Термодиффузия из растворов

Мы рассмотрим позднее стационарный процесс миграции веществ через перегородку, в которой вещество растворяется. Если поддерживать постоянство давления газа по обе стороны перегородки, то через нее будет проходить постоянный газовый поток. Кроме того, в ряде случаев градиент одного параметра вызывает градиент другого. Так, например, наличие градиента температуры приводит к градиенту концентрации (термодиффузия). В гл. IX было показано, что градиент концентрации электролита может приводить к градиенту электрического потенциала (диффузионный потенциал). [c.413]

Интересные опыты по изучению диффузии в газовых смесях и в растворах под влиянием температуры проведены Соре (1879). Если жидким раствором или смесью газов заполнить вертикальную трубку и верхний конец ее нагревать, а низ охлаждать, то концентрация раствора или смеси газов на обоих концах трубки становится различной (эффект Соре). Хотя разности концентрации на концах трубки не превышают нескольких процентов в газах и десятых долей процента в жидкостях, к такому эффекту было проявлено внимание и позднее удалось установить, что эффект Соре становится во много раз значительнее, если его усилить путем тепловой конвекции. В настоящее время такой прием, называемый методом термодиффузии газовых смесей, широко применяют для разделения изотопов. При разделении на компоненты жидких растворов термодиффузия менее эффективна. [c.153]

Поскольку урансодержащие руды обычно бедны (0,05—05,% U), их подвергают обогащению различными методами, затем сырье переводят в тетрафторид UF4, который восстанавливают кальцием или магнием при температуре 430—600 °С. Полученный таким образом металл подвергают вакуумной переплавке. Специфической проблемой химии и металлургии урана является необходимость разделения изотопов, поскольку реакции деления из природных изотопов подвергается только Для отделения от применяют термодиффузию газообразного гексафторида UFj через пористые перегородки. При переработке урансодержащих препаратов необходимо принимать во внимание критическую массу, при которой возможно самопроизвольное возникновение цепной реакции. Поэтому нельзя работать с большими количествами соединений урана и большими объемами их растворов. [c.438]

Сущность явления термодиффузии, открытого К. Людвигом в 1856 г., состоит в том, что при наличии температурного градиента в смеси, состоящей из нескольких компонентов, возникает градиент концентраций. Заполнив U-образную трубку раствором сульфата натрия и поддерживая в одном ее колене температуру О, а в другом 100°С, Людвиг обнаружил через некоторое время в холодном колене выпавшие в осадок кристаллы соли, [c.95]

Обычное представление о том, что движущей силой диффузии является просто разность концентраций, а диффузия направлена на выравнивание концентраций, не совсем верно. Пример — термодиффузия (эффект Соре), приводящая к возникновению разности концентраций в объеме первоначально однородной по концентрации смеси при наложении на нее разности температур. О разности концентраций можно говорить как о приближенной величине движущей силы диффузии лишь в том частном случае, когда в растворе разность химических потенциалов вызвана только различием концентраций. Именно этот случай мы рассматриваем дальше. [c.39]

Оценка влияния эффектов наложения (термодиффузия и диффузионная теплопроводность) связаны с численными значениями коэффициентов и ас. Установлено [123, с. 48], что в растворах D . в 10 —10= раз меньше D. При сравнительно малых градиентах температур и концентраций, возникающих в пористых телах в процессе экстракции, эффектами наложения можно пренебречь. Необходимость учета этих эффектов может возникнуть при описании кинетики [c.30]

Если раствор полимера поместить в камеру, где имеется градиент температуры по горизонтали, то около стенок такой камеры возникнут конвекционные токи, направленные вверх и вниз. При достаточно близком расстоянии между нагреваемой и охлаждаемой стенками благодаря разницы коэффициентов изотермической диффузии и термодиффузии более тяжелые молекулы будут скапливаться внизу, а более легкие наверху, что приведет к изменению концентрации в верхней и нижней частях камеры. [c.59]

Основные научные исследования посвящены проблеме получения и анализа высокочистых веществ. Изучал термодинамику предельно разбавленных растворов, внес существенный вклад в теорию процессов глубокой очистки веществ методами ректификации, термодиффузии, противоточной кристаллизации из расплава. Разработал методы глубокой очистки летучих неорганических гидридов, хлоридов и металлоорганических соединений. Исследовал процесс глубокой [c.167]

Таким образом, показана возможность применения метода термодиффузии для разделения аналитических количеств и высоковязких веш еств путем ведения процесса в растворе, что значительно расширяет границы использования данного способа. [c.91]

Высокие значения локальных тепловых потоков являются причиной больших перепадов температуры по толщине стенки трубы, что увеличивает диффузию под влиянием температурного градиента. Термодиффузия приобретает важную роль, когда металл окисляется или корродирует при наличии температурного градиента. Растворенные атомы в исходном гомогенном твердом растворе [c.128]

Если температура раствора 40 °С, а растворителя 5 °С, т. е. разность температур составляет 35 град, то коэффициент диализа возрастает в 1,7 раза. Следовательно, образование термодиффузии способствует увеличению коэффициента диффузии. [c.67]

Приведем некоторые данные о влиянии термодиффузии на коэффициент диализа и электродиализа (о) раствора хлористого калия (табл. 9). [c.67]

Таким образом, используя явление термодиффузии при диализе ферментных растворов, можно повысить коэффициент диализа в 1,5—1,7 раза, что тем самым позволит ускорить процесс диализа и уменьшить возможность инактивации ферментов. [c.67]

Эти расчеты можно критиковать за неучет диффузии и термодиффузии соли в жидкости. Однако проверка величины испарения влаги по убыли в весе тела и по кривым распределения соли дает одинаковые результаты. Кроме того, в работе В. П. Журавлевой [Л. 16] были сделаны такие расчеты с учетом диффузии и термодиффузии соли в растворе. Эти коррективы были внесены в расчеты автора, проведенные еще в 1934 г. В результате было установлено, что характер углубления зоны испарения остается прежним. Некоторые уточнения, внесенные в кривые распределения концентрации [c.152]

Другой особенностью подготовки сырья для нефтехимического синтеза является необходимость разделять компоненты, близкие по температуре кипения или кипящие при очень низких температурах. В связи с указанными особенностями помимо общепринятых процессов ректификации и абсорбции для разделения компонентов используют адсорбцию, азеотропную и экстрактивную перегонку, экстракцию селективными растворителями, кристаллизацию и термодиффузию. В подготовке сырья для нефтехимического синтеза применяют и химические методы, для чего осуществляют специальные химические превращения (селективное гидрирование, взаимодействие с серной кислотой, аммиачными растворами одновалентной меди, щелочью и т. д.). [c.19]

Теория и практика термодиффузии растворов полимеров была разработана Лангхаммером [105], Кесслером и др. [106]. Отношение коэффициентов термодиффузии ф ) и изотермической диффузии (D) (так называемый коэффициент Сорета — S) связан с концентрацией и молекулярным весом эмпирическим соотношением [c.59]

В этом разделе рассматриваются некоторые параметры, имеющие значение для любой термодиффузионной колонки. В разд. III, Б и В рассмотрены те переменные, которые характерны именно для макромолекул, это концентрация макромолекул и молекулярный вес их. Результаты исследований влияния стандартных параметров на процесс термодиффузии растворов полимеров и растворов низкомолекулярных соединений весьма удовлетворительно согласуются друг с другом. Дебай и Бики [4] проверили корректность предсказания теории относительно того, что величина а должна быть пропорциональной высокой степени ширины щели а. Полученные ими данные, однако, свидетельствуют о пропорциональности а третьей степени а, а не четвертой, как предсказывает теория. Подобные данные соответствуют результатам, полученным и для низкомолекулярных соединений [И]. [c.162]

Составляющими системы называют вещества, которые можно выделить из смеси (газовой, жидкой, твердой) в чистом устойчивом виде (при обычных условиях) с помощью простых физических методов испарения, конденсации, экстракции, хроматографии, кристаллизации, центрифугирования, термодиффузии, электроосмоса и других. BI качестве примера можно привести газовую смесь, содержащую N2, Оз, Не, СО и СО2. Каждое из веществ можно выделить хроматографией из смеси, и они устойчивы при обычных условиях каждое из них можно назвать составляющим системы. В указанной системе содержатся пять составляющих. В другой системе, например такой, как водный раствор KNO3, составляющими могут быть только вода и соль, а ионы К+, NO3 , Н+, ОН- составляющими смеси не являются, так как ионы не могут быть выделены в чистом виде и не могут существовать вне водного раствора. [c.155]

Разделение веществ методом термодиффузии основано на возникновении градиента концентраций в смеси веществ под влиянием градиента температуры (например, один конец запаянной трубки, в которой находится смесь, нагревается, а другой охлаждается). Само явление термодиффузии применительно к водным растворам солей было открыто еще в середине прошлого века. Зтим явлением объясняется также и обнаруженный в то же время термоэлектрг еский эффект в твердых телах, в частности в металлах, проявляющийся при наложении на них температурного поля. Возможность протекания термической диффузии в смесях газов вначале была предсказана теоретически (1911г.), л затем подтверждена и экспериментально (1917г.). [c.160]

Известны попытки теоретического расчета постоянной термодиффузии для жидких смесей. Однако соответствующие методики расчета имеют еще меньшую точность, чем аналогичные методики расчета для газовых смесей. Поэтому и здесь приходится прибегать к экспериментальным определениям. В большинстве случаев при этом определяют не ат, а величину Sr = = ат1Т, которую называют коэффициентом Соре. Простейшая установка для определения коэффициента Соре представляет собой заполненный исследуемой смесью цилиндр, концы которого закрыты днищем и крышкой, изготовленными из теплопроводящего материала, обычно из металла. Один конец цилиндра охлаждается до температуры Ti, а другой нагревается до температуры Ti. Таким образом, днище и крышка цилиндра играют роль холодной и горячей стенок соответственно. Под влиянием градиента температур в цилиндре (ячейке) возникает градиент концентрации, обусловленный протекающими процессами термической и концентрационной диффузии. Для устранения конвективного перемешивания в растворе в середине ячейки устанавливают пористую перегородку. По достижении равнове- [c.179]

Эффект Дюфура (1832—1892) —изменение температуры при диффузии газов сквозь пористые перегородки (открыт Л. Дюфуром в 1872 г.) — явление, обратное термодиффузии. Эффект Соре (открыт Ш. Соре в 1879 г.) — термодиффузия в растворах. В газах разность температур при эффекте Дюфура может достигать нескольких кольвинов, в жидкостях она порядка 10" К. — Прим. перев. [c.36]

При неизотермическом массопереносе, т. е, если условия прогрева влгiЖнoгo материала вызывают появление в нем не только градиента влажности, но и градиента температуры, влага в материале будет перемещаться не только из-за градиента влажности (явление влагопроводности, или концентрационная диффузия), но и из-за градиента температуры (явление термо-влагопроводности, или термическая диффузия). Явление термовлагопроводно-сти в капиллярнопористых телах получило название эффекта Лыкова (1935 г.) и подобно явлению термодиффузии в газах и растворах (эффект Соре).— Прим. ред. [c.36]

Кесслер и Крейза [106] изучили термодиффузию в 1%-ном растворе полибутилметакрилата в бензоле. Они исходили из предположения, что при определенном расстоянии между стенками камеры (г) коэффициент разделения [c.60]

Если два раствора различного состава, находящиеся при одной и той же температуре, вступают в диффузионное взаимодействие, то между ними возникает температурный градиент (эффект Дюфо). И наоборот, если к гомогенному раствору приложить температурный градиент, то в таком растворе обычно устанавливается градиент концентраций. Этот эффект называют термической диффузией (термодиффузией). [c.619]

Вязкость растворов была исследована Фридлендером [51, обнаружившим ее возрастание на закритических изотермах, и Е. Л. Зориной [6]. Сообщение об анало гичном поведении вязкости в системе жидкость — пар (для углекислоты) появилось в 1957 г. в работе Михельса с сотрудниками [71. В. К- Семенченко предсказал этот эффект в 1947 г., но экспериментаторы не предприняли тогда целенаправленных поисков. Важные результаты получены за последнее время по диффузии и термодиффузии. И. Р. Кричевский, Н. Е. Хазанова и Л. Р. Линшиц [8] нашли чрезвычайно сильное уменьшение коэффициента диффузии в критической области расслаивающихся растворов. Аналогичное явление медленного установления равновесия имеет место и в однокомпонентных системах при рассасывании неоднородности плотности. Такая неоднородность (за вычетом эффекта гравитационного сжатия) получается при нагреве вещества выше критической температуры в запаянной ампуле. Многие исследователи наблюдали это явление. А. Г. Столетов охарактеризовал его как затрудненное приближение к равновесию. [c.117]

Лii/p)Vp]. Градиент давления в действительности не является независимой движущей силой для тепло- и массопереноса скорее он движущая сила для течения жидкости (гл. 15). Как видно из уравнения (85-1), градиент температуры может также приводить к переносу массы. Этот процесс называется термодиффузией, поскольку поддерживаемый в растворе градиент температуры может приводить к изменению состава. Однако в промышленных системах термодиффузия обычно не имеет значения. Обратный процесс, называемый эффектом Дюфора, обсуждается в следующем разделе. Коэффициенты термодиффузии служат дополнительными характеристиками переноса, [c.285]

Исследовано (в ультрацентрифуге) молекулярно-весовое распределение поливинилпирролидона с малым (11 000 и 28 000) и большим (328 000) молекулярным весом. Молекулярно-весовое распределение поливинилпирролидона 1С мол. весом 17 600 было и-оследовано также осмометрическим методом, когда применяемая мембрана проницаема для растворенного вещества 472 Исследовано осмотическое давление водных растворов фракций поливинилпирролидона Сравнительное исследование полидисперсности поливинилпирролидона методом дробного осаждения, термодиффузией и фильтрацией через гель (нерастворимый крахмал) показало, что метод термодиффузии позволяет добиться высокой селективности при разделении высоко молеку-лярных фракций, в то время как фильпрация разбавленного раствора через гель эффективно разделяет лишь сравнительно низкомолекулярные фракции 74,1475 Исследование концентрационной зависимости коэффициентов диффузии образцов поливинилпирролидона мол. весом 1100, 24 500, 40 000 и 160 000 показало, что в соответствии с гидродинамическими теориями коэффициенты диффузии, экстраполированные к бесконечному разбавлению, обратно пропорциональны молекулярному весу в степени 0,6 [c.746]

Перейдем далее к рассмотрению системы, состояп ей из частиц двух сортов, т. е. раствора двух веш,еств. Если пренебречь эффектами термодиффузии, концентрация с растворенного веп ества подчиняется в этом случае обычному диффузионному уравнению [c.92]

Если хотя бы одно из этих условий не соблюдается, то в системе должны начаться процессы термодиффузии, перетекания, электропроводности или молекулярной диффузии, в результате которых исчезает соответствующий градиент и устанавливается равновесие. В случае электропроводности причиной процесса является градиент электрического поля dil ldx, при молекулярной диффузии — градиент химического потенциала или, с некоторым упрощением, градиент концентрации d ldx. Поскольку в растворах электролитов диффундируют ионы — заряженные частицы, скорость движения которых неодинакова, то диффузия в этом случае будет проходить под одновременным действием градиентов концентрации и потенциала. В этом отношении диффузия является более сложным процессом, чем электропроводность. [c.97]

Ионы Металлов, входящие в состав проявителя, могут адсорбироваться на поверхности подложки и при последующей термодиффузии примесей в подложку вызывать дефекты полупроводниковых структур. Для сверхбольших интегральных схем отрицательное влияние удерживания подвижных ионов металлов особенно велико и повышается с ростом плотности элементов схемы. Поэтому необходимо, чтобы максимальное содержание ионов Na+ и К+ в резисте составляло 0,2—5 млн-. Поскольку проявление позитивных резистов проводится растворами щелочей, требуется хорошая промывка подложки после проявления. Заметна тенденция использовать растворители, не содержащие ионов металлов, и для проявления позитивных резистов, так как при этом меньше вносится всевозможных загрязнений. Примером таких проявителей могут служить MF-314 Shipley, а также системы па основе водных растворов аминов [2] и смесей этаноламинов с глицерином [79]. [c.51]

Ячейка такой конструкции обладает тем преимуществом, что создает условия опыта, близкие к эксплуатационным горячий и холодный электроды помещены в один и тот же раствор без разделения анодного и катодного пространства. Вследствие того, что верхняя часть ячейки находится при повыщенной температуре, конвективного размешивания жидкости и связанного с ним явления термодиффузии не происходит. Помимо этого, ячейка обладает относительно малым внутренним сопротивлением. [c.210]

Другой особенностью подготовки сырья для нефтехимическогс синтеза является необходимость разделять компоненты, близкие пс температуре кипения или кипящие при очень низких температурах В связи с указанными особенностями помимо общепринятых Про цессов ректификации и абсорбции для разделения компоненто используют адсорбцию, азеотропную и экстрактивную перегонку экстракцию селективными растворителями, кристаллизацию и термодиффузию. В некоторых случаях приходится применять процессы хемосорбции (например, выделение бутадиена из бутен-бутадиено-вой фракции путем его хемосорбции аммиачным раствором ацетата закисной меди) или осуществлять специальные химические превращения (например, селективное гидрирование при очистке этилена от ацетилена). [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология