Капилляр тупиковые

Нередко в процессе экстрагирования растворяются стенки капилляров или вещество, находящееся внутри инертного пористого носителя, либо одновременно и то и другое. В зависимости от вида капилляров (тупиковые или сквозные), наличия в них защемленного газа и [c.457]

Рис. 6.7. Импульсная пропитка тупикового капилляра

Влияние пористости, кратко изложенное выше, осложняется тем, что в природных и синтетических носителях существуют тупиковые поры, причем объем их измеряется величинами, сопоставимыми е общим объемом пор. То же можно сказать и о поверхности носителей [82]. Возможны случаи, когда носители, имеющие сквозные поры, ведут себя подобно телам с тупиковыми порами. При полном погружении носителя в раствор пропитку будет тормозить сопротивление, которое оказывает перемещению фронта пропитки защемленный в тупиковых порах воздух [82—84]. Частично такое же сопротивление оказывает и воздух, находящийся в сквозных капиллярах. - [c.133]

Продолжительность окончательного заполнения тупиковых капилляров, если защемлен труднорастворимый газ, с уменьшением радиуса пор убывает, продолжительность пропитки сквозных пор с уменьшением радиуса возрастает. [c.77]

Поры и капилляры по связи с внешней средой делят на три вида открытые, тупиковые и закрытые. Открытые поры и капилляры обоими концами сообщаются между собой и с внешней поверхностью тела, тупиковые поры и капилляры — только с одного конца. Закрытые поры являются внутренними пустотами, и они не могут быть определены обычными методами, так как недоступны для прямого измерения. Общая пористость складывается из трех составляющих [c.134]

В случае наличия тупиковых капилляров в частицах порошка этот метод дает меньшие значения удельной поверхности по сравнению с методом адсорбции газов (например, для силикагеля). [c.73]

В гидрофобной пористой среде, напротив, вода сосредоточена в центре крупных пор, а нефть образует пленку на поверхности породы. При вытеснении вода образует непрерывные каналы через крупные и средние капилляры, а толщина нефтяных пленок постепенно уменьшается. Процесс вытеснения для гидрофобных коллекторов характеризуется коротким безводным и продолжительным водным периодом, для достижения предельной обводненности требуется закачка 10... 15 поровых объемов воды. Остаточная нефть сосредоточена в пленке на поверхности породы, а также в мелких и тупиковых порах. [c.32]

Особенностью рассматриваемого процесса является избирательная экстракция одного или нескольких компонентов из твердых тел. Экстрагируемые компоненты могут находиться в порах твердого тела либо в виде раствора, либо в виде твердого растворимого вещества в последнем случае экстракции предшествует растворение данного вещества. Процессы экстракции применяются в химической технологии для извлечения различных веществ из рудных и нерудных ископаемых, пористых продуктов спекания, растительного сырья и др. Строение этих материалов очень разнообразно и оказывает, естественно, большое влияние на кинетику экстракции. Так, некоторые материалы с самого начала обладают пористой структурой, благоприятной для проникновения экстрагента и выхода экстракта, особенно при наличии сквозных и крупных пор, и менее благоприятной —в случае тупиковых и очень мелких пор (капилляров). Существует, однако, множество таких материалов, в которых крупные и даже сквозные поры образуются по мере удаления экстрагируемых компонентов. Заметим еще, что обрабатываемые твердые материалы редко имеют регулярную структуру, т. е. растворимые компоненты неравномерно (хаотически) распределены в объеме инертного (нерастворимого) скелета, поэтому теоретический расчет кинетики процесса возможен только при его сочетании с прямым экспериментом. [c.604]

Рис. 3.6. Двустороннее заполнение тупикового капилляра глубиной I индикаторной жидкостью

Одностороннее заполнение тупикового капилляра (рис. 3.9) отличается тем, что газ (воздух), сжатый вблизи тупикового конца, ограничивает глубину проникновения пенетранта (кривая 3 на рис. 3.8). Рассчитывают предельную глубину заполнения /[, исходя из равенства давлений на пенетрант снаружи и изнутри капилляра. Наружное давление складывается из атмосферного ра и капиллярного р . Внутреннее давление в капилляре рь определяют из закона Бойля - Мариотта. Для капилляра постоянного сечения - ])5 Рь = Рак /( 0. где [c.604]

Рис. 3.8. Кинетика заполнения пенетрантом капилляра сквозного (/), тупикового с учетом (2) и без учета (3) явления диффузионной пропитки

Рис. 3.9. Одностороннее заполнение тупикового капилляра с параллельными стенками

Приведенное выше рассмотрение заполнения тупиковой щели с непараллельными стенками (хорошо имитирующей реальные трещины) или конического капилляра (имитирующего поры) более сложно, чем капилляров постоянного сечения. Уменьшение поперечного сечения по мере заполнения вызывает увеличение капиллярного давления, но еще быстрее уменьшается объем, заполненный сжатым воздухом, поэтому глубина заполнения такого капилляра (при одинаковом размере устья) меньше, чем капилляра постоянного сечения. [c.604]

Реально предельная глубина заполнения тупикового капилляра оказывается, как правило, больше расчетного значения. Это происходит за счет того, что воздух, сжатый вблизи конца капилляра, частично растворяется в пенетранте, диффундирует в него диффузионное заполнение). Для протяженных тупиковых дефектов иногда возникает благоприятная для заполнения ситуация, когда заполнение начинается с [c.604]

Кинетика движения смачивающей жидкости в тупиковом капилляре определяется формулой (3.7) лишь в начале процесса заполнения. В дальнейшем при приближении / к / скорость процесса заполнения замедляется, асимптотически приближаясь к нулю (кривая 2 на рис. 3.8). [c.605]

Рассмотрим самый общий случай, когда в тупиковом капилляре находится жидкость 1 (Ж[) и с ней в контакт приводится жидкость 2 (Жг), химически не реагирующая с ней (рис. 3.11). В зависимости от поверхностного натяжения жидкостей (Ст , СГ2), давления насыщенного пара (Рь Р2), краевого угла смачивания ( 1, 2) возможны два крайних варианта их взаимодействия. [c.608]

Рис. 3.11. Схема взаимодействия жидкости 1 (Ж)) и жидкости 2 (Ж2) в тупиковом капилляре. Случай полного извлечения жидкостью 2 жидкости 1 02 os 02 < ji os 0]

ГИДРОДИНАМИКА ЗАПОЛНЕНИЯ ТУПИКОВОГО КАПИЛЛЯРА [c.610]

Тупиковый капилляр имеет открытый доступ только с одной стороны. Поэтому заполнение тупикового капилляра отличается тем, что паровоздушная смесь, запертая в тупиковом конце, ограничивает глубину проникновения пенетранта или другой жидкости. Рассмотрим заполнение тупикового капилляра на примере индикаторной жидкости. Когда пенетрант приходит в контакт с тупиковой капиллярной несплошностью (трещиной), вначале она быстро, благодаря силам поверхностного натяжения, заполняется индикаторной жидкостью на глубину /] (рис. 3.9). Но затем этот процесс существенно замедляется, по мере увеличения противодействия -давления внутри тупикового конца. Когда капиллярное давление жидкости сравняется с давлением защемленной парогазовой смеси внутри, считают, что процесс заполнения переходит из капиллярной стадии в диффузионную, когда сжатый в полости дефекта воздух постепенно растворяется в пенетранте и диффундирует наружу к устью дефекта. Учитывая, что растворимость воздуха в жидкостях при нормальных условиях невелика, диффузион- [c.610]

По технологии пенетрант не может находиться на поверхности контролируемого изделия несколько часов по многочисленным причинам. Поэтому практически всегда в тупиковом капилляре может остаться защемленный воздух или пар, о чем не следует забывать. Интересно, что этот зажатый газ может при проявлении помогать извлечению пенетранта из трещины, т.е. играть положительную роль. [c.611]

Процесс заполнения капиллярных каналов жидкостями представляет собой целый ряд явлений перемещение жидкой среды в канале капилляра под действием капиллярных сил или внешнего давления диффузия газа, защемленного в тупиковой несплошности, в проникающую жидкость диффузионное перемещение растворенного газа к устью дефекта, растворение загрязнений, имеющихся в полости дефекта диффузионное перемещение загрязнений к его устью. [c.667]

Увеличение сил капиллярной контракции продолжается вплоть до конца данного этапа. При этом вода удаляется не только из капилляров с большим диаметром, но также из очень узких микропор и из части жидкостных межчастичных перемычек. При некоторой пластичности структуры устья самых тонких микропор могут несколько смыкаться, что может уменьшать концентрацию напряжений в их тупиковых точках [c.228]

Записанная в безразмерном виде формула для капиллярной пропитки тупиковых капилляров имеет вид [26, 30, 71] [c.35]

Формулы (1.101), (1.100) хорошо согласуются с результатами опытов с модельными системами и пористыми телами при пропитке последних жидкостями, не растворяющими газы [30, 170]. Однако во многих случаях на ход пропитки оказывает влияние и способность газов растворяться в жидкостях. Защемленные в тупиковых порах газы растворяются в соответствии с законом Генри и диффундируют к устьям капилляров. Скорость и глубина проникновения жидкости в тупиковые капилляры в этой диффузионной стадии описывается формулами [26, 30] [c.36]

В процессах обработки капиллярно-пористых тел жидкостью важнейшую роль играет перемещение жидкости в тупиковых капиллярах, т. е. капиллярах закрытых с одного конца. Проникновение жидкости в такой капилляр сопровождается сжатием находящегося в нем газа под действием капиллярного давления. При быстром погружении твердого тела в жидкость сквозные капилляры ведут себя так же, как тупиковые. Анализ кинетики заполнения цилиндрического тупикового капилляра приводит к соотношению [c.437]

Реальные материалы обычно не обладают геометрически правильной системой капилляров и пор — это скорее криволинейные каналы неправильного и непостоянного поперечного сечения [16, 17] длины таких каналов, как правило, неодинаковы. Относительное расположение пор разных размеров также обычно различно. Так, например, система пор может иметь разветвленную, древовидную структуру, при которой устья пор наибольших размеров выходят на наружную поверхность частиц, а по мере удаления от поверхности в глубь частицы поры разветвляются и их поперечные размеры уменьшаются. В некоторых пористых материалах, в частности синтетического происхождения, пористая структура обычно более регулярная. Возможны любые комбинации взаимного расположения, соединения и конфигурации капилляров и пор, среди которых могут быть тупиковые и полностью замкнутые. [c.43]

Если частицы зернистого слоя обладают внутренней пористостью, задача определения удельной поверхности (поверхности контакта взаимодействующих фаз в массообменном или химическом процессе) существенно усложняется. Модель пористой среды такого типа должна учитывать кроме сквозных также тупиковые поры (или капилляры). В тупиковых порах находится воздух, сжимающийся под воздействием фильтрующегося потока жидкости или газа. [c.14]

Принцип изменения давления при твердофазном экстрагировании и родственных ему процессах характеризуется следующим механизмом перемещения жидкостей в пористых средах под действием капиллярных сил. Пусть структура твердого материала (например, растительных семян) обладает достаточной пористостью в результате предварительной обработки. При погружении в растворитель происходит раскрытие всех пор и капилляров. Однако воздух или другие газы и пары, содержащиеся в тупиковых порах материала, создают сопротивление проникновению экстрагента в глубь такого материала. Воздух и другие газы будут частично собираться в виде мелких пузырьков под оболочкой семян, препятствуя их пропитке растворителем. Однако воздух и другие газы и пары, находящиеся в тупиковых порах, оказываются защемленными и сжимаются под действием капиллярных сил. [c.168]

Диффузионная стадия пропитки сильно зависит от растворимости газов. Действительно, так как поры и капилляры экстрагируемого твердого материала постепенно заполняются растворителем, между концентрациями целевого компонента в твердой и жидкой фазах устанавливается равновесие. Защемленные газы растворяются в жидкости, и в ней возникают градиенты концентрации, обусловливающие конвективную диффузию растворяющихся газов. Практическое применение этого эффекта заключается в следующем замена труднорастворимых газов легкорастворимыми может обеспечить возможность увеличения скорости пропитки (или экстрагирования настаиванием, перколяцией и т. п.) в 10 раз. С другой стороны, можно найти метод освобождения воздуха (или других газов и паров) из пористого материала и таким образом улучшить массообмен. Это тем более заманчиво, поскольку, например, во многих горных породах тупиковые поры занимают 40—60 % общего объема пор. [c.169]

Каналообразные и тупиковые поры могут быть прямыми, извилистыми и петлеобразными. Каналы пронизывают керамический материал во всех направлениях, переплетаются друг с другом и сообщаются между собой. Вследствие этого проникающая агрессивная среда перетекает при своем движении из одного капилляра в другой. Сложное строение каналов влияет на проницаемость керамических материалов, поэтому при ее оценке очень важно учитывать конфигурацию каналов, [c.40]

Оборудование и посуда. Вакуумная установка с тупиковым счетчиком внутреннего наполнения. Сушильный шкаф. Трубчатая печь, Трехгорлая колба с обратным холодильником и мешалкой. Чашки Петри (2 шт.). Ампулы из стекла пирекс на 100 и 3 мл. Воронка для горячего фильтрования. Воронка Бюхнера. Колба на 200 мл. Кварцевые тонкостенные капилляры. [c.654]

Для определения удельной активности толуола, содержащего тритий в метильной группе, и бензойной кислоты, полученной из толуола и содержащей тритий в кольце, отвешивают по 5 мг толуола и бензойной кислоты соответственно. Запаивают навески в кварцевые тонкостенные капилляры, которые помещают в ампулы на 100 мл. Отвешивают 100 мг NiO и 1 г цинковой пыли и помещают в те же ампулы. После откачивания воздуха из ампулы до давления 10 —Ю з мм рт. ст. ее запаивают, сильным встряхиванием разбивают капилляр в ампуле и нагревают в трубчатой печи при температуре 650° С в течение 3 ч. Затем ампулу охлаждают и помещают в резервуар прибора для раздавливания с тупиковым счетчиком (см. рис. 19.2). [c.655]

Были предложены и другие одномерные модели, учитывающие шероховатость и гофрированность стенок пор, наличие сужений в порах, различные серийные модели, модель параллельных каналов с тупиковыми ветвями для описания застойных зон в пористых материалах, модель параллельных капилляров с идеальной связью, учитывающая микропористую связь между основными капиллярами по всей их длине [23]. [c.129]

Специальными опытами, проведенными в МИХМе, по импульсному акустическому воздействию выявили кинетику проникновения воды в тупиковый стеклянный капилляр диаметром 0,17 мм (рис. 6.7). Устье капилляра помещалось в воду над мембраной импульсного электродинамического излучателя (см. рис. 3.18). Энергия в одном импульсе составляла 500 Дж. Разрывное движение столба жидкости способствует выводу газа через устье и удержанию жидкости в капилляре в отсутствие воздействия. Скоростная киносъемка позволила установить наличие кумулятивной струи на поверхности мениска, что подтвердило выдвинутую Г. А. Кардашевым и А. С. Першиным гипотезу кумулятивной пропитки. Аналогичные эффекты были отмечены в ультразвуковом кавитационном пояе. Позже эти представления были перенесены рядом авторов, как отмечалось вьппе, на ультразвуковой капиллярный эффект. [c.131]

Коэффициент ироницаемости и пористость определяют эксле-римеытально. Затем, задаваясь коэффициентом извилистости, по уравнению (IV. 95) рассчитывают радиус пор. Значенне коэффициента извилистости для пористых тел лежит в пределах от 1 до 1,5. Часто этот коэффициент выбирают произвольно, исходя из разных соо.бражений. Необходимо иметь в виду, что метод фильтрации почти всегда дает заниженные значения размеров пор и капилляров. Это связано, главным образом, с тем, что любое пористое тело имеет закрытые и тупиковые поры, которые при фильтрации не работают. [c.234]

Истинная плотность кристаллических веществ определяется по рентгеноструктурным данным. В материалах, не содержащих изолированных пор, истинную плотность можно оценить пикнометрически, взвешивая материал в неадсорбирующейся среде, например в гелии при повышенной температуре. Пористость, обусловленная сквозными н тупиковыми порами, называется эффективной. Одним из наиболее распространенных методов оценки эффективной пористости является метод ртутной порометрии. По этому методу образец материала тщательно дегазируют под вакуумом, а затем погружают в ртуть. Повышая давление, находят объем ртути, проникающей в поры образца. По функциональной зависимости объема ртути, вошедшей в поры, от приложенного давления можно найти распределение пор по размерам. Метод ртутной порометрии применим к материалам, не взаимодействующим со ртутью и не смачиваемых ею (в противном случае она сама втягивается в капилляры). [c.69]

Двустороннее заполнение тупикового капилляра. Благодаря тепловому движению некоторая часть молекул на поверхности жидкости имеет достаточно большие скорости, чтобы преодолеть силы когезии (п. 3.2), удерживающие молекулы в жидкости, и покидает жидкость. Это явление называют испарением. В результате столкновений молекулы пара могут снова оказаться вблизи поверхности жидкости и проникнуть вглубь. Таким образом, молекулы все время вылетают из жидкости и вновь возвращаются в нее. Если вылетает больше молекул, чем возвращается обратно, жидкость испаряется. Если, наоборот, вьшетает меньшее число молекул, чем возвращается, происходит конденсация пара. В том случае, когда жидкость покидает столько же молекул, сколько возвращается, устанавливается равновесие между паром и жидкостью. Пар в этом случае называют насыщенным. [c.602]

Следует иметь в виду, что вблизи искривленной поверхности жидкости мениска давление насыщенного пара отличается от давления вблизи плоской поверхности и зависит от кривизны поверхности. На рис. 3.6 показано явление переконден-сации пара с мениска левого на мениск правый, где радиус меньше. Одновременно происходит пленочное перетекание по стенке капилляра жидкости слева направо благодаря пленочному пристеночному адсорбционному слою. В результате мениски сольются и тупиковый капилляр полностью заполнится дефектоскопической жидкостью. [c.602]

В реальных пористых телах имеется большое число тупиковых пор. Кроме того, часто и сквозные поры ведут себя как тупиковые [94]. В этих случаях перемещение фронта жидкости тормозится защемленным в тупиковых порах воздухом. Поэтому для интен-) сификации капиллярной пропитки часто применяют предвари- тельное вакуумирование образцов. Вследствие снижения давления защемленного воздуха скорость капиллярной пропитки возрастает [94]. Вакуудшрование, вообще говоря, эффективно лишь при пропитке материалов с тупиковыми порами. Но поскольку многие сквозные поры и капилляры нри погружении тела в жидкость (особенно в высоковязкую жидкость) ведут себя как тупиковые, предварительное вакуумирование оказывается весьма полезным. Под давлением возрастает растворимость в жидкости защемлен- ного в капилляре газа. Возникает диффузионный ток растворенного газа, направленный от зоны большой концентрации (мениска) к зоне минимальной концентрации (устье капилляра). Изучение этих процессов дает возможность получить значения скорости иропитки материалов с тупиковыми порами с учетом растворения газа [94]. При защемлении труднорастворимого газа наиболее медленной стадией процесса является стадия растворения и диффузии газа, определяющая продолжительность полной пропитки. При защемлении легкорастворимого газа стадией растворения и диффузии можно пренебречь и рассчитывать процесс как идущий в сквозном капилляре [94]. [c.117]

Получено л ииепное дифференциальное уравнение реакции первого порядка, аналогичное уравнению (VH, 13). Однако граничные условия в данном случае б.удут иными и можно предположить следующее сквозной поток вещества в капилляре (который является тупиковой трубкой) отсутствует каждая продиффундировавшая к стенке молекула заменяется вновь поступившей свежей. Поэтому Сд = yio = onst при л == О и л = L. Общее решение уравнения (Vni, 12) имеет вид [c.179]

Уравнения (16.2.1.5)- 16.2.1.11) справедливы и для тупиковых каиилляров, если в качестве / принимать всю длину капилляра. [c.457]

Модель бидисперсной частицы может бьггь пред, ставлена в виде, показанном на рис. 16.2.2.7. От круц. ных пор (тупиковых либо сквозных) ответвляются мелкие капилляры, являющиеся основными носителями растворов целевых компонентов. Как правило, движение жидкости в капиллярах практически отсутствует, и перенос вещества происходит по молекулярно-диффузионному механизму. Однако при опреде-ленных амплитудах пульсаций внешнего давления в крупных порах может возникнуть колебательное движение жидкости за счет сжатия защемленного в ка-ииллярах газа [82, 83]. Таким образом, крупные пор1ц будут играть роль транспортных каналов, в которых перенос вещества преимущественно конвективный, благодаря чему возможно многократное ускорение процесса извлечения растворенного вещества из частицы в целом. [c.479]

Дерягиным, а затем Альтшулером [20] исследовался диффузионный механизм пропитки пористых материалов с учетом защемления в тупиковых порах смеси газов любого состава. Установлено, что скорость проникновения жидкости в пористую среду при наличии в ней тупиковых и квазитупиковых капилляров может быть определена по уравнению [c.168]

Оборудование и посуда. Вакуумная установка с тупиковым счетчиком внутреннего наполнения и прибором для раздавливания ампул (см. рис. 19.2). Горизонтальная трубчатая печь на 700—800° С. Прибор для микроперегонки. Ампулы из стекла пирекс на 100 и 5—10 см . Прибор для встряхивания. Стальной пенал. Пробирка с притертой пробкой на 50 мл. Микропипетка на 1 мл. Конические колбы на 50 мл (3 шт.). Делительная воронка на 50 мл. Ампулы из стекла пирекс на 10 мл (3 шт.). Ампулы из стекла сверхпирекс или кварца на 100 см . Кварцевые капилляры. [c.651]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология