Диффузия адсорбированных молекул

Вследствие двухкомпонентного состава адсорбированного раствора элементарный акт миграции адсорбированной молекулы можно рассматривать как двухстадийный процесс. Первой стадией является образование вакансии в адсорбционном пространстве по соседству с адсорбированной молекулой. Вторая стадия — перемещение в эту вакансию органической молекулы, которая находится в поле действия адсорбционных сил. Миграция адсорбированных молекул должна зависеть от вероятности использования вакансий, возникающих в результате флуктуаций плотности упаковки адсорбированных молекул. Первая стадия характеризуется свободной энергией активации образования вакансии в адсорбционном пространстве AF°h, вторая—> свободной энергией активации перехода адсорбированной молекулы в активированное состояние АР°ь. Эффективный коэффициент диффузии адсорбированных молекул пропорционален [c.120]

При построении теоретической модели непрерывной адсорбции в многоступенчатых противоточных адсорбционных установках необходимо учитывать основные закономерности кинетики адсорбции растворенных веществ [46]. В аппаратах — смесителях высокая степень перемешивания адсорбента и очищаемой воды обеспечивает быстрый подвод растворенных веществ к поверхности зерен, поэтому кинетика адсорбции в них в большинстве случаев лимитируется внутридиффузионным про цессом. Внутридиффузионную кинетику адсорбции органических веществ из водных растворов определяет в основном диффузия адсорбированных молекул. Рассмотрим уравнения, моделирующие процесс адсорбции в трехступенчатой нротивоточной схеме с учетом времени пребывания частиц в реакторах, причем первым будем считать реактор, стоящий по направлению перемещения адсорбента. Тогда при условии постоянства концентраций поглощаемых веществ на каждой ступени (динамическое равновесие) для каждой ступени справедливы следующие уравнения [c.125]

Величину р можно также найти по известному значению коэффициента диффузии адсорбированных молекул Оа [59] [c.135]

При адсорбции из растворов ад сорбционное пространство всегда заполнено конденсированной фазой, состав которой отличается от состава равновесного раствора в соответствии с константой равновесия избирательной адсорбции. Плотность конденсированной фазы близка к плотности жидкости, поэтому диффузия адсорбированных молекул при адсорбции из растворов крц-близка к диффузии компонента в внутридиффузионной ки-жидкости, причем такая аналогия, нетики адсорбции при линей-видимо, существует при всех соот- ной изотерме и различных зна-ношениях количеств адсорбирован- гениях ного вещества. [c.119]

Методом ЯМР исследована диффузия воды, адсорбированной на синтетических фожазитах (NaX, СаХ и AY) [36]. Установлено, что коэффициенты самодиффузии воды в цеолитах значительно ниже коэффициентов для жидкой воды. На понижение протонной подвижности указывает увеличение энергии активации диффузии адсорбированных молекул воды [c.216]

Существует еще один специфический механизм переноса целевого компонента внутри пористых адсорбентов - диффузия адсорбированных молекул по внутренней поверхности макро- и мезопор. Причиной такого переноса является градиент массосодержания а компонента, а величина потока пропорциональна коэффициенту D поверхностной диффузии [c.516]

Принцип энергетического соответствия. Согласно А. А. Баландину, наиболее медленным процессом в каталитической реакции может быть или адсорбция исходных веществ, или десорбция продуктов реакции. Иначе говоря, энергия активации зависит или от величины энергии адсорбции, или от величины энергии десорбции. Тем самым, мультиплетная теория рассматривает каталитические реакции, протекание которых не связано со значительным преодолением энергетического барьера при поверхностной диффузии адсорбированных молекул, в которых медленной стадией не является сам процесс химического взаимодействия, связанный со сближением адсорбированных молекул. Предполагают, что собственно химический этап протекает быстро и не может служить определяющей стадией реакции. [c.204]

Для диффузии в твердом теле De является простым коэффициентом диффузии адсорбированных молекул. [c.214]

Перенос вещества в поле действия сил адсорбции (в микропорах) по своей природе близок к переносу вещества в жидкости, поскольку плотность конденсированной фазы близка к плотности жидкости. Элементарный акт миграции адсорбированной молекулы можно рассматривать как двухстадийный процесс. Первой стадией является образование вакансии в адсорбционном пространстве по соседству с адсорбированной молекулой. Вторая стадия -- перемещение в эту вакансию органической молекулы, находящейся в поле действия сил адсорбции. Первая стадия характеризуется свободной энергией активации образования вакансии в адсорбционном пространстве, вторая — свободной энергией активации перехода адсорбированной молекулы в активированное состояние. На базе изложенных представлений нами получено соотношение, связывающее величины коэффициентов диффузии адсорбированных молекул различных органических веществ с их физико-химическими характеристиками (молекулярной рефракцией и растворимостью). Было также показано, что при адсорбции низкомолекулярных органических веществ из водных растворов внутридиффузионный массоперенос определяется в основном диффузией адсорбированных молекул. [c.138]

В — коэффициент одномерной диффузии адсорбированных молекул но поверхности. При расчетах удобно выражать О через некоторые другие величины. Исходя из самого общего принципа, который обсуждается в разделе VI.51, можно написать [c.177]

Поверхностная концентрация реагента вблизи реакционного центра определяется в основном двумя факторами поверхностной диффузией адсорбированных молекул с коэффициентом и процессами обмена молекулами между адсорбционным слоем и газовой фазой, которые характеризуются константами скоростей адсорбции и десорбции к . Скорость адсорбции зависит от числа молекул Р, ударяющихся об единицу поверхности в единицу времени, доли поверхности, свободной от адсорбата (1 — 0) и коэффициента аккомодации а [91] [c.76]

Возможна и поверхностная (двухмерная) диффузия адсорбированных молекул вдоль стенок пор. Ряд исследователей считает, что поверхностная диффузия имеет превалирующее значение в условиях физической адсорбции газов пористым сорбентом. Этот вывод, однако, не может быть распространен на каталитические процессы, протекающие в подавляющем большинстве случаев, при высоких температурах, когда адсорбция обусловливается-силами химической связи и характеризуется высокими значениями теплоты и энергии активации. В этих условиях для про- [c.73]

В других случаях условием повышения скорости химической реакции на катализаторе является наличие линий раздела между отдельными кристаллами, различными по составу. Согласно утверждениям Касселя [43] и Гофмана [44], один компонент катализатора адсорбирует почти исключительно одно из реагирующих веществ, а другой — другое. На границе фаз оба вступающих в реакцию вещества встречаются в достаточной концентрации и при этом происходит реакция. Двухмерная диффузия адсорбированных молекул является необходимым условием реализации такого механизма. В этом случае каждый из компонентов смесп в отдельности совсем не является катализатором. [c.30]

Если адсорбируемое вещество длительное время находится на поверхности адсорбента, то начинается процесс диффузии адсорбированных молекул внутрь твердого вещества. Молекулы газообразных и жидких веществ, адсорбированные на поверхности твердого тела, обладают определенной подвижностью, благодаря которой они постепенно проникают внутрь твердого тела. [c.18]

Кроме указанных выше двух типов диффузии, возможна и двумерная диффузия адсорбированных молекул вдоль стенок пор - поверхностная (фольмеровская) диффузия. [c.681]

На основе модели однородного адсорбента показано, что при адсорбдии органических веществ из водных растворов массоперенос в основном определяет диффузия адсорбированных молекул [6]. Учитывая, что вещество, находящееся в микропорах, необходимо рассматривать как адсорбированное, и используя представления неравновесной термодинамики, запишем плотности диффузионных потоков адсорбированных компонентов смеси /, в виде [7] [c.135]

Некоторые процессы нефтехимии и нефтепереработки (например низкотемпературная изомеризация парафиновых углеводородов, гидрирование альдегидов и тяжелых нефтяных фракций) проводятся при темпе-ратзфах ниже критической для некоторых компонентов реакционной смеси или в жидкой фазе. При таких условиях наряду с диффузией в свободном пространстве пористой массы катализатора перенос компонентов реакционной смеси может осуществляться цосредствам поверхностной диффузии адсорбированных молекул. Поток поверхностной диффузии, отнесенный к единице цоверхности поперечного сечения гранулы, определяется уравнегшем [c.568]

Необходимо отметить, что при адсорбции из растворов постоянство концентраций веществ на поверхности частиц экспериментально довольно просто может быть достигнуто при проведении опытов в проточном аппарате при интенсивном перемешивании. На основе данных по адсорбции смеси гексанбла (1-й компонент) и п-нитроанилина (2-й компонент) из водного раствора активным углем КАД в проточном смесителе были рассчитаны значения главных и перекрестных коэффициентов диффузии адсорбированных молекул (в 10 м /с) [c.140]

Влияние диффузии адсорбированных молекул на общую скорость внутридиффузионного массопереноса может быть оценено по значению критерия Клаузинга — Дамкеллера [c.203]

Да В большинстве случаев меньше Ом из-за энергии активации диффузии адсорбированных молекул и из-за того, что, оценивая путь диффузии по радиусу зерна, мы пренебрегаем действительной траекторией диффузии по извилистой сети каналов пористой структуры зерна адсорбента. По этой же причине >а меньше истинного значения Оа. Однако это не означает, что диффузион ный поток адсорбированных молекул всегда меньше диффузионного потока молекул, диффундирующих в растворе, заключенном в объеме транспортных пор. Действительно, если энергия адсорбции молекул велика, т. е. веЛика константа адсорбционного равновесия /С , а значит, и коэффициент Генри, то концентрация молекул в адсорбционном пространстве во много раз больше, чем в растворе, заключенном в транспортных порах. В этом случае (Оа/Ом)1 и кинетика адсорбции в основном определяется диффузионным потоком адсорбированных молекул. Если же значение невелико и Оайг/Ьм<1, то в общем массопереносе возрастает доля молекул, переносимых диффузией в растворе, заполняющем транспортные поры зерна адсорбента. При оба диффузионных потока соизмеримы [185, 186]. tpyктypa пористости активных углей представляет собой переплетение пор различных размеров. Если поры различных размеров распределены по объему зерна адсорбента беспорядочно, а потому и равномерно, то при рассмотрении кинетики адсорбции таким зерном можно упрощенно представить его структуру как квазигомогенную (т. е. заменить реальную картину моделью однороднопористого зерна). Если же микропоры и супермикропоры, т. е, основная часть адсорбционного пространства зерна, связаны с транспортными порами и лишь эти последние преимущественно открываются на внешней поверхности зерна, то реальную структуру зерна лучше отражает модель бипористой структуры адсорбента. Наиболее надежным доказательством применимости модели квазигомогенного зерна адсорбента является независимость найденного эффективного коэффициента диффузии от размера зерен, полученных дроблением исходного крупнозернистого материала. [c.203]

Кинетика хроматографической адсорбции изучает скорость хроматографического процесса. Процесс адсорбции на зернах адсорбента обычно протекает в три ступени 1) диффузия молекул адсорбированного вещества к зерну адсорбента из растворителя, 2) адсорбция молекул на поверхности адсорбента и 3) диффузия адсорбированных молекул внутрь адсорбента. Кроме того, необходимо еще учитывать распространение молекул в пррах адсорбента и по стенкам этих пор. [c.31]

В 1913 г. А. В. Раковский показал, что в том случае, когда явление сорбции состоит из наложения нескольких независимых процессов, каждый из них может быть выражен уравнением (4). Лагергрен установил, что адсорбция щавелевой и янтарной кис лот также подчинлется этому уравнению. Мак-Бен- рассматривал адсорбцию водорода углем, как состоящую из двух ступеней конденсации молекул водорода на поверхности угля и диффузии адсорбированных молекул водорода внутрь него. Последний процесс выражается функцией, подобной формуле (4). Бергтер опытным, а Лэнгмюр теоретическим путем пришли к тем же результатам. Лэнгмюр вывел аналогичную формулу. [c.32]