Поверхностно-активные вещества массоперенос

Отметим, что на скорость переноса при экстракции оказывают влияние также даже незначительные примеси поверхностно-активных веществ на поверхности контакта фаз, которые способны подавлять деформацию капель и циркуляцию в них жидкости. Таким образом, адсорбция поверхностно-активных веществ на поверхности капель приводит к созданию дополнительного сопротивления массопереносу на границе раздела фаз. Все эти обстоятельства не учитываются в приведенных выше уравнениях (18.13)-(18.15) и др. Поэтому чаще скорость процесса в экстракционных аппаратах рассчитывают по эмпирическим уравнениям, которые приведены в справочной литературе. [c.153]

Для переноса поверхностно-активных веществ между амиловым спиртом и водой Линде нашел, что /г = 3 для переноса в конвективно неустойчивом нанравлении и и = 2 в устойчивом направлении массопереноса. [c.248]

Некоторые экспериментальные данные [159] дают более низкие значения скорости массопереноса, чем выведенные из уравнения (5.5). Этот факт может быть объяснен наличием поверхностно-активных веществ или неточным определением коэффициента диффузии. Как было отмечено выше, при Ро О уравнения (5.44) и (5.45) более удобны для расчетов, чем точное решение. [c.88]

В гл. 2 было показано, что движение газа или наличие в жидкости пленки поверхностно-активных веществ может привести к возникновению поверхностных сил, изменяющих поле-скорости в жидкой фазе. Эти эффекты приводят также и к значительным изменениям скорости массопереноса. [c.91]

Присутствие в жидкости поверхностно-активных веществ может оказать существенное влияние на скорость массопереноса [67, 180, 181]. Это влияние может оказаться различным в зависимости от того, образуют ли поверхностно-активные вещества третью фазу, локализованную на межфазной поверхности, или нет. Далее будет предполагаться, что поверхностно-активные вещества являются растворимыми, несмотря на то что случай нерастворимых веществ, образующих плотную поверхностную пленку, также чрезвычайно интересен [182, 183]. [c.95]

Величина А вычисляется из уравнения (2.105) при условии, что Са, есть объемная концентрация поверхностно-активного вещества на входе. Аналогичный результат имеет место, когда массоперенос направлен от твердой стенки к жидкости [184]. [c.95]

Потоки, вызванные поверхностным натяжением, могут привести к целому ряду интересных явлений. В общем случае поверхностное натяжение зависит от состава раствора вблизи границы раздела. В исследованиях по массопереносу иногда возникают неоднородности поверхностного натяжения, приводящие к так называемой поверхностной турбулентности [5, 6]. В эффекте Марангони неоднородное поверхностное натяжение создается из-за различной скорости испарения компонентов раствора. В случае падения капли в растворе с поверхностно-активными веществами неоднородности поверхностного натяжения могут воспрепятствовать внутренней циркуляции, в результате чего капля падает подобно твердой сфере [7, 8]. Аналогичные причины могут мешать возникновению волн на стекающей жидкой пленке. [c.238]

Изучение кинетики экстракции в условиях молекулярной диффузии, как увидим ниже, является одним из наиболее корректных и информативных методов исследования реакций. Для мелких капель при наличии загрязнений поверхностно-активными веществами молекулярная диффузия в дисперсной фазе может стать основным способом массопереноса. [c.148]

На массопередачу в экстракторах оказывают также влияние примеси поверхностно-активных веществ (ПАВ) на поверхности раздела фаз. Даже при очень малых концентрациях ПАВ способны подавлять деформацию капель, внутреннюю циркуляцию в них и нестабильность межфазной поверхности. Когда ПАВ адсорбируются на поверхности капель, то чаще всего, вследствие изменения гидродинамических условий, создается добавочное сопротивление массопереносу на границе раздела фаз. [c.257]

Интересно было изучить случай массопереноса двух реагирующих друг с другом поверхностно-активных веществ, растворенных в несме- [c.172]

А. Работы Линде и др. Так же, как и при качественном исследовании, Линде исследует, главным образом, массоперенос поверхностно-активных веществ, обычно цетилсульфата натрия между амидовым спиртом и водой. Поскольку точное определение концентрации ПАВ затруднительно. [c.240]

При изучении агрегативной устойчивости эмульсии большое значение имеет исследование разнообразных процессов, происходящих в межфазных стабилизирующих слоях эмульгируемой системы распределение поверхностно-активных стабилизаторов 1 жду фазами, солюбилизация эмульгируемых углеводородов в мицеллах ПАВ и связанные с ними процессы массопереноса вещества из одной фазы в другую. [c.5]

Типичным для формирования структурно-механического барьера, ограничивающего проникновение фильтрата в пористую среду, является наличие двух фаз структурообразования - быстрой и медленной. В течение первой возникает адсорбционный слой, на второй фазе осуществляется более медленная достройка полимолекулярного граничного слоя, простирающегося на несколько молекулярных порядков, что характерно для адсорбции высокомолекулярных веществ на границе с твердым телом (В.А. Каргин, Ю.С.Липатов). На начальной стадии этот процесс может развиваться одновременно во всем объеме. Макромолекулы при этом могут входить в несколько зон структурообразования, формируя сетку, препятствующую дальнейшему массопереносу. По этой причине перемещение макромолекул носит преимущественно сегментальный характер. Кроме того, в отличие от низкомолекулярных соединений, активные группы или сегменты макромолекул никогда полностью не связываются с адсорбентом часть сегментов закрепляется на поверхности, остальные простираются в объем в виде петель или свободных концов. Вследствие этого на границе раздела фаз создаются предпосылки для создания поверхностного слоя полимера, локальная концентрация в котором отличается от среднего значения по объему. Этому способствуют и селективный характер адсорбции полимеров, являющихся по своей природе полимергомолога-ми, а также особенности адсорбента - пористой среды, радиусы капилляров которой могут быть сопоставимы с размерами макромолекул. Описанные процессы определяют закономерности процесса формирования надмолекулярной структуры жидкости в норовом канале. [c.12]

Лимитирующим звеном являются факторы массопереноса. Реакция, сама по себе быстрая, может замедляться в результате наличия препятствия для переноса массы вещества в поверхностных слоях и в порах [9]. Подобные условия весьма нежелательны в исследуемых системах, поскольку при этом получаются неверные данные о кинетике реакции и активностях катализатора в промышленных установках из-за изоляции части потенциально активной поверхности. [c.753]

В соответствии с теоретическими предпосылками [32], не отмечается никаких возмущений при переносе поверхностно-активного вещества нз менее вязкой водной фазы в спирт, хотя временами отмечалась короткожпвущая осцилляторная конвекция. Массоперенос [c.232]

Некоторые важные работы выполнены Ритема [9—12] и посвящены исследованию реакций в системе жидкость — жидкость. Основная мысль исследователя заключается в том, что коалесценция п диспергирование оказывают определяющее влияние на массоперенос, сопровождающийся химической реакцией, в системе жидкость — жидкость. Поэтому все реакции, кроме самых медленных, контролируются массопередачей. Ритема [9] рассматривает степень дисперсности и влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ). Результаты исследования в реакторе периодического действия представлены для системы бензол — вода перемешиваемой со скоростью 1300 об/мин. Степень дисперсности контролировали по интенсивности проходящего света. Показано, что равновесный размер капель не был достигнут в течение 6 ч. Это, очевидно, выдвигает серьезные сомнения в возможности проектирования непрерывных реакторов на основе данных, полученных в реакторе периодического действия. [c.362]

Вопрос о том, может ли граница раздела фаз оказывать дополнительное сопротивление массопереносу, неоднократно обсуждался в литературе [36—40]. Обзор Брауна [41] почти полностью посвящен влиянию поверхностно-активных веществ на скорость переноса вещества через межфазную границу. Хотя механизм влияния ПАВ на скорость массопередачи остается до конца не выясненным, тем не менее большинство исследователей приходит к выводу, что дей- i ствие ПАВ заключается в изменении гидродинамической остановки возле границы раздела фаз, т. е. способствует уменьшению коэффициентов массоотдачи. Последнее проявляется как дополнительное сопротивление массопередаче, но ничего общего с сопротивлением межфазной границы не имеет. Если это действительно так, то ПАВ не должны оказывать влияния на кинетику массопередачи в непере-мешиваемых двухфазных системах. Однако Витакер и Пигфорд [42] обнаружили сопротивление межфазной границы при абсорбции SO неподвижной водной фазой и отнесли его за счет присутствия поверхностно-активного хромотропного индикатора. Одним из возможных объяснений механизма влияния этого ПАВ, по мнению авторов, является образование электрических слоев на границе раздела фаз, оказывающих тормозящее действие переносу вещества. Вопрос о механизме этого торможения остался неясным. [c.386]

Механизм такого снижения коэффициентов массоотдачи в газовой фазе по сравнению со значениями, предсказываемыми теорией конвективного массопереноса, еще не достаточно изучен. Можно предположить, что это является следствием образования на границе раздела фаз энергетического или механического барьера из адсорбированного слоя молекул растворимых или нерастворимых веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами. Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ), специально вносимых в жидкую фазу в небольших количествах, на скорость массопередачи исследовалось неоднократно [5]. Такое влияние в основном является негативным, однако при некоторых видах ПАВ может приводить и к ускорению массопередачи. Уменьшение скорости массопереноса при добавках ПАВ происходит не только вледствие изменения гидродинамических условий, в частности подавления циркуляции внутри капли или пузыря. Разработана модель [16], согласно которой растворимые ПАВ адсорбируются поверхностью капли или пузыря и накапливаются в кормовой ее части в количествах, достаточных для создания межфазного сопротивления или барьера. Присутствие не растворимых в воде веществ также может способствовать уменьшению скорости массопереноса. В [48] отмечается, что скорость испарения воды в пузырек падала в несколько раз, когда в воде присутствовали капельки не растворимого в ней ундекана, которые могли захватываться всплывающим пузырьком и экранировать его поверхность. Однако в настоящее время нет ответов на вопросы о том, могут ли незначительные количества ПАВ или загрязнений, содержащихся в обычных жидкостях, создать на поверхности [c.286]

III. В результате рассмотренных закономерностей влияния процесса массопереноса ПАВ через границу раздела жидкость/жидкость в присутствии ПАВ на устойчивость макроэмульсий выяснен механизм стабилизации концентрированных эмульсий поверхностно-активными веществами. [c.274]

Среди новых экспериментальных исследований рэлей-бенаровс-кой конвекциж и конвекции Марангони в горизонтальных слоях жидкости и расплавов отметим работы [б9 - 74], а также исследования влияния поверхностно-активных веществ на поле скоростей конвек-тивнюс течений и интенсивность массопереноса в жидких пленках [c.12]

Книга X. Бояджиева и В. Бешкова, посвященная массопере-носу в движущихся пленках жидкости, отражает современное состояние этой быстро развивающейся области физико-химической гидромеханики и является весьма удачным введением в круг вопросов, относящихся к данной проблеме. Отобранный для нее материал ясно отражает глубокую взаимосвязь между гидродинамикой и кинетикой тепло- и массопереноса в пленках, существенно зависящей от режимов течения, а в ряде случаев, например при нелинейном массопереносе, в большой степени и определяющей эти режимы. В соответствии с этим строится и последовательность изложения. Вначале излагаются теоретические и экспериментальные данные о ламинарном, волновом и турбулентном течениях стекающих пленок и влиянии на них поверхностных явлений, таких, как движение окружающего газа, капиллярные волны и эффекты, связанные с наличием поверхностно-активных веществ. Далее на этой основе рассматривается кинетика массопереноса для всех указанных гидродинамических ситуаций. Здесь следует отметить большой личный вклад авторов в развитие теории массопереноса в пленках, особенно в решение задач нелинейного переноса, учитывающих взаимное влияние гидродинамики, процессов диффузии и химических превращений. [c.5]

При изучении процессов тепло- и массопереноса в пленочных потоках большой интерес проявляется к исследованию влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на гидродинамиг у и массоперенос в пленках. В [249] теоретически исследован массоперенос в условиях поверхностной конвекции при наличии растворимых ПАВ. Методом интегральных соотношений получено распределение толщины пленки для параболического и ло- [c.125]

Скорость массопереноса в процессах жидкостной экстракции сильно зависит от примесей поверхностно-активных веществ, изменяющих величину поверхностного натяжения на границе раздела жидких фаз и таким образом влияющих на размер образующихся капель и на скорость циркуляционного движения дисперсной жидкости внутри капель. Кроме того, абсорбция молекул поверхностно-активных веществ поверхностью контакта фаз может приводить к образованию дополнительного сопротивления процессу переноса массы целевого компонента. Присутствие даже малых количеств поверхностно-активных веществ значительно усложняет кинетику массопереноса, и в таких сл5гчаях расчет необходимых размеров экстракционного аппарата производится, как правило, по непосредственным экспериментальным данным. [c.462]

Как известно, основное влияние на условия возникновения н интенсивность са.мопроизвольной межфазной конвекции при массопереносе оказывают динамическая вязкость и молекулярная диффузия во взаимодействующих фазах, межфазное натяжение системы, концен фашонный уровень и поверхностная активность переносид Ы.ч веществ. [c.52]

Отсюда можно было бы сделать вывод о том, что молекулы мылоподобных (поверхностно-активных) веществ также обеспечивают повышенный массоперенос, так как они разрушают поверхностный слой водных растворов. Наблюдается же как раз противоположное явление. Аммонийолеат и стеарат сильно замедляют реакцию с мочевиной. Хотя в этой системе поверхностное натяжение водной фазы сильно ослаблено молекулами мылов, между фазами образуется новый слой объемистых молекул, который препятствует проникновению молекул парафина или жирной кислоты из одной фазы в другую. По этой причине для быстрого протекания процессов разделения и роста кристаллов pH водной фазы должен равняться 6 -т- 7. В опытных или промышленных установках в результате гидролиза мочевины образуются аммониевые соли, а следовательно, мыла и другие побочные продукты, что будет ограничивать скорость аддуктообразования, если не проводить нейтрализацию. Этот кинетический эффект в системах с жирной кислотой является обратимым. Скорость реакции очень мала при pH 9 и наибольшая при pH 6. [c.484]

Влияние адсорбции на электродные процессы в полярографии более сложно, чем в других рассматриваемых методах, поскольку из-за роста капли ртути и быстрого изменения ее площади может не достигаться равновесие адсорбции. Это может быть вьпвано малой скоростью адсорбции, а также ограничениями массопереноса при небольшой концентрации поверхностно-активного вещества в растворе. [c.445]

Ю. Л. Килковская, Л. Я. Кремнев, А. А. Абрамзон. Массоперенос поверхностно-активных веществ через границу раздела жидкость—жидкость. [c.373]

Влияние адсорбированных на границе электрод/раствор поверхностно-активных органических веществ (ПАОВ) на электрохимическую кинетику может быть весьма сложным и затрагивать различные стадии электродного процесса как собственно элементарный акт, так и стадию массопереноса. Чаще всего в литературе рассматривается влияние адсорбции ПАОВ на стадию переноса электрона. Гораздо меньше изучен и обсужден вопрос о действии ПАОВ на шроцессы массопереноса при протекании электродных реакций. Более того, нередко утверждается, что не существует связи между адсорбционными процессами и процессами подвода реагентов к поверхности электрода или отвода от нее продуктов реакции. В общем виде это неправильно, во многих случаях установлено существование такой взаимосвязи, причем действие ПАОВ на стадии массопереноса зависит от степени заполнения им поверхности электрода и структуры адсорбционного слоя. [c.124]

Нами изучался массоперенос в системах жвдкость - жадность, протекающий как в направлении, при котором возникает ячеечная конвективная неустойчивость, так и в нап] влвнии, соответствующе устойчивому режиму [9]. Из графика на рис. 20 вадно, Что в условиях, близких к термодинамическому равновесию и поддерживаемых за счет самодиффузии, имеет место вдеалыюя экспоненциальная зависимость. В случав конвективной ячеечной неустойчивости наблюдается значительное ускорение массообмена, скорость которого зависит как от градиента концентрации используемого поверх-ностно акгивного вещества, так и от его поверхностной активное- [c.100]

В работе [250] рассмотрены нелинейные задачи о ламинарном течении пленки жидкости под действием силы тяжести и конвективной диффузии растворяющегося в пленке вещества при наличии на ее поверхности нерастворимых активных и инак-тивных веществ. Получены точные решения для толщины пленки и распределения концентрации ПАВ вдоль ее поверхности. Установлено влияние ПАВ на величину диффузионного потока. Указано, что введение в жидкость поверхностно-активных и инактивных добавок способно интенсифицировать массоперенос. [c.126]

Вопрос о влиянии физических свойств гетерогенной среды аэротенка, содержащей взвесь активного ила, на растворимость кислорода весьма мало освещен в литературе. Несомненно, что наличие взвешенных веществ в жидкость оказыавет тормозящее влияние на скорость массопереноса. Возникающие изменения вязкости и поверхностного натяжения жидкостной фазы влияют на размер пузырьков воздуха, скорость их движения, турбулентность гетерогенного потока и сопротивление движению воздушных пузырьков. Как правило (за исключением некоторых видов ПАВ), снижение величины с увеличением концентрации загрязнений описывается моно- [c.30]