Диффузия Диффузия и диффузионные процессы

Гетерогенная химическая реакция протекает лишь тогда, когда непрерывно происходит молекулярная или конвективная диффузия реагирующих веществ к поверхности, на которой идет данная реакция, и непрерывная обратная диффузия продуктов реакции. Поскольку скорость реакции в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии реакции, постольку о каталитической реакции, скорость которой определяется скоростью диффузии, говорят, что процесс лежит в диффузионной области. Такие реакции чаще всего математически описываются уравнением реакций первого порядка, так как скорость диффузии пропорциональна концентрации. О реакциях, скорость которых значительно меньше, чем скорость диффузии, говорят, что процесс лежит в кинетической области. Они описываются уравнением кинетики той реакции, которая протекает на поверхности катализатора. [c.128]

Облегченная диффузия, в отличие от простой диффузии, облегчена участием в этом процессе специфических мембранных белков. Следовательно, облегченная диффузия — это диффузионный процесс, сопряженный с химической реакцией взаимодействия транспортируемого вещества с белком-пере-носчиком. Этот процесс специфичен и протекает с более высокой скоростью, чем простая диффузия. [c.309]

Диффузия и диффузионные процессы [c.552]

Подвод реагирующих компонентов в зону реакции и отвод полученных продуктов совершается молекулярной диффузией или конвекцией. При очень сильном перемешивании реагирующих веществ конвективный перенос называют также турбулентной диффузией. В двух- или многофазных системах подвод реагирующих компонентов может совершаться абсорбцией, адсорбцией или десорбцией газов, конденсацией паров, плавлением твердых веществ или растворением их, испарением жидкости или возгонкой твердых веществ. Межфазный переход — это сложный диффузионный процесс. [c.153]

Согласно уравнениям (1.64) — (1.70) коэффициенты диффузии не должны зависеть от концентрации. Однако экспериментальные данные показывают, что с увеличением концентрации величины коэффициентов диффузии сначала падают, а затем начинают возрастать. Такое влияние концентрации объясняется проявлением сил взаимодействия между ионами, а также сольватационными эффектами. Особенность их проявления выражается в том, что центральный ион и его ионная атмосфера в диффузионных процессах перемещаются в одном направлении. В связи с этим они должны рассматриваться как своего рода ионный двойник с расстоянием между частицами 1/Х, а для оценки влияния электрофоретического и релаксационного тормозящих эффектов следует применять критерии, отличающиеся от рассмотренных при изучении электропроводности. [c.44]

При охлаждении аустенит делается термодинамически неустойчивой фазой при температурах ниже 727° С термодинамически устойчив перлит или перлит с избытком феррита или цементита. Чем больше переохлаждение, тем больше разность энергий Гиббса аустенита и перлита, стимулирующая превращение. Но, в то же время, чем больше переохлаждение (т. е. чем ниже температура), тем медленнее протекает диффузия атомов. В результате одновременного действия этих противоположных тенденций скорость превращения аустенита в перлит оказывается максимальной при небольших переохлаждениях, т. е. при медленном понижении температуры. При больших же переохлаждениях, при быстром снижении температуры, скорость диффузионных процессов приближается к нулю и превращение становится невозможным. Однако кристаллическая решетка же,леза перестраивается при любой скорости охлаждения, так что в результате понижения температуры 7-железо превращается в /3- и а-железо. Таким образом, в основе закалки стали лежит превращение аустенита в пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе. Эта фаза носит название мартенсита, будучи термодинамически неустойчивой, она не находит отражения на диаграмме состояния. [c.626]

Фоторезисты-диффузанты — новые светочувствительные материалы, на основе которых могут быть осуществлены обе основные операции планарной технологии изготовления полупроводниковых приборов фотолитография и диффузия. Диффузионный процесс определяет уровень глубины электронно-дырочного перехода в кремнии и концентрацию легирующей примеси. Создание однородных диффузионных переходов относится к числу сложных задач планарной технологии, решение которых обусловлено в большой степени выбором диффузанта. [c.195]

Носители стационарной фазы в ЖЖХ выбирают в зависимости от способности к удерживанию жидкостей различной полярности. Прочность удерживания определяется их индивидуальными химическими свойствами и структурой. Максимальная прочность удерживания характерна для носителей, набухающих в стационарной фазе. Но в этом случае под влиянием сил сольватационного взаимодействия с носителем происходит изменение физико-химических свойств стационарной фазы, проявляющееся в снижении значений коэффициентов распределения и скорости диффузии. Замедленность диффузионных процессов приводит к резкому увеличению ширины хроматографических пиков. Поэтому в качестве носителей обычно применяют пористые вещества, не набухающие в стационарной фазе. [c.212]

Аппараты, используемые для проведения процесса экстракции, называются экстракторами. Время пребывания жидкостей в них определяется в большинстве случаев скоростью переноса массы из одной фазы в другую за счет взаимодействующих между собой процессов молекулярной и конвективной диффузии. Именно поэтому процесс экстракции относится к классу массообменных процессов химической технологии. Причины возникновения диффузионного потока рассмотрены в 1.4.1. Скорость процесса молекулярной диффузии в жидкостях очень мала, поэтому основная функция аппаратов для проведения процесса экстракции заключается в том, чтобы максимально интенсифицировать процесс массопереноса. Принципы и способы такой интенсификации, вытекающие из теории массопереноса, которая подробно рассматривается в разделе 5, достаточно хорошо известны. [c.36]

В диффузионно-цепном распространении пламени основная роль принадлежит диффузии из зоны горения в свежую смесь активных центров, вызывающих разветвление цепных реакций в предпламенных стадиях. Высокая температура во фронте пламени обусловливает и важную роль процессов передачи тепла из зоны горения в свежую смесь за счет теплопроводности и диффузии. Такой тепловой процесс распространения пламени сопровождается и диффузионно-цепным процессом, однако, значение каждого из них меняется по мере развития процесса сгорания. Непосредственно после воспламенения горючей смеси ведущая роль в распространении пламени принадлежит диффузионно-цепным процессам, а в дальнейшем преобладающее значение приобретают тепловые процессы. [c.42]

Другие проблемы связаны с нестационарностью диффузионного разделительного процесса в импульсной системе. В [16] был проведён расчёт процесса установления радиального градиента концентрации в плазменной центрифуге. При этом впервые учтено влияние радиальной зависимости коэффициента взаимной диффузии компонентов, связанной с перераспределением плотности под действием центробежной силы. При рассмотрении возможности умножения эффекта в импульсной плазменной центрифуге, необходимо учитывать вообще говоря как нестационарность установления продольной циркуляции, так и конечность времени установления продольного диффузионного процесса. Оказывается, что даже если циркуляционный поток сравнительно быстро достигает стационарной величины, время установления осевого градиента концентрации может быть в силу условия [c.330]

Ламинарный поток — поток параллельных струй. Он не исключает диффузионных процессов, так как в этом случае на твердой стенке будет оставаться неподвижным слой жидкости большей или меньшей толщины. Турбулентный поток образует завихрения на стенке и процесс диффузии заменяется вихревым переносом, значительно ускоряя процесс химического взаимодействия (коррозия трубопроводов, разгар сопел двигателей и т. д.). [c.149]

Для процессов, протекающих в диффузионной области, скорость реакции изменяется значительно медленнее, так как влияние температуры проявляется только через изменение коэффициента диффузии. Скорость гетерогенных процессов, которая зависит как от скорости диффузии, так и от химической кинетики, также изменяется с изменением температуры, однако по более сложному закону. Наконец, сложный характер зависимости скорости от температуры имеют химические процессы, осложненные побочными реакциями. При повышении температуры скорость побочных реакций может расти быстрее, чем скорость основной реакции. В этом случае повышать температуру процесса невыгодно, так как выход целевого продукта уменьшается. В противном случае процесс предпочтительнее вести при более высокой температуре, по- [c.220]

При формировании некоторых адгезионных соединений, например полиэтилен—металл, одновременно развиваются каталитические и диффузионные процессы. Предположения о возможности диффузии ионов металлов в полимер высказывались давно [72, 73]. Экспериментально растворение металла в полимере было обнаружено в работах Белого, Егоренкова и др. и описано в 74]. Было установлено, что в результате взаимодействия полимера с поверхностью металла при высокой температуре образуются соли жирных кислот, которые затем и диффундируют в массив полимера. Появление в объеме полимера металлсодержащих соединений оказывает в свою очередь влияние на окислительные процессы и, следовательно, на адгезионную прочность [75—82]. Каталитическая активность металлов (медь, железо, свинец, алюминий) в процессе окисления полиэтилена различна. Некоторые металлы (например, железо) ускоряют процесс окисления полиэтилена, поэтому зависимость адгезионной прочности от продолжительности процесса формирования адгезионного соединения в данном случае описывается кривой с максимумом, что связано с интенсивной термоокислительной деструкцией макромолекул граничного слоя [75]. В отличие от железа свинец катализирует процесс окисления полиэтилена только на ранних стадиях термического воздействия, а затем выступает в роли ингибитора. Поэтому адгезионная прочность в системе полиэтилен—свинец после незначительного снижения, вызванного интенсивным окислением, стабилизируется на достаточно высоком уровне [75]. В случае меди также только в начальной стадии процесса окисления наблюдается каталитический эффект, а затем на стадии ингибирования в полиэтилене накапливаются карбонильные группы, что приводит к термоокислительному структурированию полиэтилена и повышению адгезионной прочности [75]. [c.90]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрены только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения) от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попав-, шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой поверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности) а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в [c.539]

Скорость технологических процессов есть величина, результирующая скоростей прямой, обратной и побочных реакций, а также конвекции и диффузии исходных веществ в зону реакции и продуктов из этой зоны. Если скорость реакции меньше скорости диффузионных процессов подвода реагирующих веществ и отвода продуктов, то процесс протекает в кинетической области и для его ускорения следует повышать температуру, концентрации реагирующих веществ и применять катализаторы. В кинетической области протекает большинство гомогенных процессов. Если скорость реакции много больше скорости диффузионных процессов, то общая скорость определяется диффузией (процесс протекает в диффузионной области). Такой процесс ускоряется прежде всего перемешиванием реагирующих веществ и регулированием давления. Применение катализатора не ускоряет диффузию. В диффузионной области протекают многие гетерогенные процессы. Если скорости реакций и диффузионных процессов соизмеримы и процесс протекает в переходной области между кинетической и диффузионной, то применяют в первую очередь те факторы, которые ускоряют и реакции, и диффузию, т. е. повышение температуры и концентраций. [c.8]

Кинетика и механизм диффузионных процессов представляют огромный интерес для различных отраслей техники. Среди них полупроводниковая электроника занимает одно из самых первых мест. Полупроводниковая электроника и техника квантовых оптических генераторов требуют гораздо более глубокого, чем обычно, рассмотрения процесса диффузии. Помимо кинетического уравнения и механизма процесса, приобретают очень большое значение форма и характер границы диффундирующего компонента В в твердом растворе его в А. [c.432]

Коэффициенты взаимной диффузии, описывающие диффузионный процесс в рассмотренных вариантах, обозначают как В и Г)1 равно нулю по определению, а [c.239]

Необходимо отметить, что в общем случае перенос реагирующих ионов совершается не только диффузией, но также конвекцией и силами электрического поля (миграцией). Конвективный перенос возникает при перемешивании раствора (например, за счет движения растущей ртутной капли) или в результате изменения плотности раствора у электрода, что осложняет изучение диффузионных процессов. Поэтому, как правило, стремятся максимально уменьшить конвекцию. На практике, однако, иногда искусственно увеличивают конвек- [c.5]

Другие проблемы связаны с нестационарностью диффузионного разделительного процесса в импульсной системе. В [16] был проведён расчёт процесса установления радиального градиента концентрации в плазменной центрифуге. При этом впервые учтено влияние радиальной зависимости коэффициента взаимной диффузии компонентов, связанной с перераспределением плотности под действием центробежной силы. При рассмотрении возможности умножения эффекта в импульсной плазменной центрифуге, необходимо учитывать вообще говоря как нестационарность установления продольной циркуляции, так и конечность времени установления продольного диффузионного процесса. Оказывается, что даже если циркуляционный поток сравнительно быстро достигает стационарной величины, время установления осевого градиента концентрации может быть в силу условия Ь/Н2 1 значительно больше продолжительности вращения плазмы Тр, вследствие чего продольный эффект разделения не успевает устанавливаться в течение промежутка времени Тр. Согласно расчётам, выполненным с учётом характерных значений параметров импульсной плазменной центрифуги [11, 17], было установлено, что постоянная времени процесса установления продольного разделения (г 8 10 с) значительно превышает длительность промежутка времени от начала импульса тока до момента отбора газа 1 2- 10 с), что объясняет нестационарные эффекты осевого перераспределения концентрации, исследованные экспериментально в [11, 18]. Таким образом, создание циркуляционной плазменной центрифуги, в которой первичный эффект переводится в продольный и имеется возможность осуществления эффективного отбора целевого изотопа, как это делается в случае механической центрифуги, в обычно исследуемых импульсных режимах, по-видимому, трудно осуществить на практике. Однако высокие коэффициенты разделения, достигнутые в ряде экспериментов с импульсными разрядами, позволяли надеяться на перспективы использования стационарно вращающейся плазмы. [c.330]

Диффузия. Диффузионные процессы — самопроизвольное перемещение вещества вследствие теплового движения молекул — приводят систему в состояние равновесия. Диффузионный поток вещества описывается уравнением Фика [c.41]

Построим теперь динамическую модель процесса абсорбции в насадочном аппарате, учитывающую продольное перемешивание фаз. В реальных аппаратах продольное перемешивание фаз объясняется рядом причин прежде всего различием скоростей движения фаз в разных точках аппарата и, кроме того, турбулентной диффузией фаз, уносом частиц одной фазы (например жидкости) потоком другой фазы (газа). Подробное теоретическое описание продольного перемешивания, учитывающее все перечисленные факторы, в настоящее время отсутствует. Для описания структуры потоков в аппарате обычно используют упрощенные модельные представления. Наиболее распространенными из них являются ячеечная и диффузионная модели. В данной книге для описания структуры потоков используем вторую из этих моделей, согласно которой перемешивание фаз в аппарате аналогично процессу диффузии. В диффузионных процессах при наличии градиента концентрации какого-либо вещества возникает поток этого вещества, называемый диффузионным потоком, который пропорционален градиенту концентрации. Поскольку процесс перемешивания аналогичен процессу диффузии, можно считать что и в насадочном аппарате возникает поток вещества определяемый законом Фика / = = —pZ)gгad0, который в одномерном случае имеет вид / = [c.17]

Пелл и Дэвис [56] разработали математическую модель процесса диффузии этиленгликоля из расплава полиэтилентерефталата и сравнили рассчитанные зависимости для различных толщин слоев с собственными экспериментальными данными (рис. 4.7). При толщинах слоев от 0,285 мм и выше наблюдаемая скорость поликонденсации лимитируется диффузионным процессом. Коэффициент диффузии этиленгликоля в расплавленном полиэтилентерефталате О при 260—270 °С оказался равным 1,66-10 см с. [c.70]

Для диффузии в многокомнонентной смеси кинетическая теория [2, 3] приводит к чрезвычайно громоздким формулам, практическое применение которых затруднительно. Приближенные результаты, выводимые из этих формул, могут быть получены гораздо более простым методом [6—8]. Идея этого метода заключается в том, что каждый из компонентов газовой смеси рассматривается как текучая среда, испытывающая сопротивление трения со стороны других компонентов при своем движении по обыч-ньш законам гидродинамики. Такое описание диффузионных процессов естественно назвать гидродинамическим представлением. На единицу объема компонента, которому мы приписываем лндекс i, действует гидродинамическая сила, равная градиенту парциального давления этого компонента — grad (минус означает, что сила действует в сторону уменьшения парциального давления). Бели в единице объема присутствует n частиц с индексом i, то на одну частицу будет действовать сила [c.185]

Разделение воды и растворенных вешеств происходит вблизи обратноосмотической мембраны вода проникает в мембрану, а растворенные вещества задерживаются и накапливаются непосредственно у поверхности мембраны. Если не предусмотрены механические средства для непрерывного удаления иэ этой зоны растворенных веществ, процесс разделения может прекратиться. Удаление растворенного вещества (или деполяризация) можно осуществить, используя объемное течение, турбулентное перемешивание или молекулярную диффузию. Известно /4,47 /, что даже если в центре русла потока имеет место значительная турбулентность, вблизи стенок канала существует граничный слой, в котором турбулентность отсутствует и массопе-ренос происходит главным образом путем молекулярной диффузии и объемного течения по линиям обтекания. Кроме того, объемные скорости в этой области относительно малы, и поэтому значительная доля полного переноса обусловлена молекулярной диффузией. Скорость диффузионного переноса определяется коэффициентом диффузии. Коэффициенты диффузии растворенных веществ и воды в жидких пищевых продуктах составляют величину порядка 10 -10 см /с и имеют тенденцию снижаться при высоких концент-рашях растворенного вещества и высокой вязкости раствора. К сожалению, точных данных дпя всех жидких пищевых материалов, за исключением сахарных сиропов, известно очень мало. (Некоторые сведения приведены в табл. 3.) Полуэмпирически получено уравнение, связывающее коэффициент диффузии, концентрацию и вязкость жидкостей [c.218]

Как же воздух поступает в тело биофильтра при естественной аэрации Существует мнение, что воздух в тело биофильтра поступает лишь вследствие разности температур внутри биофильтра и вне его. Вполне естественно, что разность температур ускоряет воздухообмен, но, по-видимому, здесь наблюдаются и диффузионные процессы. При биологической очистке сточных вод микроорганизмы биопленки потребляют иа воздуха кислород, а в воздух выделяют продукты реакции — углекислый газ, сероводород, метан и аммиак. Следовательно, в порах биофильтров парциальное давление кислорода должно резко падать, а давление углекислого газа возрастать. Условия равновесия внутри биофильтра и вне его создают диффузионные потоки кислорода внутрь биофильтра, а углекислого газанаружу. Наличие же загрузки, покрытой биологической пленкой, препятствует этой диффузии. При достаточно большом сопротивлении может наступить момент, когда потребление кислорода биопленкой прекратится, так как его парциальное давление в воздушном пространстве поры достигнет минимальной величины. В этом случае в теле биофильтров могут начаться процессы гниения. Опасность такого явления в наибольшей степени возиикает в капельных биофильтрах. [c.68]

Измерение коэффициентов диффузии атомов в газовой среде при высоких температурах представляет сравнительно сложную в экспериментальном отношении задачу. Этим можно объяснить тот факт, что до настояше-го времени отсутствуют какие-либо справочные данные о коэффициентах диффузии атомов, за исключением ртути, диффузия которой изучалась при низких температурах. Правда, в последнее время появился ряд работ [19, 20], в которых проводилось измерение коэффициентов диффузии некоторых металлов в плазме дугового разряда. Однако принятая для расчета модель дугового разряда основана на ряде допушений, которые нуждаются в более строгом обосновании. В частности, сомнительно предположение о том, что радиальное электрическое поле и конвекция не влияют на процесс диффузионного расплывания паров из зоны дугового разряда. [c.369]

Кинетика образования синильной кислоты. Совместное окисление метана и аммиака на платино-родиевом контакте протекает с большой скоростью, определяемой диффузией реакционных газов. Реакция как диффузионный процесс протекает по первому поряд-ку 2, 173 было показано Андруссовым на примере окисления аммиака в платиновом капилляре и Л. О. Апельбаумом и М. И. Темкиным при исследовании окисления аммиака на платиновых и платино-родиевых eткax . Для оценки скорости процесса по скорости диффузии реакционных газов используют уравнение Л. О. Апельбаума и М. И. Темкина, выведенное ими на основании теории подобия для диффузии аммиака в процессе его окисления на платино-родиевой сетке [c.112]

Интересной областью применения направленной кристаллизации является измерение коэффициента диффузии. Роль диффузионных процессов на границе кристалл — расплав чрезвычайно велика, и коэффициент диффузии D входит во многие соотношения, описывающие направленную кристаллизацию. Использование методов направленной кристаллизации для определения D становится оправданным в тех случаях, когда измерение данной величины обычными способами представляет известные трудности. Это относится прежде всего к расплавам металлов и полупроводников, в которых при высоких температурах трудно устранить конвективные потоки, искажающие картину диффузии частиц второго компонента. Трудности усугубляются высокой химической активностью расплавов. Кроме того, определение длины диффузии в затвердевших образцах осложнено специфическим свойством многих объектов (Ga, Sb, Bi, Si, Ge, GaAs, InSb и др.) расширяться при кристаллизации, что приводит к разрушению тиглей и капилляров, в которых она происходит, а также самих образцов. [c.187]

Можно считать, что гетерогенные каталитические реакции складываются из следующих пяти стадий а) перенос реагирующих веществ к каталитической поверхности б) адсорбция в) реакция на поверхности г) десорбция продуктов д) удаление продуктов с поверхности. Наиболее медленная из этих стадий определяет кинетику, а стадия п. в и последующие реакции определяют состав продуктов. Перенос реагирующих веществ к зернам катализатора, а также удаление с них продуктов синтеза не являются, повидимому, стадиями, лимитирующими скорость реакции, ибо зависимость скорости синтеза из СОиНзОТ температуры значительно больше, чем это обычно имеет место для диффузионных процессов. На этом основании, однако, нельзя исключить процесс диффузии реагентов в поры катализатора как стадию, определяющую скорость реакции. Диффузия вещества в порах катализаторов синтеза из СО и Н2 не является, очевидно, простым процессом, так как поры катализатора в процессе синтеза, по крайней мере частично, заполнены адсорбированными углеводородами. [c.480]

Для выяснения фактора, лимитирующего образование склонности к МКК, определены энергии активации диффузионных процессов для стали в закаленном состоянии и после МТО с последеформационным нагревом при 600°С. Расчет энергии активации диффузионных процессов Q (по наклону прямых 1 и 2, рис. 1) дал значение 43— АЪккал/г-атом (для закаленной стали) и близкую по своему значению величину энергии 40—42 ккал/г-атом для стали, подвергнутой механико-термической обработке. Из рассчитанных значений энергии активации следует, что для стали, прошедшей МТО, и для стали в закаленном состоянии диффузионные процессы контролируются одними и теми же факторами. В нестабилизированной стали 000Х18Н11 с низким содержанием углерода (0,03%) контролирующим фактором в процессе образования склонности к МКК будет объемная диффузия углерода в аустените. Это подтверждается тем, что полученное значение энергии активации близко к значениям активации диффузии углерода в аустените [7]. Таким образом, в тех случаях, когда процесс образования склонности- к МКК контролируется диффузией углерода, большого ускорения образования склонности к МКК не наблюдается (рис. 1, кр. 1 и 2). Обнаруженный небольшой ускоряющий эффект в значительной степени объясняется общим ускорением диффузии к границам зерен за счет их измельчения в результате деформации. [c.118]

Количественное описание элементарного акта флотации является сложной задачей, решения которой основаны на различных представлениях о физической сути процесса (см. раздел 9.2). Как известно, для описания сходной задачи сорбции, лимитируемой скоростью переноса молекул примеси в жидкой фазе, применяют уравнения диффузии. Хаотическое движение частиц в турбулентных потоках можно описать аналогичными уравнениями, подставив в них значения коэффициента турбулентной диффузии. Диффузионное уравнение турбулентной миграции частиц типа (9.7) корректно в том случае, когда характерный линейный размер исследуемого потока значительно превосходит внутренний масштаб турбулентных вихрей (размер самых мелких пульсаций). Вместе с тем в отличие от молекул сорбируемых веществ частицы обладают конечными размерами и массой, что вызывает отклонение их траекторий от линий тока жидкости. В. Г. Левич показал, что для частиц субмикронных размеров вероятность осаждения по диффузионному механизму значительно выше, чем вследствие инерционного сноса. В то же время большинство исследователей при анализе гидродинамического этапа элементарного акта флотации рассчитывают траекторию частицы на основе баланса сил тяжести, инерции и вязкого сопротивления без учета пульсационной составляющей скорости. Оценочные расчеты, однако, показывают, что даже для колонных аппаратов, в которых отсутствуют механические перемешивающие устройства, вследствие диссипации энергии всплывающих пузырьков частицам сообщается пульсационная скорость, соизмеримая со скоростью их седиментации. Известно, что уже при Кеь=20 за пузырьком возникает вихревое течение, способное засасывать относительно мелкие частицы. Таким образом, при изменении типоразмера флотационной машины может изменяться не только скорость осаждения частиц на пузырьки, но и его механизм. Невозможность создания флотационной машины, оптимальной при обогащении сырья различного гранулометрического и химического состава, обусловлена различиями необходимых гидродинамических условий процесса. [c.213]

Вторая возможность — замедлить диффузию по гра ницам зерен. Вот тут-то и приходит -на помощь микро-легироваяие. Оказалось, что можно подобрать примеси, с одной стороны, горофильные, концентрирующиеся границах зерен, а с другой — упрочняющие границу и замедляющие диффузионные процессы на границе. Одной из таких примесей оказался бор. Введение в жаропрочный никелевый сплав примесей бора в количестве менее 0,1 % (обычно несколько сотых процента) резко улучшает свойства сплава. На границах зерен оказывается несколько процентов бора, и скорость диффузии по границам уменьшается по крайней мере на порядок, в 10 раз. Аналогичного эффекта можно добить ся при микролегировании никелевых сплавов редкозе мельными элементами церием, иттрием, лантаном. [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология