт совершенно не оказывает влияния на ход реакции. В присутствии паров воды скорость продвижения поверхности раз-.дела монотонно уменьшается при увеличении давления до 1,691 мм рт. ст., причем безразлично, учитывается или не учитывается в значениях скоростей поправка на самоохлаждение. Указанные авторы не наблюдали и следов максимума, описанного Купером и Гарнером. Этот экспериментальный результат следует считать неопровержимым. Обе группы авторов нашли, что торможение скорости продвижения поверхности раздела и скорости роста ядер можно объяснить в соответствии с уравнением изотермы Ленгмюра адсорбцией паров воды па реакционной поверхности раздела. Основной проблемой является явное расхождение в отношении существования максимума на кривой за-лисимости скорости от давления водяного пара.. [c.122]

Скорость приближения процесса адсорбций р ствЬренных веществ к равновесию завйсит от того, насколько дал данный момент система адсорбент — раствор находится от состояния равновесия. Так как молекулы растворенного веш[ес1 вй попадают в пространство пор зерна адсорбента путем диффузий через поры, открывающиеся на его внешней пбверхНостй/скорость адсорбции пропорциональна площади контакта жидкостй с внеШ, ней поверхностью зерна 5 [c.191]

По-видимому, растворенные вещества перекачиваются через мембрану специальными механизмами в простых случаях они могут возвращаться посредством обычной диффузии через поры (работа насоса уравновещивается утечкой). Как правило, насосы высоко специфичны (хотя не обязательно абсолютно специфичны) к определенным растворенным веществам (субстратам). Нап завление работы данного насоса определяется асимметричностью мембран. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология