Диффузия молекул

Молекулярно-кинетическая теория также позволяет делать предсказания относительно диффузии, вязкости и теплопроводности газов, т.е. так называемых транспортных свойств, проявляющихся в явлениях переноса. Каждое из этих явлений может условно рассматриваться как диффузия (перенос) некоторого. молекулярного свойства в направлении его градиента. При диффузии газа происходит перенос его массы от областей с высокими концентрациями к областям с низкими концентрациями, т.е. в направлении, обратном градиенту концентрации. Вязкость газов или жидкостей (иногда их обобщенно называют флюидами) обусловлена диффузией молекул из медленно движущихся слоев в быстро движущиеся слои флюида (и их торможением) и одновременной диффузией быстро движущихся молекул в медленно движущиеся слои (и их ускорением). При этом происходит перенос механического импульса в направлении, противоположном градиенту скорости движения флюида. Теплопроводность представляет собой результат проникновения молекул с большими скоростями беспорядочного движения в области с малыми скоростями беспорядочного движения молекул. Ее можно описывать как перенос кинетической энергии в направлении, противоположном градиенту температуры. Во всех трех случаях молекулярно-кинетическая теория позволяет установить коэффициент диффузии соответствующего свойства и дает наилучшие результаты при низких давлениях газа и высоких температурах. Именно эти условия лучше всего соответствуют возможности применения простого уравнения состояния идеального газа. [c.150]

В горизонтальных резервуарах отношение площади соприкосновения топлива с воздухом к объему топлива больше, чем в вертикальных резервуарах, поэтому содержание воды в топливе, находящемся в горизонтальном резервуаре, изменяется быстрее, чем в топливе, залитом в вертикальный резервуар. В наземных резервуарах температура топлива меняется больше, чем в подземных, что создает условия для возникновения конвекционных токов. Под их действием диффузия молекул воды в топливе усиливается, в связи с чем содержание воды в топливе при наземном хранении изменяется быстрее, чем при подземном. Таким образом, изменение темпера- [c.315]

Скорость процесса адсорбции определяется пе скоростью собственно адсорбции, которая протекает очень быстро, а скоростью подвода молекул из объема к поверхности зерен адсорбента и скоростью транспорта молекул с поверхности зерна к центру его по многочисленным порам. Эти процессы определяются скоростью диффузии молекул. [c.260]

При низкой скорости потока введенный краситель образует в воде красную тонкую нить, которая медленно утолщается вследствие диффузии молекул красителя в окружающую воду (рис. 6-4, а). [c.64]

Эта величина по порядку равна времени диффузии молекулы от центра сосуда к стенкам. [c.235]

Чтобы подсчитать скорость, с которой происходят такие соударения, рассмотрим поведение сферической молекулы А в идеальном растворе, содержащем сферические молекулы В. Благодаря процессу взаимной диффузии молекулы АиВ будут время от времени соударяться и вновь отходить друг от друга на значительное расстояние. [c.426]

Диффузия молекулы десорбированного продукта в объем. [c.535]

Диффузия молекул к поверхности и от поверхности твердого катализатора обычно происходит быстро в газах и медленно в жидкостях. Поэтому для последних суммарная скорость реакции сильно зависит от размеров пор и доступности катализатора. При этом может оказаться, что реакция лимитируется диффузией (т. е. стадиями 1 и 5). Для газов этот случай является редким. На время ограничимся рассмотрением таких каталитических процессов, скорости которых определяются стадиями 2, 3 и 4. Предложены две модели строения сорбированного слоя реагентов па поверхности. Одна из них исходит из того, что сорбированный слой слабо связан с поверхностью и относительно свободно может мигрировать с одного места поверхности к другому. В предельном случае подвижный слои может быть представлен как двухмерный газ, сорбированный на поверхности. Наряду с этой моделью существует и модель сильной связи поверхностного слоя согласно такой модели, можно считать, что каждая сорбированная молекула образует химическую связь с некоторым атомом на поверхности катализатора. В таком локализованном слое миграция реагирующих веществ может медленно проходить либо за счет диффузии на иоверхности, либо за счет испарения и повторной адсорбции. Эти относительно медленные процессы могут лимитировать скорость реакции. [c.536]

Следует отметить, что при испарении жидкости процесс ее обмена с воздухом идет гораздо медленнее, так как почти все испаряющиеся молекулы сталкиваются с молекулами воздуха и возвращаются в жидкую фазу. Поэтому правильнее этот процесс называть не испарением, а диффузией молекул жидкости через слой воздуха, прилегающий к ее поверхности. [c.187]

Диффузия молекул, исходных веществ, адсорбированных на поверхности катализатора, к активным центрам [c.273]

Диффузия молекул адсорбированных продуктов на поверхности катализатора [c.273]

Диффузия молекул продуктов от поверхности катализатора (и его пор) через ламинарную пленку [c.273]

Диффузия молекул продуктов в глубь основной массы газов [c.273]

За время х вследствие диффузии молекула смещается на расстояние Д, которое связано со временем т уравнением Эйнштейна [c.581]

Осмос — диффузия молекул растворителя из растворов чере . полупроницаемую перегородку, разделяющую раствор и чистый [c.93]

Диффузия молекул растворенного вещества в жидкость осуществляется путем беспорядочных тепловых движений этих молекул. При диффузии происходит перераспределение молекул, благодаря которому возможен их перенос из областей более высоких концентраций в области более низких. Обычно говорят о концентрационной движущей силе , вызывающей этот перенос, но в действительности диффундирующие молекулы не подвергаются действию силы в направлении градиента концентрации. Любая молекула в каждый момент может равновероятно иметь любое направление движения. Но беспорядочное перераспределение молекул при неодинаковости концентраций приводит к уменьшению разности концентраций и таким образом — к переносу массы в направлении понижения концентрадии. [c.21]

С герметиком лимитируется диффузией молекул гидропероксидов в объем герметика, где н происходит реакция. Характерно, что значения к/ в топливе РТ в 2—2,5 раза выше, чем в топливе Т-6. Вероятно, это объясняется более высокими коэффициентами диффузии молекул гидропероксидов топлива РТ в объем герметика, чем у гидропероксидов топлива Т-6 вследствие меньшей молекулярной массы гидропероксидов топлива РТ п преобладания в них линейных структур. [c.240]

Кнудсеновская диффузия (диффузия в тонких порах). Если плотность газа или диаметр поры малы, то соударение молекул со стенками пор происходит значительно чаще, чем соударение молекул друг с другом. Типичный для этих условий вид диффузии известен как кнудсеновский поток, или кнудсеновская диффузия. Молекулы, достигшие стенки поры, мгновенно адсорбируются и после десорбции движутся в противоположном направлении имеет место так называемая отраженная диффузия. Поток газа уменьшается из-за сопротивления стенки, обусловленного отраженной диффузией и конечным значением времени пребывания молекул в адсорбированном состоянии. Кнудсеновская диффузия не наблюдается в жидкостях. [c.154]

Поверхностная диффузия. Для многих промышленных катализаторов большую роль играет поверхностная диффузия. Молекулы, адсорбированные на поверхности твердого тела, могут обладать заметной подвижностью. Перенос веш ества, происходящий в результате движения молекул по поверхности, известен под названием поверхностной диффузии. Этот перенос происходит в направлении уменьшения поверхностной концентрации. Поэтому поверхностная диффузия и диффузия в газовой фазе протекают параллельно. [c.155]

Аналогично из диффузионных представлений можно оценить Ав как время диффузии молекул А и В из сферы с радиусом 1,7/ав- [c.33]

С макроскопической точки зрения явления роста (растворения) кристаллов, диффузии молекул растворенного вещества к грани кристалла (или от нее), выделение скрытой теплоты кристаллизации (растворения) и переноса тепла в жидкой и твердой фазах, формирование полей концентраций, температур, скоростей в окрестности отдельного кристалла можно отнести к классу детерминированных систем. Однако системам присущи и явления стохастического характера зародышеобразование, агломерация и [c.3]

Теория Хигби количественно описывает процесс диффузии за период времени от момента встречи фаз и до установления определенных условий процесса. В промышленных аппаратах продолжительность контакта фаз небольшая, и времени для насыш ения пограничных слоев растворенными молекулами и распределения концентраций, как это предполагает двухпленочная теория, может оказаться недостаточно. Модель переноса молекул, которая следует из рассуждений Хигби, предполагает свободную диффузию молекул между поверхностью контакта фаз и отдаленными слоями жидкости с выделением пограничной пленки. Продолжительность пенетрации иногда меньше продолжительности контакта фаз, и тогда диффузия приобретает характер повторяющихся периодов процесса. Для капли, двигающейся в плотной жидкой фазе Бонд [7], а также Бонд и Ньютон [8] наблюдали полную перемену концентраций на поверхности контакта по прошествии ею пути, равного ее [c.75]

В кнудсеновской области величина а падает с уменьшением размера пор. При определенных условиях в мелких порах проявляется, однако, дополнительный механизм переноса вещества за счет поверхностной диффузии молекул, адсорбированных на стенках пор. Этот эффект, в принципе, может приводить к величинам а, превышающим единицу. [c.101]

Синтетические цеолиты типа X имеют мольное отношение 5 02.-А120з = = 2,3 3, размер пор 0,8—1,3 нм, типа V с мольным отношением 5102 АЬОз от 4 до 4,5, размер пор 0,8—0,9 нм. Объем внутренних пор этих катализаторов превышает 50% общего объема частицы. Большой диаметр пор облегчает диффузию молекул даже паров утяжеленного сырья к активной поверхности катализатора и удаление продуктов реакции из частиц катализатора. [c.48]

Как видно из выражения (3.46), диффузионный поток зависит от коэффициентов молекулярной диффузии мономера в водной фазе и частице О ) от размеров капель и частиц, меняющихся в ходе полимеризации (Л , Е,), а также от параметра IV, в который входят константа скорости роста цепи к , концентрация радикалов Сак- и коэффициент молекулярной диффузии в частице. Величину У можно рассматривать как параметр, характеризующий соотношение между скоростью химической реакции и скоростью диффузии молекул мономера в частице. [c.151]

Запишем уравнения нестационарной молекулярной диффузии молекул мономера от капель к полимер-мономерным частицам и диффузии молекул мономера внутри частицы с учетом химического превращения мономера [c.154]

В периоде II скорость процесса смешивания становится сопоставимой со скоростью сегрегации, поэтому значения У со временем изменяются незначительно (по сравнению со значениями периода /). Сам же процесс смешивания реализуется в основном за счет перемещений отдельных частиц одна относительно другой. Из-за внешней схожести с процессом диффузии молекул этот процесс смешивания называют диффузионным. [c.229]

СО -ь нр СО2 + На протекающий на пористых железоокисных катализаторах, приготовляемых в виде цилиндрических брикетов радиусом 4—5 мм, можно выделить следующие стадии 1) внешняя диффузия молекул СО и Н2О к наружной поверхности брикета из потока газовой смеси и диффузия молекул Нг и СО2 от поверхности брикета в поток газовой смеси, 2) внутренняя диффузия реагирующих молекул и молекул продуктов реакции в поры брикета. Молекулы исходных веществ СО и НгО диффундируют от наружной поверхности к центру брикета молекулы продуктов реакции Нг и СОг диффундируют к наружной поверхности брикета 3) физическая адсорбция и хемосорбция молекул НгО и СО и десорбция молекул Нг и СОг 4) химический акт взаимодействия реагирующих молекул СО и НгО на поверхности катализатора с образованием продуктов реакции Нг и СОг. [c.644]

В тех случаях, когда скорости гетерогенных химических реакций, проводимых на твердых катализаторах, лимитируются диффузией реагируюищх веществ к зоне реакции, часто оказывается целесообразным применять тонко измельченные катализаторы для ускорения внутренней диффузии и создавать интенсивное перемешивание в зоне реакции с целью увеличения скорости внешней диффузии. Для систем жидкость — жидкость скорость реакции может лимитироваться диффузией молекул из объема к поверхности раздела фаз и через пограничный слой. Для интенсификации процесса в системах жидкость — жидкость увеличивают поверхность фазового контакта реагирующих веществ путем увеличения их степени дисперсности и интенсивного перемешивания. [c.273]

Приведенные выше краткие сведения о входящих в состав нефтяных остатков химических соединениях, свидетельствует о крайней сложности их химического состава. Наличие широкой гаммы углеводородов различных гомологических рядов, разнообразный качественный и количественный состав гетероатомных соединений с широким диапазоном изменения физико-химических свойств, позволяет отнести нефтяные остатки к особому классу нефтяных дисперсных систем. Исходя из того, что основные химические реакщш каталитического гидрооблагораживання осуществляются на активной поверхности полидисперсных катализаторов с развитой структурой пор, наличие сведений лишь о компонентном составе сырья недостаточно. Эффективность процесса, который в общей форме может быть представлен, как результат взаимодействия двух дисперсных систем сырье — катализатор, зависит от эффективной диффузии молекул к активным центрам и в целом определяется тем, насколько эффективно используется вся активная поверхность катализатора. [c.21]

Очень большая константа скорости обрыва цепи ( 10 л моль сек) свидетельствует о том, что фактическая скорость, с которой реагируют два полимерных радикала, приближается к скоростям диффузии молекул в растворе. При полимеризации, проводящейся в неразбавленной массе мономера, это часто ведет к очень интересным последствиям, а именно к тому, что по мере увеличения вязкости системы и повышения запутанности полимерных цепей скорость, с которой растущие цепи могут сближаться, снижается до меньшего значения, чем скорость, при которой они могли бы нормально реагировать снижается и скорость процесса обрыва цепей, который в конце концов начинает контролироваться диффузией. В результате этого кривая скорости для таких реакций полимеризации может быстро расти с увеличением степени превращения. Типичный пример показан на рис. 3. Это явление легко может привести к неуправляемым и почти взрывообразным реакциям, особенно потому, что в вязкой, быстро полимеризующейся системе тепло не может рассеиваться с такой же скоростью, с какой оно выделяется. Правильность этого объяснения, впервые предложенного Норришем и Смитом [116], подтверждается тем, что молекулярные веса полимеров увеличиваются в стадии ускорения полимеризации [ 144], а также путем прямых измерений ki и кр как функции глубины реакции методом вращающегося сектора. Так, например, при полимеризации в массе мономера метилметакрилата к1 может снизиться менее чем до 1% от начального его значения при 35%-ном превра- [c.128]

Гетерогенные реакщт проходят через ряд последовательных стадий 1) диффузию молекул реагирующих веществ к поверхности раз-.цела фаз, где происходит химическое взаимодействие, 2) собственно химическую реакцию, 3) диффузию образующихся продуктов из зоны [c.428]

Если линейный размер структурных элементов пористого тела настолько мал, что становится сопоставимым с длиной свободного пробега молекул (например, при кнудсеновской диффузии молекул газа в порах катализатора), то целесообразно применение так называемой модели пылевидного газа [55, 56], представляющей элементы твердого скелета пористого тела в виде тяжелых неподвижных макромолекул, способных рассеивать, адсорбировать и десорбировать молекулы газовой смеси. Иными словами, твердое вещество пористого материала формально рассматривается как равноправный компонент газовой смеси (пылевидный компонент) со своей концентрацией, молекулярной массой, парциальным давлением и т. п. Газовую смесь вместе с пылевидным компонентом называют псевдогазовой. В рамках модели пылевидного газа в принципе удается преодолеть основные трудности квази- [c.141]

На эффективность катализатора существенно влияет возможность доступа к внутренней поверхности. Она различна для молекул разных размеров и зависит от скорости диффузии молекул через поры катализатора к его поверхности. При выборе катализатора важно правильно подобрать его структуру, позволяющую достигнуть мшеи-мального соприкосновения катализатора с реагирующими молекулами. Пористая структура катализатора влияет не только на выход продукта, но и на его хил ический состав. Например, при использовании тонкопористых катализаторов выход газа значительно больше, чем при работе с широкопористыми, — увеличивается распад бензиновых молекул, проникающих в поры и адсорбирующихся в них, поэтому тонкрпористые катализаторы труднее регенерируются. [c.17]

Экспериментально полученные значения приведены в табл. 7.9 [341]. Из данных табл. 7.9 видно, что константа скорости взаимодействия гидропероксидов с герметиком пропорциональна поверхности герметика S. Это характерно для гетерогенных процессов. Удельная константа скорости взаимодействия к/, равная krlS, практически не зависит от температуры, из чего следует, что лимитирующей стадией взаимодействия гидропероксидов с герметиком является диффузия молекул гидропероксидов либо из объема топлива к поверхности герметика, либо в объем герметика. Первый процесс можно ускорить перемешиванием топлива. [c.239]

Для другого крайнего случая — очень тонких адсорбционных пленок, когда процесс смещения мениска контролируется поверхностной диффузией молекул воды (поверхностной вязкостью т] ), Т. Блейк и Д. Хайнес [566] получили решение для 0й на основе теории Эйринга абсолютных скоростей реакции [c.223]

Рис. 1-23. Схема однонаправленной диффузии молекул В (на пути 5) 0—общая концентрация

С повышением пределов выкипания фракции растет ее вязкость, что затрудняет диффузию молекул твердых углеводородов к образовавшимся центрам кристаллизации, так как при этом уменьшается радиус сферы, из которой молекулы твердой фазы могут достичь зародышей кристаллов. При этом образуются дополнительные центры кристаллизации, уменьшая тем самым конечные размеры кристаллов, что отрицательно сказывается на получении низкозастывающих масел и глубокообезмасленных парафинов. В связи с этим непосредственное выделение твердых углеводородов из масляных фракций охлаждением возможно только при переработке маловязких парафинистых дистиллятов, целью которой является получение парафинов определенного назначения. [c.137]

Для интенсификации процессов депарафинизации рафинатов и обезмасливаиия гачей предложено [82, 83] проводить кристаллизацию твердых углеводородов в среде барботирующего инертного газа (азота или углекислого газа). Суть этого метода заключается в образовании подвижных центров кристаллизации — пузырьков инертного газа, на которых сорбирована часть смолистых веществ, содержащихся в сырье. При этом сокращается длительность диффузии молекул твердых углеводородов к центрам [c.163]

Ленйя частиц по г, jV , V с растущими макрорадикалакя t- Nu < i) — скорость диффузии молекул мономера в частицы [c.160]

Таким образом, для процесса набухания характерно наличие двух одновременно протекающих макростадий диффузии молекул растворителя в сополимер и изменение реологических свойств сополимера под влиянием диффузии растворителя. [c.296]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология