Система физико-химическая равновесная параметры

Основная задача изотермической динамики адсорбции в неподвижном слое адсорбента была сформулирована академиком М. М. Дубининым [6] и заключается в предвычисленин основных функций процесса динамики адсорбции (L, t) и a(L, t) на основе знания уравнения изотермы адсорбции и основных коэффициентов уравнения кинетики. Задача определения параметров изотермы ТОЗМ и эффективных коэффициентов внутренней диффузии на основе минимального экспериментального материала решена нами в предыдущих разделах. Здесь рассмотрим математическую модель однокомпонентной изотермической динамики адсорбции в неподвижном слое зерен адсорбента для реальных сорбционных процессов. Вообще, как и при моделировании любых физических процессов, в динамике адсорбции принято использовать модели различной сложности в зависимости от поставленной цели. Цель нашей работы — получение аналитических решений системы уравнений, описывающих реальный динамический процесс в системе адсорбируемое вещество — адсорбент как в линейной, так и нелинейной области изотермы с учетом различных размывающих эффектов. Аналитические решения позволят сравнительно легко проанализировать зависимость процесса от основных физико-химических параметров, определяющих равновесные и кинетические свойства системы, а также переходные функции процесса. Математическая модель однокомпонентной динамики адсорбции в неподвижном слое зерен адсорбента включает следующие основные уравнения. [c.58]

Эти условия определяются изучением растворимости и давления пара насыщенных растворов в соответствующих водно-солевых системах. Получаемые в результате такого изучения физико-химические диаграммы указывают равновесные состояния системы нри различных параметрах, а также выявляют общие закономерности кристаллизации солей при изменениях параметров. [c.234]

Физико-химической равновесной диаграммой называется диаграмма системы, находящейся в равновесии, а графическое изображение соотношений между параметрами состояния дает диаграмма состояния [135]. [c.62]

Расчет равновесных характеристик экстракционных процессов осуществляется с целью определения количества экстрагента, состава получаемых экстракта и рафината и числа теоретических ступеней равновесия. В результате сопоставления значений показателей, рассчитанных для различных вариантов осуществления процесса экстракции (периодический, непрерывный, противоточный, с перекрестным током и т. д.), выбирают оптимальный вариант, а затем с учетом физико-химических свойств системы осуществляют дальнейшие расчеты, связанные с определением параметров работы экстракционного оборудо вания и его конструктивных размеров. [c.26]

Для системы, предоставленной самой себе, состояние равновесия является не только самым вероятным, но и простейшим по сравнению с другими возможными состояниями. Макроскопические параметры, характеризующие равновесную систему, остаются во времени не просто постоянными но и равными своим средним значениям, поскольку физико-химические кинетические процессы идут лишь на микроскопическом уровне и не имеют макроскопического проявления. [c.23]

Числом термодинамических степеней свободы равновесной системы ИЛИ просто числом степеней свободы называют число независимых координат, определяющих, ее состояние, т. е. независимых переменных параметров, которые в известных пределах могут изменяться произвольно, не вызывая изменения числа фаз и их качественного состава. Это температура, давление, а для систем с двумя и большим количеством компонентов — и их концентрации. Откладывая эти п переменных величин по осям некоторой системы координат, получим п-мерную пространственную фигуру, каждая точка внутри которой или на ее поверхности будет отображать состояние системы. Такую точку называют фигуративной, или изобразительной. Число степеней свободы физико-химической системы называют также ее вариантностью. Система, у которой число степеней свободы равно нулю, является инвариантной (безвариантной), система с двумя степенями свободы — дивариантной и т. п. [c.130]

Метод физико-химического анализа. В основе метода физикохимического анализа лежит изучение зависимости свойств равновесной системы (температуры кристаллизации, давления насыщенных паров, растворимости, электрической проводимости и др.) от параметров состояния (температуры, давления и состава). Эти зависимости обычно получают в виде диаграмм состав — свойство (диаграмма состояния) и состав — температура (диаграмма плавкости). [c.155]

Величина коэффициента полезного действия т]г зависит от скорости протекающего процесса и является функцией многих переменных гидродинамической обстановки процесса, физико-химических свойств обрабатываемых веществ, времени контакта фаз. Выражение 1п 1/(1—т г) является [95] функцией, которая в общем случае показывает полноту протекания процесса в данном аппарате при заданных параметрах системы и характеризует степень приближения системы к равновесному состоянию, т. е. является критерием равновесности Ра. [c.76]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, метод исследования физ.-хим. систем, оспованный на изучении зависимостей свойств равновесной системы (т-ра начала кристаллизации, давление пара, р-римость, электрич. проводимость и др.) от параметров состояния (т-ра, давление, состав). Эти зависимости обычно выражают в виде диаграмм параметр состояния — свойство или параметр состояния — другой параметр состояния. Наиб, значение имеют диаграммы состав — свойство и диаграммы состав — т-ра (см. Диаграмма состояния. Диаграмма растворимости, Диаграмма плавкости). Анализ таких диаграмм позволяет сделать выводы о характере взаимод. компонентов системы, составе и устойчивости образующихся в системе хим. соед., областях сосуществования разл. сочетаний фаз системы — хим. соед., р-ров (твердых или жидких), пара. В отличие от препаративных методов исследования Ф.-х. а. не требует непосредственного выделения этих фаз иа системы. [c.620]

Существенно, что с физико-химической точки зрения все эти понятия несут различную информационную нагрузку. Так, согласно [110], система компонентов может быть определена целым рядом термодинамических и кинетических характеристик. Обязательными среди них являются диаграммы фазового и физического состояния парциальные коэффициенты самодиффузии компонентов в растворах термодинамические параметры смещения компонентов и состояния межфазной поверхности. Охарак-теризовывая же материалы и композиции, следует говорить о конкретной надмолекулярной и фазовой структуре, кинетической устойчивости данной структурной организации. Главная особенность системы компонентов состоит в том, что они определяют ее термодинамически равновесное состояние, тогда как в характеристиках композиций и материала заключена в больш.ей степени информация о метастабильном состоянии системы, т. е. их удаленности от термодинамического равновесия. Поэтому понятие система компонентов , так -как она определена выше, несет в себе информацию о тенденциях в изменении структуры, фазового состояния и свойств материала и композиции. [c.251]

Природные гидрогеохимические системы характеризуются большим разнообразием протекающих в них процессов, их детальному разбору посвящен обширный литературный материал [5,8,17,18]. Эти исследования важны в свете решения следующих задач 1) определение минеральных источников поступления вещества в подземные воды, причем эта проблема связана с обратной оценкой — выявлением роли подземных вод в изменении состава вмещающих пород 2) оценка растворимости минералов, что эквивалентно нахождению предельных концентраций насыщения растворов теми или иными компонентами 3) установление возможной степени отклонения физико-химической системы от равновесной. Не пытаясь охватить здесь все аспекты проблемы формирования естественного состава подземных вод, остановимся лишь на тех из них, которые контролируют наиболее важные параметры природных [c.231]

Со второй половины XIX ст. наряду с препаративным методом в химии нашел широкое применение метод физико-химического анализа. Сущность его заключается в том, что о превращениях в равновесных физико-химических системах, а именно об ассоциации и диссоциации компонентов, о составе образующихся химических соединений, возникновении и исчезновении фаз судят по физико-химическим диаграммам (фигурам), устанавливающим зависимость между параметрами системы. Этот метод одинаково применим для изучения как гетерогенных систем, содержащих различные фазы — твердые, жидкие и газообразные, так и гомогенных систем, состоящих только из одной фазы. [c.11]

При работе в колонне уголь непрерывно контактирует со свежим раствором, т.е. с исходной сточной водой. Концентрация загрязнений в стоке, находящемся в контакте с данным слоем угля в колонне, изменяется очень медленно. При контактной обработке (т.е. при использовании порошковых углей) концентрация загрязнений падает значительно быстрее по мере протекания процесса сорбции и эффективность угля по отношению к данным загрязнениям снижается. Трудности регенерации порошковых углей обусловливают преимущественный выбор гранулированных углей для адсорбционной очистки как городских и промышленных сточных вод [18, 53-58], так и нефтесодержащих стоков [43,59,60]. Типичные адсорбционные системы показаны на рис.4 [12, 46]. При проектировании системы адсорбционной очистки используется так называемое "время контакта", определяемое скоростью потока и длиной слоя сорбента. Это время, которое необходимо для снижения концентрации загрязнений в поступающей сточной воде до требуемого уровня, т.е. до "проскока" в очищенном стоке. Технологические параметры работы адсорбционных аппаратов ("длина" работающего слоя адсорбента, качество очищенной воды, продолжительность защитного действия угля) зависят от равновесных и кинетических характеристик адсорбционного взаимодействия сорбата и сорбента, зависящих в свою очередь от вышеперечисленных параметров качества угля и сточной воды, а также от гидродинамического режима в адсорбционном аппарате [б1,б2]. В настоящее время в США более 20 муниципалитетов про-ектируат, строят или эксплуатируют системы физико-химической обработки сточных вод [40]. [c.10]

Процесс десорбции зависит в общем случае от системы адсорбент—адсорбат, температуры, скорости и природы десорбирующего агента. Природа адсорбента сказывается на величине как равновесных, так и неравновесных параметров, определяемых при прочих равных условиях микропористой структурой адсорбента. Сложностью протекающих физико-химических явлений в процессе десорбции можно объяснить отсутствие единого представления о механизме процесса в целом и его формального описания. [c.178]

Соответственно математическое моделирование физико-химических взаимодействий, протекающих в первой области, сводится к построению моделей, описывающих кинетику процесса. Если объектом моделирования является равновесная система, используются математические модели химического равновесия. И в том, и в другом случае могут быть построены как физико-химические, так и эмпирические и смешанные модели. Для нахождения неизвестных параметров математических моделей используют различные численные методы. [c.242]

При политермическом методе процессы выделения солей в твердую фазу в результате выпаривания или охлаждения растворов практически достигают равновесного состояния. Поэтому разработка технологической схемы процесса и определение основных технологических параметров каждой его стадии производится на основании физико-химических свойств пятикомпонентной водно-солевой системы Na, К ЦсоГ. 50 , СГ—Н2О. На основании данных о растворимости указанной системы при разных температурах определяют структуру технологической схемы, обеспечивающую получение товарных продуктов необходимого качества, и производят расчет материальных потоков производства. Наиболее удобно технологические расчеты производить с помощью графического метода. [c.232]

Любая физико-химическая система характеризуется определенным состоянием и числом независимых параметров. Реальные горные породы в природных и атмосферных условиях в общем случае находятся в неравновесном состоянии. Однако в какой-то момент времени горную породу в природном состоянии можно представить как закрытую систему Следовательно, идеальные модели горных пород можно рассматрирать как равновесные закрытые системы. Это означает, что температура, давление и химические потенциалы во всех фазах такой системы одинаковы, а обьемы всех фаз постоянны. Другую часть идеальных моделей горных пород можно представить как частично открытую систему, способную обмениваться с окружающей средой лишь некоторыми компонентами. Такая система может быть заключена в мягкую или жесткую полупроницаемую оболочку. Третью часть идеальных моделей горных пород можно рассматривать как закрытую систему в жесткой адиабатической оболочке. Эта система считается полностью изолированной от окружающей среды и не способна обмениваться с нею компонентами. [c.36]

На первый взгляд может показаться, что понятие о равновесном состоянии стекла противоречит определению стеклообразного состояния как состояния неустойчивого. Однако, такое суждение было бы ошибочным. Физико-химические системы могут находиться в нескольких состояниях равновесия разной степени устойчивости. Мерой устойчивости того или иного состояния служит глубина минимума на кривой изменения 2 как функции обобщенного структурного параметра I, характеризующего степень упорядо- [c.125]

Кинетика затухания при внутрицентровой и рекомбинационной люминесценции. Поскольку люминесценция возникает при переходе системы из неравновесного состояния в равновесное, то характер ее во многом определяется относительной скоростью различных стадий процесса, или, иными словами, закономерностями протекания его во времени, т. е. кинетикой. Поэтому, привлекая люминесцентные методы к изучению физико-химической природы кристаллофосфоров, необходимо прежде всего познакомиться с кинетикой люминесценции, которая, как и кинетика химических реакций, позволяет распознать механизм процесса и найти количественные выражения его закономерностей. Это, в свою очередь, дает возможность определить многие параметры оптически активных центров, что имеет большое значение для физической химии кристаллофосфоров. [c.16]

Приготовление активированной воды проводилось с использованием электролитического активатора диафрагменного типа, представлявшего собой прямоугольный стеклянный сосуд объемом 2,5 л, разделенный на две равные части диафрагмой (стекло пирекс , диаметр частиц - 0,2...0,5 мм), путем пропускания тока постоянного напряжения через активатор. Контроль степени активации осуществлялся по изменению pH и ЕЬ воды. В процессе активации происходит пространственное разделение связанных состояний воды и их потенцирование электрическим полем, регистрируемым по отклонению окислительно-восстановительного потенциала системы от равновесного, определяемого формулой Нернста (католит, анолит), что позволяет проводить оценку их структурно-физических параметров и различий физических и физико-химических свойств отдельных зарядовых составляющих системы с использованием криофизических и физико-химических методов. В процессе медленного охлаждения и последующей кристаллизации воды образец экранировался от внешних электромагнитных полей (несколько изолированных металлических оболочек). [c.68]

Уже первые исследования метасоматических образований привели автора к представлению о системах с вполне подвижными компонентами, с разделением компонентов равновесных систем на инертные и вполне подвижные (Коржинский, 19З61). Позднее были выведены термодинамические потенциалы систем с вполне подвижными компонентами (Коржинский, 19492). С термодинамической точки зрения понятие о вполне подвижных компонентах едва ли может вызвать возражения, однако, подобно некоторым другим термодинамическим понятиям (энтропия, химический потенциал), это представление не вполне наглядно и поэтому в петрографо-минера-логической литературе прививается с большим трудом. С возражениями против применения этого понятия в геологии выступал В. А. Николаев (1947, 1954, 1955ь2, 1956). Некоторые геологи восприняли понятие о подвижности слишком упрощенно, считая, что осаждение компонента из раствора в виде минерала равнозначно переходу из подвижного состояния в инертное. Тем не менее нам представляется несомненным, что без понятия о вполне подвижных компонентах термодинамический подход к открытым системам, к которым относятся все природные системы, невозможен. В самое последнее время к представлению о подвижных компонентах, для которых независимым параметром является не масса, а химический потенциал, начинают приходить и некоторые физико-химики (ТЬотрзоп, 1955 Палат-ник и Ландау, 1955). [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология