Взаимодиффузия

Приближенное уравнение внешнедиффузионной кинетики ионного обмена задается уравнением (У-31). При формулировке теоретической модели внутридиффузионной кинетики ионного-обмена необходимо задаваться соотношениями для плотностей диффузионных потоков ионов. С учетом условий электронейтральности и отсутствия электрического тока такое соотношение может быть задано в виде первого закона Фика [14]. При этом коэффициент пропорциональности, являющийся коэффициентом взаимодиффузии ионов, зависит от коэффициентов диффузии ионов, концентраций ионов и их зарядов. Это существенно усложняет моделирование внутридиффузионных процессов ионного обмена. Поэтому обычно при исследовании таких процессов используют приближенное уравнение Глюкауфа ( -32). [c.218]

Матрица — несимметричная квадратная матрица, по главной диагонали которой расположены коэффициенты, связывающие потоки компонентов или тепла с градиентами концентраций этих же компонентов или температуры коэффициенты вне главной диагонали учитывают эффекты взаимодиффузии и термодиффузии, т. е. перекрестные эффекты. Учитывая соотношения взаимности Онзагера, условия термодинамического равновесия, второй закон термодинамики и известную свободу выбора единиц и систем отсчета физических величин, можно говорить [8] о существовании линейного преобразования с трансформирующей матрицей Q , диагонализирующего матрицу Применяя это преобразование к уравнению (3.8), получим [c.138]

Кинетика ионного обмена. Стадией, определяющей скорость ионного обмена, является взаимодиффузия ионов внутри ионита (гелевая кинетика) или через пленку раствора вокруг зерна ионита (пленочная кинетика). Пленка имеет толщину порядка 10 — 10 см и не разрушается при перемешивании раствора. [c.178]

Следует отметить, что относительный коэффициент диффузии, характеризующий подобно коэффициенту самодиффузии индивидуальную подвижность диффундирующего компонента, для атермических систем совпадает с От. Это позволяет оценивать индивидуальную подвижность низкомолекулярного компонента в бинарных системах полимер — растворитель косвенным путем (измерением взаимодиффузии). [c.22]

В связи с тем, что определение равновесных параметров (констант обмена) сопряжено с большими трудностями, динамика ионного обмена достаточно хорошо разработана лишь для наиболее простого обмена однозарядных ионов. Ряд теорий разработан для случая, когда скорость потока раствора через колонку настолько мала, что в элементарном слое сорбента успевает установиться ионообменное равновесие и тогда отпадает необходимость учета коэффициентов взаимодиффузии ионов в фазе сорбента. Более сложные теории разрабатывались для неравновесных процессов при допущении, что зерна ионита имеют шарообразную форму и одинаковую постоянную величину, т. е. не разбухают и не сжимаются в процессе ионного обмена. [c.180]

Для выявления способности КО препятствовать взаимодиффузии кислорода и топлива при горении изучена проницаемость коксов и рассчитаны коэффициенты диффузии, проницаемости, фильтрации, растворимости и доказано снижение проницаемости коксов ПКМ с огнезащищенным волокном и повышение пористости коксов, что снижает их теплопроводность, за счет увеличения количества закрытых пор, а следовательно, к уменьшению теплового потока на полимер. [c.95]

Диффузия — процесс, в результате которого происходит перераспределение вещества между различными частями системы из-за беспорядочного теплового движения молекул. В зависимости от условий протекания этого процесса различают взаимодиффузию, или просто диффузию, наблюдаемую при наличии градиента концентрации, в общем случае — градиента химического потенциала, и самодиффузию — в его отсутствие. При самодиффузии перемещение вещества в пространстве не имеет направленного характера, тогда как при взаимо-диффузии поток вещества направлен в сторону убывания концентрации. [c.11]

Изменение коэффициента диффузии с концентрацией не является специфической особенностью системы полимер — растворитель. Такая зависимость присуща всем бинарным системам, компоненты которых отличаются по своим физико-химическим свойствам. Осо< бенность систем полимер — растворитель заключается в количественном изменении коэффициента диффузии с концентрацией. Если в растворах низкомолекулярных жидкостей коэффициент взаимодиффузии изменяется в 2—4 раза при изменении состава на 100%, то в систе-. мах полимер — растворитель изменение состава на 10% приводит к изменению коэффициента диффузии в 1000 и более раз 4. [c.30]

Рис. 1. Зависимость коэффициента взаимодиффузии от состава системы полимер — растворитель (ф1 — объемная доли растворителя)

На рис. 1 представлены экспериментальные данные, полученные для полимерных систем в широкой области концентраций. Для большинства исследованных полимеров кривые коэффициент взаимодиффузии — состав проходят через максимум 71,72 этом высота [c.34]

Коэффициент взаимодиффузии наиболее резко изменяется в области малых концентраций 0,0—0,3 ф1. В средней области концентраций его изменения сравни-тельно-1 невелики. Для большинства систем кривые Оу — ф1 при ф1- 1 экстраполируются к величинам порядка 10 см /с — коэффициентам диффузии в предельно разбавленных растворах полимеров Ч При №е-больших концентрациях коэффициенты диффузии и коэффициенты самодиффузии совпадают. [c.34]

Уравнение (1.65) было использовано для описания изменения коэффициента взаимодиффузии в системах поливинилацетат — растворители, полистирол — растворители, полиизобутилен — растворители, натуральный каучук — растворители Рассчитанные и опытные [c.36]

Для образования связи необходим контакт двух поверхностей. На прочность образуемой связи, помимо состава контактирующих тел, влияют условия контактирования гладкость поверхности, степень ее освежения, чистота, давление в контакте, температура, продолжительность контакта. Особые трудности представляет для анализа граничный или переходный слой, часто называемый стыком системы. В этом слое имеет место некоторое взаимопроникновение материалов (частей полимерных молекул), или взаимодиффузия, образуются чисто механические зацепления на микрошероховатостях рельефа поверхностей и происходит ряд других явлений, благодаря которым как бы получается новый материал со свойствами, неаддитивными по отношению к свойствам контактирующих слоев. В некоторых системах адгезионное соединение содержит до пяти граничных слоев. В действительности могут разрушаться либо граничные слои, либо материалы вблизи стыка по обе стороны его, либо будет происходить смешанное разрушение. Поэтому и разрушение называется соответственно адгезионным, когезионным или смешанным. Для того чтобы определить при данном виде нагружения и выбранных условиях [c.540]

Для расчета скорости ионного обмена требуется знание коэффициентов переноса ионов в ионите, в качестве которых могут использоваться коэффициенты самодиффузии индивидуальных ионов или эффективные коэффициенты взаимодиффузии [20]. Коэффициенты диффузии обычно рассчитывают по данным экспериментальных измерений, используя три способа исследований 1) метод постоянно обновляемого раствора 2) метод ограниченного объема раствора 3) измерение электрической проводимости ионитов. [c.538]

Диффузия имеет место на различных стадиях капиллярного контроля, но наиболее важную роль она играет в двух случаях. Во-первых, это диффузионная пропитка полостей дефектов индикаторной жидкостью, когда растворенный в ней газ диффундирует к выходу из дефекта, в результате чего последний глубже пропитывается. Во-вторых, диффузионный механизм является определяющим при проявлении с помощью проявителей типа суспензии, быстросохнущих красок и лаков. Пенетрант, захваченный дефектом, входит в контакт с таким проявителем, нанесенным на поверхность объекта контроля. Вначале происходит взаимодиффузия пенетранта и жидкой фазы проявителя. Далее, при испарении жидкой фазы проявителя, пенетрант проникает в тонкий слой проявителя, образующийся на поверхности объекта контроля. [c.605]

Толщина переходных слоев в полимер-полимерных системах оценена разными авторами и составляет величины порядка 1000 А. Однако, по другим данным [411], эта величина зависит от продолжительности и условий взаимодиффузии и может достигать [c.204]

Из тех же соображений, что и в случае постепенного и однократного испарения гетерогенной жидкой системы, разделенной на два слоя, ее ввод в ректификационную колонну в двухфазном жидком или трехфазном парожидком состоянии лишен всякого практического смысла, ибо при неизменных температурах и составах фаз ни о каком их обогащении тем или иным компонентом не может быть и речи. Поэтому напрашивается решение разделить в отстойнике оба слоя и их ректификацию проводить отдельно в различных колонных аппаратах, ибо каждый слой, перегоняемый отдельно, характеризуется уже двумя степенями свободы. В ходе его испарения меняются и температура, и составы фаз, и поэтому вполне возможен процесс обогащения фаз в ходе их контактирования, сопровождаемого теплообменом и взаимодиффузией. Это напрашивающееся решениедля рассматриваемого случая является к тому же и достаточным и дает установку в вопросе выбора технологической схемы оформления процесса. [c.70]

Твердая фаза. В грануле сополимера протекает одновременно два процесса взаимодиффузия Н2304 и воды и процесс гидратации сульфогрупн. Диффузионный путь г любой протяженности тополо- [c.381]

Ионный обмен связан с процессом взаимодиффузии противоионов. Стадией, определяющей скорость обмена, является взаимоди4х )узия противоионов или внутри ионита ( гелевая кинетика ) или через пленку раствора вокруг зерна ионита ( пленочная кинетика ). Пленка имеет толщину порядка 10 2—10 см и не удаляется при перемешивании раствора. Для измерения коэффициентов диффузии в ионитах наиболее удобно применение радиоактивных изотопов. [c.99]

При чисто гелевой кинетике скорость установления ионообменного равновесия прямо пропорциональна концентрации ионогенных групп, содержащих вытесняемые ионы, коэффициенту взаимодиффузии D в зерне ионита и обратно пропорциональна радиусу зерна г. В этом случае кинетика ионообмена зависит от структуры, набухаемости и зернения ионита, от радиусов гидратированных ионов и не зависит от концентрации раствора. Если скорость диффузии ионов в глубь зерна ионита и обратно одинакова, то процесс ионного обмена, происходящий в объеме частицы, подчиняется закону Фика [c.178]

При чисто пленочной кинетике скорость ионообмена прямо пропорциональна концентрации раствора, коэффициенту взаимодиффузии О в пленке, обратно пропорцио- [c.179]

Второй метод проводится в чашках Петри. В застывшем слое агара прорезают 5 углублений, из которых в центральное наливается антисыворотка, а в остальные — исследуемые жидкости. Затем в течение 3 суток происходит взаимодиффузия, в результате которой на месте стыка антигена с антителом образуется пре-ципитационная линия или несколько линий в зависимости от количества антиген-антительных реакций. [c.241]

При контакте двух полимеров происходит частичная взаимодиффузия их сегментов. В рез) льтате на межфазной границе полимер-полимер возникает елей, образованный смесью сегментов поверхностных макромолекул,-слой сегментальной р-римости, толщина. к-рого колеблется в пределах 2-20 нм (в зависимости от природы контактирующих полимеров). Он оотсловливает низкие значения межфазного натяжения (10 -10 Н, 4). [c.371]

При исследовании диффузии в полимерах чаще всего используют три типа сечений М—сечение, совпадающее с локальным центром масс системы и перемещающееся вместе с ним, V —так называемое объемнофиксированное сечение оно выбирается так, чтобы по обе его стороны объем системы сохранял постоянное значение 1 — сечение, положение которого фиксировано на одном из компонентов. Коэффициенты диффузии, соответствующие потокам через эти сечения, обозначаются индексами Dm, Dy, Di. Величины Dm и Dy называются коэффициентами взаимодиффузии, Di — относительным коэффициентом диффузии. Они связаны между собой следующими соотношениями [c.20]

Для некоторых систем (полистирол — циклогексан , полистирол — бутилацетат полибутадиен — дигептил. фталат коэффициент взаимодиффузии изменяется по кривым с минимумом. Положение минимума резко смещено в сторону ординаты растворителя и наблюдается в области температур, близких к фазовому расслоению системы С повышением температуры по мере удаления от критических температур минимум вырождается и кривые lgDl — ф] приобретают обычный вид. [c.35]

В общем случае анализировать концентрационную зависимость коэффициентов взаимодиффузии следует в соответствии с уравнением (1.38). Однако для большинства систем основной вклад в концентрационную зависимость кТЦу вносит фактор подвижности, тогда как термодинамическая поправка коэффициента диффузии приобретает существенное значение лишь вблизи критических точек фазового превращения бинарных систем. Поэтому основное внимание в разработанных в Аастоящее время теориях концентрационной зависимости коэффициента диффузии уделено лишь первому члену уравнения (1.38). [c.35]

Для анализа синтетических и природных высокомоле1 Шф-ных соединений чаще всего используется получивший в последние 1 оды наибольшее развитие метод жидкостной хроматографии [1,2]., Положения, установленные для газовой хроматографда, можно без каких-либо изменений использовать в жидкостной хроматографии, если при этом учесть количественное различие свойств газов и жидкостей (табл.5.1 ). Так, коэффициенты взаимодиффузии в жидкостях примерно в раз меньше, чем в газах. Вязкость подвижной жидкой фазы примерно в 100 раз больше, чем вязкосгь газа. Кроме того, в газовой хроматографии пренебрегают взаимодействием между подвижной и неподвижной фазами в жидкостной хроматографии такие взаимодействия играют важную роль. Тем не менее теоретическая Трактовка жидкостной хроматографии проще, чем газовой, так как жидкие подвижные фазы несжимаемы. Таблица 5.1 [c.83]

Все эти составляющие скорости диффузии в свободном пространстве обусловлены столкновениями между разнородными молекулами. В пористом фильтре столкновения молекул со стенками дают еще одну составляющую — свободномолекулярную, основанную на сохранении различных максвелловских средних скоростей L i и U2 при столкновениях молекул со стенками. Если по обе стороны фильтра поддерживается одинаковое давление, эта новая составляющая прибавляется к молекулярной взаимодиф-фузии (3,28), как только возникает градиент парциальной плотности dN/dz. В процессе газодиффузионного разделения поперек фильтра поддерживается разность давлений, а вдоль обеих его сторон создается постоянное движение газа. Тогда к свободномолекулярному потоку внутри пор добавляется общее течение газовой смеси в целом. В этом общем течении в качестве единственных диффузионных составляющих следует рассматривать молекулярную взаимодиффузию [см. (3,28)] и свободномолекулярную диффузию. [c.61]

Классическое определение адгезии высокополимеров дано С. С. Воюцким . под адгезией (прилипанием или склеиванием) понимают сцепление между приведенными в контакт поверхностями различных по своей природе материалов [31]. При этом было принято говорить о двух типах адгезии специфической, или собственно адгезии, представляющей силу молекулярного сцепления адгезива (клеевой, резиновой или другой полимерной вязкдй прослойки) и субстрата (более жесткой подложки), механической адгезии, возникающей вследствие проникновения адгезива в поры и трещины субстрата и заклинивания его там в результате отверждения. При этом, по Воюцкому, молекулярный контакт достигается благодаря сближению и взаимодиффузии молекул адгезива и субстрата. [c.81]

Скорость смачивания и самодиффузия зависят от вязкости. Иначе говоря, объяснения, основанные на вязкостном, диффузионном или смачивающем механизме, могут быть равнозначными. Интересны данные Скьюиса [37] по измере-11ию клейкости системы из каучуков СКС—СКС, БК—БК и СКС—БК. В двух первых системах клейкость возрастает во времени почти одинаково. Если считать, что в этих системах клейкость определяется только вязкостью,в третьей системе она должна изменяться приблизительно идентично первым/ лучаям. Однако в действительности в системе СКС—БК клейкость нарастает гораздо медленнее. По имеющимся данным взаимодиффузия термодинамически несовместимых каучуков СКС и БК равна почти нулю. Скьюис заключил отсюда, что высокая клейкость систем СКС—СКС и БК—БК объясняется взаимодиффузией их макромолекул через фазовую границу. При этом склейка двух эластомеров обычно имеет много дефектов неудаленный воздух и др., т. е. это — типично порочная , по Бикерману, склейка, и ее разрушение происходит по межфазной границе, т. е. по слабому слою. [c.92]

При дублировании двух слоев не-вулканизованных резиновых смесей, которые можно рассматривать как вязкие или упруговязкие жидкости, сравнительно быстро достигается плотный контакт по площади, соответствующей номинальной площади контакта. Если полимеры несовместимы термодинамически, то между ними сохраняется четкая граница раздела. При этом адгезия определяется межмолекулярным взаимодействием [32] или (при полном отсутствии воздушных включений, загрязнений и оксидных пленок на поверхности) когезионной прочностью более слабого компонента, же юлимеры совме Т1ш 1 (самопроизвольно смеши-ваютсяУРгоГвследствие взаимодиффузии макромолекул будет происходить постепенное размывание границы контакта с образованием промежуточного диффузного слоя. При этом граничный слой приобретает свойства полимера в объеме и прочность адгезионного соединения также следует рассматривать с позиций общих представлений о природе (объемной) прочности полимеров. При соединении резиновой смеси с вулканизатом, даже если они приготовлены на основе совмещающихся каучуков, вследствие наличия пространственной устойчивой структуры у вулканизата возможна, главным образом, односторонняя диффузия смеси. Поэтому всегда сохраняется четкая граница раздела и глубокий микрорельеф поверхности. Истинная (фактическая) площадь контакта в этом случае может быть гораздо больше (в десятки раз) номинальной [39, 40] и при полном покрытии этого рельефа пластичной резиновой смесью прочность связи может быть довольно высокой (до 1—2 МПа), даже если удельное межмолекулярное или химическое взаимодействие сравнительно мало и имеются многочисленные дефекты и включения в граничном слое. Например сложная структура технических волокон (рис. 2.18) может быть причиной многих дефектов резино-кордной системы. [c.96]

Растворимость при уменьшении молекулярного веса полистирола с 550-10 до 9,8-10 меняется незначительно. При дальнейшем падении молекулярного веса растворимость резко возрастает. Экстраполяция приведенных данных показывает, что для достижения 100%-ной растворимости молекулярный вес полистирола не должен превышать 500. Аналогичные результаты получены при изучении растворимости фенольных смол в вулканизатах различных каучуков. При величине параметра р 2 кал1см растворимость смолы в каучуке не превышает 10—12%. При величине р 0,3/сал/сж растворимость смолы в каучуке составляет примерно 30% при молекулярном весе смолы 1500 и превышает 70% при молекулярном весе 700. Вследствие гетерогенности подавляющего большинства смесей полимеров их свойства в зна-чительно стёпейи зависят от характера взаимодействия на границе раздела фаз. С. С. Воюцким с сотрудниками было проведено систематическое исследование взаимодиффузии полимеров в зонё контакта Молекулы термодинамически совместимых полимеров диффундируют до полного растворения и образования однофазного термодинамически устойчивого раствора. При отсутствии термодинамической совместимости происходит локальная диффузия, глубина которой ва многом зависит от соотношения б смешиваемых полимеров. Локальная диффузия молекул полимера КЗ одной фазы в другую существенно снижает поверхностное натяжение в зоне контакта При значительном различии б компонентов диффузия в зоне контакта определяется перемещением сегментов. Для большинства полимеров молекулярный вес кинети- ческого сегмента лежит в интервале 1000—2000. В результате сегментальной диффузии образуется переходный слой, толщина которого достигает нескольких сотен ангстрем [c.12]

Если полимеры обеих фаз обладают одинаковой подвижностью ли формируются из раствора, то происходит взаимодиффузия сегментов. При различной подвижности сегментов молекул смешиваемых компонентов в зоне контакта наблюдается односторонняя /ШффузияЧ Таким образом, в любой смеси полимеров компоненты находятся одновременно в трех состояниях в виде частиц различных размеров, представляющих отдельную фазу, как истинный [c.12]

Физико-механические свойства двухфазной системы зависят также от полидисперсности фазы, характера ее распределения. После совмещения, достигаемого механической обработкой термодинамически несовместимых полимеров, имеющих высокую вязкость, независимо от времени хранения не наблюдается разделения на микроскопические фазы. Ори этом различия в плотностях энергии когезии компонентов влияютТШ те свок1ства системы, которые зависят от диффузионных и других термодинамических характеристик. В первую очередь это относится к интенсивности взаимодиффузии молекул полимеров и их сегментов на границе раздела фаз. [c.24]

В. Е. Гуль и др. при микроскопических исследованиях смесей полимеров обнаружили, что в зависимости от соотношения параметров растворимости компонентов во времени изменяется характер границы между микроскопическими частицами полимеров В двухфазной системе, образовавшейся при их смешении. При больших значениях параметра р, когда степень принудительного смешения выше равновесной, граница раздела фаз становится более четкой, а при малых значениях р (полиэтилен и полйбута-диен), наоборот, граница становится более размытой, сегментальная взаимодиффузия смешиваемых полимеров увеличиваете Вязкость сырых смесей полимеров снижается в сравнении с аддитивным значением вязкости, пропорционально разности меЖду параметрами растворимости компонентов. [c.24]

Естественно, что переходный слой, образованный в peзyJiьтaтe взаимодиффузии, может претерпеть только внешние изменения (рис, V. 8). Если рассмотреть такой срез в микроскопе, то будет фиксироваться величина бк, в то время как толщина истинного переходного слоя остается неизменной (рис. V. 9). [c.208]

Такая корреляция для широкого круга исследованных типов полимеров, различных по химическому составу и структуре, склеенных всеми возможными способами в самых разнообразных условиях, свидетельствует о молекулярноадсорбционной природе сил адгезионного сцепления полимеров и об отсутствии существенного влияния на адгезию таких вторичных факторов, как взаимодиффузия полимерных молекул на поверхности контакта полимеров при формировании склейки [13] или электрических явлений при разрушении ее [14]. [c.302]

С уменьшением влажности возрастают упругие силы отталкивания. Эти силы преимущественно препятствуют межмолекулярному взаимодействию между частицами и внутри частиц. Но с увеличением концентрации твердой фазы растет число непосредственных сшиваний отдельных макромолекул соприкасающихся частиц как по их периферии, так и в объеме вследствие взаимодиффузии их звеньев за счет водородных, а в некоторых случаях и химических связей. В связи с этим возрастает разрушающее напряжение на сжатие Опр. Необходимо при этом отметить, что для первого образца (см. рис. 1 а) при влагосодержании около 2 г/г разрушающее напряжение меньше, чем давление капиллярной контракции на поверхности образца Оп в третьем образце при этом же влагосо-держапии а11р>сгп. что объясняется более высокой (приблизительно в 2,2 раза) дисперсностью материала (см. табл.). По этой же причине различен характер кривых напряжений на рис. 1 а и б. При этом в более диспергированном торфе образуется поверхностный прочный слой вследствие более компактной коагуляции частиц, который воспринимает основную нагрузку капиллярного давления. [c.444]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология