Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Движение химических частиц

    В зависимости от условий окружающей среды и в первую очередь от температуры и давления химические вещества могут находиться в различных агрегатных состояниях. Эти агрегатные состояния отличаются друг от друга величиной и природой сил, действующих между частицами, а также характером движения самих частиц. Различают твердое, жидкое, газообразное и плазменное состояния веществ. [c.70]


    Ударные воздействия в технологии могут реализовываться следующими путями. При определенных режимах в ряде аппаратов движение твердых частиц, капель, пузырьков, струй, подвижных конструктивных элементов (шары и т.д.) могут носить ударный характер, например в осциллирующих режимах, сопровождающихся гидравлическими ударами. Целенаправленное использование этих режимов может служить одним из методов создания интенсифицирующих воздействий. Другим способом является генерирование ударных (импульсных) воздействий специальными устройствами, в качестве которых могут служить механические и другие вибровозбудители, работающие в соответствующем диапазоне амплитудно-частотных или временных характеристик. Разнообразные виброударные устройства нашли широкое применение в строительстве, машиностроении, геофизике [31]. В химической технологии подобные устройства почти не используются за исключением механических процессов (дробление), тогда как целесообразным является их применение и для интенсификации процессов других классов. [c.70]

    Таким образом, химия — наука о химической форме движения материи — одна из фундаментальных наук. Ее можно определить как науку о превращениях веществ, сопровождающихся перераспределением химических связей между атомами, как входящими в состав химических частиц (молекул, ионов, радикалов и т. п.), так и свободными. [c.6]

    Многие процессы химической технологии (отстаивание, перемешивание жидкостей и др.) связаны с движением твердых частиц в жидкости или газе. В ряде процессов происходит движение жидких частиц (капель) в газе или жидкости, а также движение пузырьков газа в жидкости. [c.171]

    Это условие является приближенным, так как, помимо кинетической энергии поступательного движения, сталкивающиеся частицы обладают вращательной и колебательной энергией, которые также могут перейти в потенциальную энергию и тем самым облегчить преодоление энергетического барьера. Наоборот, часть кинетической энергии ти1/2 может в момент соударения перейти в энергию вращения или колебания и будет потеряна для совершения химического процесса. Однако условием [c.76]

    Химическая связь возникает благодаря взаимодействию электрических полей, создаваемых электронами и ядрами атомов, участвующих в образовании молекулы или кристалла. Независимо от типов химической связи причина ее образования — одна. Химическая связь образуется, если электроны взаимодействующих атомов получают возможность двигаться одновременно вблизи положительных зарядов нескольких ядер. Задача заключается в том, чтобы достаточно правильно описать главные детали этого движения многих частиц и научиться рассчитывать в различных участках молекулы электронную плотность, обеспечивающую связывание атомов. Оказалось, что получить даже качественно правильные решения уравнения Шредингера удается не всегда. Поэтому в настоящее время применяются для объяснения свойств химической связи разнообразные приближенные теории, часто сильно отличающиеся друг от друга. Из методов квантовой химии наиболее известны два подхода к расчету молекулярных систем — метод валентных связей (метод ВС) и метод молекулярных орбиталей (метод МО). [c.101]


    Многие процессы химической технологии проводятся при движении через трубопроводы и аппараты двухфазных потоков. В этих потоках одна из фаз обычно является дисперсной, а другая — сплошной (дисперсионная среда), причем первая распределена в объеме второй в виде частиц, капель, пузырей, пленок и т. п. Взаимное направление обеих фаз в потоке может быть различным. Например, движение твердых частиц и потока газа при пневмотранспорте, пузырей пара и кипящей жидкости в вертикальных трубках выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (см. главу IX) направлено в одну сторону, т. е. является прямоточным. Во многих других случаях фазы движутся в противоположных направлениях, т. е. их движение противоточное. При противотоке фаз осуществляется, в частности, взаимодействие пленок стекающей вниз жидкости с восходящими потоками газа или пара в пленочных или насадочных абсорбционных и ректификационных колоннах, взаимодействие капель с потоком другой жидкости (сплошной фазой) в полых или насадочных колонных экстракторах (см. главы XI и XII) и т. д. Картина взаимного движения фаз в аппарате в целом или на отдельных его участках часто более сложная, чем при прямотоке или противотоке, например в аппаратах с псевдоожиженным слоем или на тарелках массообменных аппаратов при барботаже (см. главу XI). [c.111]

    Однако термодинамический метод исследования физико-химических превращений имеет свои недостатки и ограничения. В частности, предсказывая возможность и полноту прохождения реакции в данных условиях, термодинамика не дает представления о времени, которое необходимо для протекания реакции. Время как параметр, характеризующий интенсивность процесса, не входит в уравнения термодинамики. Термодинамический метод применим только к макросистемам. Им нельзя пользоваться при исследованиях отдельных атомов, молекул, электронов. Это объясняется тем, что для одной молекулы или для совокупности немногих молекул понятия теплоты и работы теряют смысл. В силу этого термодинамика не рассматривает микроскопический механизм явлений. Ей чужды модельные представления о структуре вещества и характере движения микроскопических частиц, которые входят в состав материального тела. [c.48]

    Явление движения дисперсных частиц под влиянием электрического поля называется электрофорезом. Отличие электрофореза от электролиза состоит в том, что процессы электролиза подчинены закону Фарадея, т. е. количества выделившихся на электродах веществ пропорциональны их эквивалентам. При электрофорезе такая пропорциональность не наблюдается образование коллоидной частицы не связано с химическим эквивалентом данного вещества. [c.82]

    Внутренняя энергия вещества представляет собой его полную энергию, которая складывается из кинетической и потенциальной энергий, составляющих вещество атомов и молекул, а также элементарных частиц, образующих атомы и молекулы. Она включает 1) энергию поступательного, вращательного и колебательного движения всех частиц 2) потенциальную энергию взаимодействия (притяжения или отталкивания) между ними 3) внутримолекулярную химическую энергию 4) внутриатомную энергию 5) внутриядерную энергию 6) гравитационную энергию 7) и, наконец, лучистую энергию, заполняющую пространство, занятое телом, и обеспечивающую внутри тела тепловое равновесие между отдель- [c.32]

    Элементарные процессы в плазме. Движение электрически заряженных частиц в плазме отличается от движения нейтральных частиц в газах. В обычном газе отдельная частица между двумя последовательными столкновениями движется с определенной постоянной скоростью, акт соударения можно представить как столкновение жестких шаров, путь отдельной частицы — ломаная зигзагообразная линия. При соударении нейтральных частиц направление движения и скорость меняются резко. В плазме заряженные частицы движутся под действием электрических полей ускоренно и замедленно. Ускоренное движение периодически заменяется замедленным, а замедленное — ускоренным. Траектория движения, как правило, — сложная зигзагообразная кривая, не содержащая прямолинейных участков. Плазма характеризуется большим числом разновидностей взаимодействий и соударений. Типичными взаимодействиями — соударениями являются нейтральная частица — нейтральная частица, ион — нейтральная частица, электрон — нейтральная частица, электрон — электрон, ион — ион. Взаимодействие заряженных частиц отличается от взаимодействия нейтральных атомов и молекул большим радиусом действия и коллективным характером. Каждый из перечисленных видов взаимодействий вносит свой индивидуальный вклад в физико-химические характеристики плазмы. Их строгий учет сталкивается с большими трудностями. [c.248]

    Внутренняя энергия вещества представляет собой его полную энергию, которая суммируется из кинетической и потенциальной энергий, составляющих вещество атомов и молекул, а также элементарных частиц, образующих атомы и молекулы. Она включает 1) энергию поступательного, вращательного и колебательного движения всех частиц 2) потенциальную энергию взаимодействия (притяжения и отталкивания) между ними 3) внутримолекулярную химическую энергию 4) внутриатомную энергию 5) внутриядерную энергию 6) гравитационную энергию 7) лучистую энергию, заполняющую пространство, занятое телом, и обеспечивающую внутри тела тепловое равновесие между отдельными его участками. Внутренняя энергия не включает потенциальную энергию, обусловленную положением системы в пространство, и кинетическую энергию движения системы как целого. [c.55]


    В принципе, коэффициенты двухфазной модели можно найти, осуществляя химический процесс в псевдоожиженном слое. Однако в этом случае необходимы учет влияния движения твердых частиц, точное знание кинетики процесса, что значительно усложнит задачу. Кроме того, этот метод имеет ограниченные возможности ввиду специфических трудностей его осуществления. [c.291]

    Обычно действие катализатора на химическую реакцию понимается как результат понижения катализатором энергии активации реакции. Это может быть либо уменьшение барьера вдоль той же самой координаты реакции, которая функционирует и в отсутствие катализатора, либо катализатор изменяет маршрут движения реагирующих частиц, позволяет им избежать медленные стадии, связанные с преодолением высоких барьеров. Например, для ферментативных реакций важное значение имеет структурное соответствие фермента и субстрата. [c.61]

    Молекулы в газах большую часть времени находятся на больших расстояниях друг от друга, когда взаимодействие практически отсутствует. Только при их сближении на достаточно малые расстояния молекулярное взаимодействие становится столь существенным, что его следствием может быть тот или иной регистрируемый результат перенос заряда, энергии возбуждения, химическая реакция и др. Минимальным результатом взаимодействия является искажение траектории движущейся частицы, т. е. изменение направления движения. Если при движении двух частиц А и В отмечен какой-либо, хотя бы указанный минимальный, результат их взаимодействия, будем говорить, что произошло столкновение (рассеяние). Вероятность того, что на близком расстоянии друг от друга окажутся сразу три молекулы, мала. Поэтому две сталкивающиеся частицы можно рассматривать как изолированную систему и учитывать только пары столкновения. [c.62]

    Быстрые нестационарные движения мелких частиц в кипящем слое приводят к сильной турбулизации газового потока и к весьма интенсивному перемешиванию. Тем самым обеспечивается как высокая скорость диффузии к поверхности взвешенных частиц слоя, так и однородность температуры и химического состава газа по всему объему слоя. С первым обстоятельством связана практическая ценность псевдоожиженного слоя он является мощным средством интенсификации всех гетерогенных процессов. Второе обстоятельство облегчает расчеты процессов, осуществляемых в кипящем слое параметры, характеризующие состояние газа (температура и концентрации всех веществ), могут считаться постоянными по всему объему слоя. Нет необходимости рассматривать пространственные распределения этих величин — каждая из них может быть описана одним значением для всего слоя. Таким образом псевдоожиженный слой является хорошим приближением к идеализированному предельному случаю реактора идеального смешения ,— или гомогенной реакционной зоны ,— о котором речь будет идти ниже. [c.46]

    В случае непрерывной химической переработки твердых материалов в псевдоожиженном слое необходимы данные о движении твердых частиц в слое и через слой. Данные о движении твердых частиц в псевдоожиженном слое представляют интерес также для изучения основных законов процесса псевдоожижеиия. Перемешивание твердых частиц в псевдоожиженном слое может происходить либо при процессе, подобном диффузии, либо при движении всей массы твердого материала. Движение основной массы материала псевдоожиженного слоя обычно связано с вихревым движением в слоях, псевдоожиженных жидкостью, или с возникновением пузырей в слоях, псевдоожиженных газом. Для достижения противотока между частицами и газом необходимо поддерживать движение частиц в режиме полного вытеснения, для чего нужно найти способ уменьшения общего перемешивания частиц. В высоких слоях материала большой илотности падение давления больше и поэтому происходит большее расширение газа с бурным образованием пузырей, движущихся вверх слоя. [c.83]

    В ряде случаев варианты конструктивного оформления деталей, размещаемых в псевдоожиженном слое, ограничены, тем не менее имеются благоприятные возможности для надлежащего выбора размера и расположения теплообменных труб, ориентации и формы разного рода устройств, способствующих более однородному псевдоОжижению. Конструктивные соображения могут, однако, потребовать противоположных решений, так что приходится идти на компромисс. Например, химические реакции и процессы массообмена в псевдоожиженном слое протекают обычно более эффективно при меньших размерах газовых пузырей и равномерном их распределении в объеме слоя, это следует учитывать, конструируя систему перераспределительных перегородок. С другой стороны, перемещение твердых частиц, вызываемое движением газовых пузырей, благоприятно сказывается на теплообмене слой — поверхность и перемешивании зернистого материала, в таких процессах, естественно, система перераспределительных перегородок не должна быть чрезмерно развитой, чтобы не препятствовать интенсивному движению теердых частиц. [c.522]

    В процессе плазмохимического синтеза дисперсных порошков осуществляются нагрев и испарение исходного сырья, а также химические взаимодействия. После проведения закалочных операций происходит образование дисперсного продукта, выделяемого затем из разового потока. Протекание указанных процессов во многом зависит от характера движения дисперсных частиц в зоне плазменного потока. В связи с этим представляет интерес исследование, проведенное в МИХМе А.Л. Сурисом и М.В, Лыкиным, по предварительной электризации исходных реагентов, [c.176]

    Температура плавления металлов. Твердое тело начинает плавиться, когда кинетическая энергия движения его частиц становится соизмеримой с энергией их притяжения друг к другу. Таким образом, чем меньше прочность химической связи в металлах, тем ниже температуры их плавления. Прочность химической связи в металлах определяется количеством валентных электронов атома элемента, причем увеличение их числа увеличивает прочность связи. Определяющим фактором увеличения с номером периода прочности связи между атомами ( -элементов является увеличение (по модулю) энергии з-элек-тронов из-за эффектов проникновения. Эффект проникновения з-электронов под (1- и /-электронные подоболочки стабилизирует состояние электронов и понижает их энергию. Наличие неспаренных (п — 1) -электронов также увеличивает прочность химической связи в металлах за счет образования дополнительных ковалентных связей. Увеличение размеров атомов действует в противоположном направлении, как и увеличение координационного числа. Характер изменения температуры плавления металлов по периодам периодической системы во многом близок к изменению их плотности. В целом для металлов соблюдается следующая закономерность  [c.322]

    Соотношение (5.10) можно пояснить следующим образом. Движение заряженной частицы i происходит как под действием градиента их концентрации (точнее градиента химического потенциала), так и под действием электрической разности потенциалов, т. е. движение заряженных частиц определяется градиентом электрохимического потенциала. Если же grad рг=0, то направленное перемещение частиц i через границу раздела отсутствует и устанавливается электрохимическое равновесие, условием для выполнения которого является соотношение (5.10). [c.24]

    Комплекс распадается, когда 1нергия колебательного движения химической связи в нем превышает некоторое предельное значение, при этом энергия колебательного движения частиц комплекса переходит в энергию поступательного движения образовавшихся продуктов реакции. Энергия колебательного движения определяется частотой колебаний связей у. Чем больше частота колебаний, тем выше избыточная энергия молекулы, тем больше молекул (комплексов) распадается в единицу времени (ь ра(п ). Следовательно, скорость всей реакции пропорциональна частоте колебаний связей, и можно записать [c.65]

    Диффузией называется перемещение вещества в результате хаотического теплового движения его частиц. Направление и интенсивность диффузии определяются градиентом концентраций дс1дх или, точнее, градиентом химического потенциала д1и1дх. Таким образом, движущей силой диффузии является стремление системы к термодинамическому равновесию путем выравнивания химическога потенциала при соответствующем перераспределении вещества. [c.400]

    Значит, в массе вещества при температуре выше О К любое химическое соединение, даже длительно сохраняющееся без изменений , в сущности представляет собой своеобразную кинетическую систему. Если же обменное движение однородных атомов происходит внутри одной молекулы, как это теперь все чаще фиксируется посредством различных физических методов, то от внутренней динамики качественно неизменяющихся химических частиц до химической кинетики в полном смысле этого слова остается всего лишь один шаг. И этот шаг сделан. В своей изумительно интересной книге [15] Ю, А. Жданов, В. И. Мннкия и Л. П. Олехнович показывают, что существование многих таутомерных систем, которые интерпретировались в классической химии как сосуществование переходящих друг в друга, но качественно отличных друг от друга молекул изомеров, ныне можно описать как процессы миграции определенной атомной группы между двумя или несколькими атомными центрами в молекуле (с. 27), в одной качественно неизменной молекуле  [c.97]

    В первом томе, посвященном теории химии, автор трактует химические явления с точки зрения движения мельчайших частиц, вызванного силами притян ения и отталкивания. Книга Г. Бургаве в XVIII в. пользовалась во многих странах большой известностью. Опа многократно переиздавалась как на языке подлинника (латинском), так и в переводах и сыграла немалую роль в распространении среди химиков теории Ньютона. [c.116]

    Такую постановку вопроса в 30—40-е годы ХУП в. необходимо признать актуальной и оригинальной, ибо в системе Шталя проблема отыскания начал , или элементов , считалась маловажной, второстепенной задачей химии. Сам М. В. Ломоносов специальных исследований, направленных на отыскание таких начал , не проводил, так как основные его помыслы были направлены на разработку целостной атомистической теории, приложимой ко всем химическим и физическим явлениям. Ему принадлежит заслуга обоснования механической теории теплоты. Мысль, что теплота есть движение малых частиц веществ, вероятно, впервые была выска- [c.118]

    Рассмотрим броуновское движение коллоидных частиц в гравитационном поле. Как и в случае диффузии, происходящей в поле химического потенциала, перемещения чаетицы при броуновском движении обладают большей вероятностью в направлении вдоль поля. Иначе говоря, на фоне беспорядочного движения частицы будут постепенно оседать под действием силы тяжести (если плотность частиц й больше плотности среды йо) или всплывать (если < о). Однако этот процесс, приводящий к возникновению градиента концентрации, компенсируется встречной диффузией. В результате установится равновесие между порядком (направленное действие поля) и беспорядком (броуновское движение), характеризуемое неоднородным распределением частиц по высоте столба (вдоль поля). [c.34]

    Это условие является приближен- нормальная и тангенциальн ,,. ным, так как помимо кинетической энер- составляющие - прчцельныЯ ГИИ поступательного движения сталкивающиеся частицы обладают вращательной и колебательной энергией, которые также могут перейти в потенциальную энергию и тем самым облегчить преодоление энергетического барьера. Наоборот, часть кинетической энергии тиЦ2 может в момент соула-рения перейти в энергию вращения или колебания и будет потеряна для совершения химического процесса. Однако условием (П1.32) можно пользоваться в качестве первого приближения при выводе уравнения для скорости бимолекулярной реакции. [c.103]

    Рассмотрение будет ограничено случаем разбавленных распыленных топлив, поэтому статистические флуктуации, связанные со случайными движениями отдельных частиц, не будут приниматься во внимание. Следовательно, цель анализа будет заключаться в получении гидродинамических уравнений для локальных средних характеристик газа. Уравнения будут выведены нри помощи феноменологических рассуждений и, как будет показано, сводятся к обычным уравнениям гидродинамики, соответствующим образом дополненным членами типа источников, которые учитывают среднее влияние распыленных частиц. Для общности преднолагается, что имеется М различных сортов капель, а газ состоит из N различных химических компонентов. [c.347]

    Ниже будет показано, что схема квантовых состояний определяется структурой химической частицы. На рис. 1.4.3 представлены упрощенные примеры для трех различных веществ А, В и С. В них на основании закона распределения Максвелла — Больцмана рассчитано распределение 20 частиц по соответствующим квантовым состояниям при 298 и 500 К. Каждое из трех веществ при каждой из этих температур имеет строго определенную внутреннюю энергию и соответственно энтальпию. В пределах одного и того л<е интервала энергий 4 кДл моль первое, второе и третье вещества имеют соответственно два, три и четыре заселенных частицами квантовых состояния. Чем больше число квантовых состояний вещества, тем больше число возможностей распределения (врзможиостей движения) соответствующих частиц, тем выше термодинамическая вероятность системы, а тем самым и энтропия веще- [c.118]

    Хаотичное движение частицы, в отличие от регулярного, непредсказуемо ни по направлению, ни по величине смешения частицы в любой конкретный момент времени. Это двргжение имеет тепловую природу и называется броуновским. Оно универсально, неуничтожимо и не зависит от химической природы частиц. Броуновское движение коллоидных частиц можно видеть в микроскоп. Оно выглядит как беспорядочное прерывистое скачкообразное перемещение частиц на небольшие расстояния или как их дрожание. Именно так оно и было открыто. [c.636]

    Приведенное доказательство справедливо только для таких коллоидных систем, в которых не могут образовываться слишком крупные агрегаты, т.е. для дисперсий со слабой энергией связи частиц в агрегатах. В противоположном случае агрегаты, достигая определенного размера, на шнают выпадать в осадок, после чего практически перестают участвовать в броуновском движении. Химический поте. гиал таких агрегатов уже не может быть представлен в виде уравнения (П.Ш.1), а эволюция всей системы в целом также не может быть описана одними уравнениями (XI 20). [c.201]

    Итак, в целом комплексный анализ процесса горения потока частиц топлина базируется на основе применения уравиения движения газового потока уравнения движения потока частиц реагирующего топлпва закона сохранюния массы с учетом химической реакции и закона кратных отношений закона сохранения энергии второго закона термодинамики уравнения состояния газовой среды. [c.519]

    Одним из отличий модели Кунии и Левеншпнля [140, 158] (см. также монографию- [159]) химической реакции в псевдоожиженном слое от рассмотренной в предыдущем разделе модели Роу и Партриджа является учет влияния движения твердой фазы на движение ожижающего агента. В этой модели учитывается что твердые частицы переносятся в кильватерной зоне, расположенной позади газового пузыря, вверх по слою Такой восходящий поток твердых частиц компенсируется направленным вниз движением твердых частиц в остальной части слоя. Направленное [c.223]


Смотреть страницы где упоминается термин Движение химических частиц: [c.116]    [c.283]    [c.229]    [c.219]    [c.283]    [c.25]    [c.87]    [c.199]    [c.219]    [c.83]    [c.7]    [c.224]   
Органическая химия (1979) -- [ c.116 ]




ПОИСК







© 2024 chem21.info Реклама на сайте