Диффузия кинетика диффузионного потока

Для вывода дифференциального уравнения, описывающего кинетику гетерогенно-каталитического процесса в сферической пористой таблетке, используем уравнение баланса реагента А в ее элементарном объеме. Поскольку каждая таблетка в реакторе со всех сторон обдувается газом с постоянной концентрацией реагентов, можно считать, что скорость диффузионного процесса в сферической таблетке будет зависеть только от расстояния г до центра таблетки. Поэтому для упрощения вывода в качестве элементарного объема выбирается объем в виде полой сферы, равный Апг йг. Сферический элементарный объем ограничен двумя сферами с радиусами г и г г. Площадь поверхности первой сферы будет равна 4лг , второй — 4л(г + л) . Приход реагента А в элементарный объем будет определяться диффузией через поверхность сферы с радиусом г + dг. Согласно уравнению Фика количество вещества в потоке будет равно [c.649]

Для химических процессов, протекающих в диффузионной области, скорость диффузии реагентов к зоне реакций является лимитирующей и зависит от скорости движения потоков и их физических свойств. Чтобы рассчитать такие процессы, следует пользоваться зависимостями, характеризующими диффузию, так как кинетика реакции в целом обусловливается скоростью диффузии. В диффузионной области скорость процесса сравнительно мало зависит от температуры и практически не зависит от конкретных особенностей химического механизма реакции. Скорости отдельных реакций отличаются лишь постольку, поскольку коэффициенты диффузии реагирующих веществ различны. Все реакции в диффузионной области имеют первый порядок по концентрации реагирующего вещества при постоянном общем давлении. Условия для возникновения диффузион-ной области создаются при высоких температурах, высоких давлениях и малых скоростях газового потока. [c.79]

Приближенное уравнение внешнедиффузионной кинетики ионного обмена задается уравнением (У-31). При формулировке теоретической модели внутридиффузионной кинетики ионного-обмена необходимо задаваться соотношениями для плотностей диффузионных потоков ионов. С учетом условий электронейтральности и отсутствия электрического тока такое соотношение может быть задано в виде первого закона Фика [14]. При этом коэффициент пропорциональности, являющийся коэффициентом взаимодиффузии ионов, зависит от коэффициентов диффузии ионов, концентраций ионов и их зарядов. Это существенно усложняет моделирование внутридиффузионных процессов ионного обмена. Поэтому обычно при исследовании таких процессов используют приближенное уравнение Глюкауфа ( -32). [c.218]

Точное решение этих уравнений возможно для стационарных условий в неподвижной среде или ламинарном потоке при постоянном коэффициенте диффузии и линейном характере зависимости от концентрации вещества, т. е. для реакций нулевого и первого порядков. Кроме того, для решения уравнения (I. 17) требуется знание распределения скорости потока в пограничном слое. Последнее условие выполнить особенно трудно, поэтому найти решение уравнений диффузионной кинетики удается только для некоторых простых случаев [7]. [c.19]

Если кинетика адсорбционного процесса лимитируется стадией диффузии, то скорость адсорбции dГA/d определяется величиной диффузионного потока у поверхности электрода dГ / / — = 0(дс 1 дх)х=й. С течением времени градиент концентрации у поверхности электрода падает как вследствие увеличения толщины диффузионного слоя, так и роста концентрации адсорбата при л = 0 са(0, 1). Применяя метод интеграла Дюамеля, получают уравнение [c.80]

Метод вращающегося дискового электрода широко используют в электрохимических исследованиях в связи с тем, что он обладает единственным в своем роде сочетанием достоинств возможностью точного расчета диффузионного потока равнодоступностью поверхности диска диффузии стационарным режимом работы. Несмотря на экспериментальную простоту, эти качества еще недостаточны при исследовании кинетики сложных электрохимических процессов. [c.76]

В непосредственной близости от поверхности, на которой происходит реакция, скорость нормального к поверхности течения смеси не зависит от гидродинамических условий и всецело определяется условиями диффузии и стехиометрией потоков. Эту скорость мы и будем вычислять по формуле (П1,8) и называть скоростью стефановского потока. Как мы видели в главе II при рассмотрении диффузионной кинетики в случае нескольких диффундирующих веществ, процесс всегда лимитируется диффузией одного из веществ — именно того, для которого величина p /v имеет наименьшее значение. Обозначим это вещество индексом 1. [c.145]

Формула (7.2), представляющая теоретически обоснованное вьь ражение для диффузионного потока в неподвижной среде, в случае движущейся среды должна рассматриваться как чисто эмпирическая формула. Особенно ясно эмпирический характер этой формулы проявляется в том. что толщина диффузионного слоя оказывается зависящей от коэффициента диффузии частиц. Последнее означает, что при заданных условиях опыта каждому иону или атому, диффундирующему в растворе, отвечает своя толщина диффузионного слоя. Теория Нернста неудовлетворительна еще и в другом отношении она не позволяет определить или хотя бы оценить значение потока Q теоретически, поскольку толщина 8 в ней не вычисляется. Поэтому она является качественной теорией диффузионной кинетики гетерогенных превращений. Необходимо, однако, подчеркнуть, что из того факта, что жидкость сохраняет свою подвижность вплоть до весьма малых расстояний до твердой. стенки, значительно меньших о, отнюдь нельзя делать вывод об отсутствии диффузионной стадии процесса. Однако такой странный вывод был сделан некоторыми авторами [7, 8], пытавшимися разрешить противоречие построением теории, игнорирующей диффузионную стадию гетерогенного превращения ). [c.52]

Если сравнивать данные при одноосном сжатии и двухосном растяжении, то можно видеть различие в абсолютных значениях О при одних и тех же значениях Я. Для кристаллических структурно неоднородных полимеров подобное явление наблюдали и при диффузии газов. Оно может быть объяснено различными граничными условиями диффузионного потока при оценке О из данных по сорбции (сжатие) и проницаемости (растяжение) [36]. Кроме того, следует учитывать некоторую неоднородность и различие в размерах надмолекулярных структур образцов различной толщины. Интересен тот факт (см. рис. 11.7 и П.8), что для одних и тех же значений относительной деформации при сжатии и растяжении образцов изменения коэффициентов диффузии жидких сред примерно одинаковы. Это позволяет рассматривать с единых позиций влияние различных видов деформаций полимерных тел на кинетику переноса низкомолекулярных компонентов. [c.76]

Расчет потока I на дислокацию обычно предполагает следующий механизм конденсации или испарения точечных дефектов. Дислокационное ядро окружается трубкой радиуса (го 6 а) и считается, что точечный дефект, достигший поверхности этой трубки, поглощается (или испускается) дислокацией. Этот модельный механизм ставит дислокацию в ряд макроскопических дефектов типа поры в кристалле и позволяет использовать изложенный выше метод анализа диффузионной кинетики дислокации как макроскопического дефекта. В этом методе задача о неконсервативном движении дислокации сводится к расчету объемных потоков точечных дефектов. В дальнейшем, как и в предыдущем разделе, будем учитывать только потоки вакансий, полагая / = 1 . Если физические условия неоднородны по длине дислокации, то помимо объемных потоков точечных дефектов через боковую поверхность дислокационной трубки в величину / дают самостоятельный вклад линейные диффузионные потоки вдоль дислокационной петли. Дело в том, что ядро дислокации является особой линией в кристалле, вдоль которой может происходить одномерная диффузия, не сводящаяся к обычной объ- [c.314]

Итак, для определения кинетики коррозии необходимо рассчитать диффузионные потоки коррозионного агента к поверхности металла, что можно сделать, исходя из решения дифференциальных уравнений диффузии (известных под названием законов Фика). Однако эти дифференциальные уравнения в частных производных допускают бесчисленное множество решений, каждое из которых определяется видом начальных и граничных условий. Для математической формулировки этих условий необходимо знать механизм диффузии коррозионного агента через покрытие и механизм коррозии. Именно знание этого механизма позволяет сформулировать физическую сущность задачи, которая затем может быть переведена на математический язык, чем определится вид аналитических зависимостей. [c.48]

В ряде случаев при изменении температуры опыта наблюдается переход параболического и линейного законов друг в друга. Типичным примером является окисление тория в атмосфере кислорода. Соответствующие экспериментальные зависимости прироста массы окалины ТЬОг от времени приведены на рис. 7.8. Как видно из рис. 7.8, а, при сравнительно низких температурах 250—350 °С прирост массы окалины пропорционален корню квадратному из времени, что соответствует параболическому закону (7.39). При более высоких температурах 375—400°С параболический закон сменяется линейным (рис. 7.8,6). Причиной этого является более быстрый рост с температурой коэффициента диффузии кислорода, чем потока обмена на межфазной границе. В результате диффузионные затруднения, определяющие параболическую кинетику при пониженных температурах, в области высоких температур становятся несущественными по сравнению с затрудненностью межфазных процессов, что и приводит к линейной кинетике окисления. [c.301]

Качественный ход кинетики гомогенизации дисперсной смеси Ti — Zr иллюстрируют диффузионные кривые, представленные на рис. 2. Они показывают, что в дисперсной смеси есть области, обогащенные карбидом титана, и области, обогащенные карбидом циркония. Благодаря процессу диффузии концентрационный состав этих областей со временем выравнивается. Однако реальная картина диффузионных потоков выглядит намного сложнее. Поэтому для сопоставления теоретических и экспериментальных результатов используют не диффузионные кривые, а данные о распределении сплавов по концентрациям. При таком сопоставлении не имеет значения характер распределения диффузионных потоков в пространстве, так как данные о пространственном распределении концентрации подвергают статической обработке и представляют в виде зави- [c.106]

Необходимо иметь в виду, что все факторы, увеличивающие диффузионный поток в зерне, одновременно уменьшают диффузионный поток в пленке, и наоборот. Например, проведение обмена в концентрированных растворах благоприятствует возникновению гелевой (или внутридиффузионной) кинетики, тогда как при работе с разбавленными растворами при прочих равных условиях — постоянное число фиксированных ионов, толщина пленки, размер зерна — чаще всего возникает пленочная (или внешнедиффузионная) кинетика скорость диффузии ионов в зерне смолы не меняется, а диффузия в пленке замедляется, поскольку выравнивание концентраций в пленке становится замедленным. Наиболее часто пленочная кинетика имеет место при работе с ионитами, об- [c.160]

Диффузионный поток на вращающийся диск. Уравнение конвективной диффузии имеет наиболее простую форму для задачи о массопереносе к поверхности вращающегося с постоянной скоростью круглого диска, когда на его поверхности протекает гетерогенная химическая реакция. Важной особенностью вращающегося диска как поверхности реакции является то, что толщина гидродинамического пограничного слоя при ламинарном течении, а вместе с ней и толщина диффузионного пограничного слоя постоянны по всей поверхности диска, за исключением его краев. Это означает, что условия переноса вещества в любой точке поверхности диска одинаковы. Такие реакционные поверхности называют равнодоступными в диффузионном отношении [4]. Указанные особенности обусловливают использование вращающихся дисков, в частности, для изучения закономерностей химической кинетики [8]. [c.362]

Рассмотрим кинетику быстрой агрегации за счет движения мелких частиц под действием турбулентных пульсаций [81]. Пусть частицы в турбулентном потоке со средней концентрацией частиц п, увлекаемые турбулентными пульсациями, хаотически перемещаются по объему несущей фазы, так что их движение сходно с броуновским. Пульсационное движение частиц можно поэтому охарактеризовать некоторым коэффициентом D . Задачу об агрегации частиц, как и задачу о броуновском движении в неподвижной среде, можно свести к некоторой диффузионной задаче. Можно считать, что в сфере радиуса йп происходит диффузия частиц, распределение которых характеризуется диффузионным уравнением [c.90]

Вращающийся дисковый электрод широко используют при изучении кинетики электрохимических реакций, для исследования процессов электроосаждения и коррозии металлов, в аналитических целях. Так как все участки поверхности вращающегося диска одинаково доступны для диффузионных процессов, такое устройство выгодно отличается от других гидродинамических систем с принудительной конвекцией. Кроме того, существенно упрощается рассмотрение процессов массопереноса к поверхности испытуемого электрода. При быстром вращении дискового электрода вокруг оси жидкость, соприкасающаяся с центральными частями диска, отбрасывается центробежной силой к его краям. Вследствие этого около центра диска создается разрежение, и струя жидкости направляется из объема раствора к центру диска. Таким образом, точкой набегания струи жидкости становится центр диска. По мере удаления от центра диска возрастает линейная скорость движения жидкости. В соответствии с гидродинамикой при ламинарном режиме перемешивания у поверхности вращающегося диска образуется граничный слой постоянной толщины бгр с монотонным изменением скорости движения жидкости. Чем ближе к поверхности диска, тем меньше скорость потока и тем большее значение приобретает диффузия в подводе либо отводе продуктов реакции. В конечном итоге распределение концентрации реагирующих веществ у поверхности вращающегося диска обусловлено диффузией в потоке жидкости. Эта особенность становится понятной, если иметь в виду, что в случае непо- [c.74]

Условия для возникновения диффузионной области создаются при больших скоростях реакций и малых скоростях диффузии, т. е. при высоких температурах, высоких давлениях и малых скоростях газового потока. Наоборот, при низких температурах, низких давлениях и больших скоростях газового потока наблюдается возникновение кинетической области. В промежутке между диффузионной и кинетической областями лежит смешанная область, когда существенно одновременное влияние диффузии и кинетики. [c.391]

Оценка влияния диффузионных эффектов в эмульсионной полимеризации. Обычно математическое описание кинетики процесса эмульсионной полимеризации сводят либо к детерминированной кинетической модели [15—22], либо к модели, основанной на вероятностных представлениях [23—281. В основе этих подходов лежит допущение о том, что скорость постзшления мономера к по-лимер-мономерным частицам превосходит скорость полимеризации в последних, т. е. процесс протекает в кинетической области. Экспериментальной и теоретической проверке этого положения в эмульсионной полимеризации уделялось сравнительно мало внимания. Влияние диффузии на скорость полимеризации может быть значительным, когда скорость полимеризации в частицах превосходит скорость поступления мономера к нолимер-моно-мерным частицам (внешнедиффузионная область) и скорость диффузии мономера и радикалов внутри частицы (внутридиффузион-ная область). Одними из немногих работ, где делается попытка получить качественные и количественные оценки диффузионных явлений в эмульсионной полимеризации, являются работы [29, 30]. Автор работы [30] получает скорость максимального диффузионного потока к поверхности частицы в виде [c.146]

Молекулярная диффузия в газах и растворах ,кидкостей происходит в результате хаотического движения молекул, не связанного с дви /кением потоков /к идкости. В отом случае, т. е. когда концентрации перемещающихся в пространстве моле1 ул малы, препятствий к взаимосвязанному их перемещению нет, В результате имеет место перенос молекул распределяемого вещества из областей высоких концентраций в область низ1 их концентраций. Кинетика переноса подчиняется в этом случае первому заноиу Фика, формулировка которого аналогична закону теплопроводности количество продиф-фундировавшего вещества пропорционально градиенту концентраций, площади, перпендикулярной направлению диффузионного потока, и времени [c.263]

При пленочной кинетике концентрации в зерне выравниваются намного быстрее, чем диффузия в пленке, поэтому с самого начала практически отсутствует градиент концентрации внутри зерна, и прерывание процесса не влияет на скорость обмена (рис. 53). Часто гелевая и пленочная кинетики проявляются параллельно в различных соотношениях при изменении условий ионообмена гелевая кинетика может перейти в пленочную и наоборот. Факторы, увеличивающие диффузионный поток в зерне и уменьшающие диффузионный поток в пленке, благоприятствуют [c.179]

Большое влияние на обеспечение качества твердых лекарственттьтх форм оказывают условия сушки влажного фанулята. Кинетика гете-рофазного процесса — сушки — обусловлена следующими процессами скоростью диффузии влаги изнутри фанул к поверхности, скоростью испарения и скоростью отвода влаги. Скорость диффузионного потока влаги зависит от струюуры капилляров и размеров фанул, скорость отвода влаги зависит от условий воздушного потока [12]. [c.560]

Да В большинстве случаев меньше Ом из-за энергии активации диффузии адсорбированных молекул и из-за того, что, оценивая путь диффузии по радиусу зерна, мы пренебрегаем действительной траекторией диффузии по извилистой сети каналов пористой структуры зерна адсорбента. По этой же причине >а меньше истинного значения Оа. Однако это не означает, что диффузион ный поток адсорбированных молекул всегда меньше диффузионного потока молекул, диффундирующих в растворе, заключенном в объеме транспортных пор. Действительно, если энергия адсорбции молекул велика, т. е. веЛика константа адсорбционного равновесия /С , а значит, и коэффициент Генри, то концентрация молекул в адсорбционном пространстве во много раз больше, чем в растворе, заключенном в транспортных порах. В этом случае (Оа/Ом)1 и кинетика адсорбции в основном определяется диффузионным потоком адсорбированных молекул. Если же значение невелико и Оайг/Ьм<1, то в общем массопереносе возрастает доля молекул, переносимых диффузией в растворе, заполняющем транспортные поры зерна адсорбента. При оба диффузионных потока соизмеримы [185, 186]. tpyктypa пористости активных углей представляет собой переплетение пор различных размеров. Если поры различных размеров распределены по объему зерна адсорбента беспорядочно, а потому и равномерно, то при рассмотрении кинетики адсорбции таким зерном можно упрощенно представить его структуру как квазигомогенную (т. е. заменить реальную картину моделью однороднопористого зерна). Если же микропоры и супермикропоры, т. е, основная часть адсорбционного пространства зерна, связаны с транспортными порами и лишь эти последние преимущественно открываются на внешней поверхности зерна, то реальную структуру зерна лучше отражает модель бипористой структуры адсорбента. Наиболее надежным доказательством применимости модели квазигомогенного зерна адсорбента является независимость найденного эффективного коэффициента диффузии от размера зерен, полученных дроблением исходного крупнозернистого материала. [c.203]

Тассмотрим механизм ионного обмена с точки зрения кинетики. При обмене между двумя фазами происходит перенос противоионов в обеих фазах к поверхности раздела и от нее. Этому переносу ионов в растворе способствует его перемешивание. Однако даже при самом эффективном перемешивании зерно ионообменника остается всегда окруженным неподвижной пленкой раствора (пленка Нернста). Толщина пленки примерно 10 — 10 см. Процесс обмена, происходящий между зернами ионообменника и хорошо перемешиваемым раствором, сводится к трем последовательным стадиям I — диффузия обменивающихся противоионов через стационарную пленку, окружающую зерно ионообменника П — диффузия их в зерне ионообменника П — химический обмен. Собственно обмен — стадия П1 — протекает практически мгновенно, поэтому ионный обмен рассматривают как чисто диффузионный процесс, скорость которого определяется самой медленной стадией либо диффузией в пленке — пленочная кинетика , либо диффузией в зерне — гелевая кинетика . Все факторы, которые увеличивают диффузионный поток в пленке и уменьшают поток в зерне, способствуют гелевой кинетике пленочной кинетике благоприятствуют факторы, увеличивающие диффузионный поток в зерне и уменьшающие его в пленке. Например, диффузия Б пленке может быть скоростьопределяющей стадией в системах с более высокой концентрацией фиксированных ионов, с меньшим числом поперечных связей в матрице ионообменника, с меньшим размером зерен, с меньшей концентрацией раствора (<0,01 М), при более слабом перемешивании раствора. При [c.36]

Внешняя и внутренняя диффузии — последовательные стадии кинетики, и их влияние тем больше, чем больше диффузионное сопротивление. С другой стороны, влияние продольной диффузии тем сильнее, чем больше диффузионный поток. Следовательно, лимитирующей будет та кинетическая стадия, масштаб времени которой максимален. Отношение характерных масштабов времени является критерием, позволяющим выявить лимитирующую стадию. К этим критериям относятся следующяе [c.151]

Макровязкость реакционной среды определяет скорость диффузии растворенных в ней веществ и, следовательно, влияет на скорость химических реакций. Вопрос о влиянии диффузионных факторов на кинетику гомогенных химических реакций малых молекул рассмотрен в работах [6—8, с. 17]. При протекании мономолекулярных реакций диффузия не играет существенной роли. Рассмотрим влияние диффузии на кинетику бимолекулярных реакций. Если, например, скорость реакции R с Кат велика по отношению к скорости диффузии R и Кат, то в непосредственной близости R концентрация катализатора может понизиться, что приведет к появлению градиента концентраций, вызывающего диффузионный поток частиц, по направлению к R. В стационарном состоянии скорость этого потока приравнивается к скорости реакции. [c.72]

Если для каталитических процессов при наличии соответствующей реакции с константой скорости в указанном в таблице 1 интервале значений легко провести необходимое кинетическое исследование, то при кинетических токах, вызванных предшествующей реакцией, имеется дополнительное ограничение, рассмотренное Делахеем [27] и особенно подробно Галюсом [28]. Речь идет о том, что кинетический ток, обусловленный предшествующей реакцией, можно наблюдать, если скорость химической реакции не очень сильно превышает скорость диффузии. В противном случае кинетический ток, вызванный предшествующей реакцией, превращается в диффузионный или квазидиффузионный ток, не даЮ щий никакой информации о кинетике электродной химической реакции. Принимая, что для получения кинетического тока максимальная скорость химической реакции (I) (при исходных концентрациях), локализованной в реакционном слое, должна не более чем в 10 раз превышать макси.мальную скорость диффузионного потока [c.24]

Как ун<е указывалось выше, скорость многостадийного процесса в целом определяется скоростью наиболее медленной стадии. Отсюда следует, что относительная роль внешней или внутренней диффузии тем больше, чем меньше будет при данных условиях соответствующий диффузионный поток. Поэтому, папример, внешнедиффузионная кинетика будет более выпукло проявляться в очень разбавленных растворах, на сорбентах высокой емкости (при возможности ее реализации по данному иону в условиях опыта) и с малым числом поперечных связей внутридиф-фузионная кинетика — в концентрированных растворах, на сорбентах с большим числом поперечных связей и т. д. [c.102]

Скорость ионного обмена из разбавленных растворов определяется диффузией ионов в пленке раствора, окружающей частицу ионита. Ф. Гельферих [1, 2] дал решение задачи кинетики полного обмена из разбавленных растворов для случая обмена ионов равных зарядов с учетом диффузионных потенциалов, возникающих из-за различной подвижности обменивающихся ионов. В настоящей работе приводится решение более общей задачи внешнедиффузионной кинетики полного обмена. Из полученного решения следует, что в общем случае скорость обмена — диффузионный поток обменивающихся ионов — зависит от заряда необменивающегося иона. [c.30]

Теория кинетики обмена для лимитирующей фазы раствора разработана в рамках пленочной гипотезы. Необходимо поэтому помнить о качественном характере получаемых закономерностей (см. 5). Как и в случае гелевой кинетики, здесь следует различать обмен ионов с различной подвижностью и изотопный обмен (или обмен ионов с одинаковыми коэффициентами диффузии). Первый случай более интересен, так как коэффициент диффузии больших органических ионов может значительно отличаться (в меньшую сторону) от коэффициентов диффузии ионов минеральных солей. Особенно большое отличие должно наблюдаться при обмене органических катионов с ионом водорода и органических анионов с ионом гидроксила, так как Н и ОН" обладают аномально высокими подвижностями в водных растворах. Так же как и при диффузии в ионите, тот факт, что диффундирующие частицы переносят заряд, приводит к необходимости использовать вместо 1-го закона Фика уравнение потока в виде (3. 21) или (3. 22). Этот подход впервые разработан в работе Шлёгля и Гельфериха [ ], а позднее при более общем рассмотрении Н. В. Бычковым с соавт. [ ]. Поскольку пленочная кинетика имеет место в разбавленных растворах электролита, можно без большой ошибки пренебречь зависимостью коэффициентов активности от концентрации. Тогда диффузионные потоки обменивающихся ионов, связанные условием (3. 19), запишутся в виде [c.246]

Так как степень сорбционного насыщения породы определяется наличием пассивных (в фильтрационном отнощении) зон или вторичной пористостью минеральной фазы, то кинетика процесса в целом контролируется конечной скоростью диффузии вещества из потока в эти обособленные зоны порового пространства. Поэтому проявление диффузионного механизма внутрипорового обмена может резко расширить кинетическую об/састь сорбционного процесса при миграции вещества. Если считать, что характер базисного кинетического уравнения остается без изменения, то в расчетах можно использовать экспериментально определяемый коэффициент а, в котором находит обобщенное отражение и данный механизм это вынужденно предполагает полевое определение коэффициента а при условиях миграции, близких к прогнозируемым. [c.256]

Внешняя массо- и теплопередача. Помимо процессов диффузии и теплопередачи внутри пористой частицы, существенное влияние на макроскопическую скорость каталитической реакции может оказывать массо- и теплообмен между внешней поверхностью частицы и омывающим ее потоком. Гетерогенно-каталитический процесс всегда проводится в условиях интенсивного движения реагирующей смеси при этом в основной части ( ядре ) потока молекулярная диффузия играет пренебрежимо малую роль по сравнению с конвекцией, благодаря которой происходит выравнивание состава и температуры смеси. Y твердой поверхности скорость потока обращается, однако, в нуль поэтому вблизи поверхности Ейзренос вещества будет определяться молекулярной диффузией реагентов. В первых работах по диффузионной кинетике гетерогенных реакций, принадлежащих Нернсту [11 ], принималось, что вблизи поверхности существует слой неподвижной жидкости толщиной б и диффузия через этот слой ли- [c.102]

Зная распределение тех ионов, которые не разряжаются, можно определить распределение потенциала в диффузионном слое. Дифференцируя выражение для распределения концентраций и потенциала, рассчитывают потоки диффузии и миграции. Сумма этих потоков у поверхности электрода и определяет i, так как поток конвекции у поверхности равен нулю /к =0. С другой стороны, зная поверхностные концентрации реагирующих веществ, рассчитывают поляризацию электрода и устанавливают связь между i и АЕ. Таков общий подход к проблемам диффузионной кинетики. Из уравнения (30.18) можно исключить член, описывающий миграцию. Покажем это на примере бинарного электролита, когда условие электронейтральности принимает вид Zi i=Zi 2 или [c.152]

Диффузионная кинетика электродных реакций. Когда лимитирующей стадией электрохимической реакции является диффузионный подвод или отвод реагирующего вещества, связь между поверхностной и объемной концентрациями в (XXII. 12) устанавливается исходя из пропорциональности тока величине потока диффузии вещества. В частности, при стационарном характере электродного процесса скорость подвода или отвода вещества описывается первым законом Фика [c.306]

Одной из задач диффузионной кинетики является установление условий, позволяющих определять лимитирующую стадию процесса. При использовании допущения о равнодоступности межфазной поверхности удается найти зависимости между константой наблюдаемой скорости процесса и величинами k T) и и качественно установить границы диффузионной, кинетической и переходной областей [3, 7]. Количественные условия выбора той или иной лимитирующей стадии обычно находятся по опытным данным. Следует яметь в виду, что если лимитирующей стадией является внешняя диффузия (т. е. из ядра потока к поверхности раздела фаз), то наблюдаемая скорость процесса слабо зависит от температуры и сильно — от скорости потока вещества. Если гетерогенный процесс происходит при высоких температуре и давлении и малых скоростях движения вещества, то вероятнее всего лимитирующей стадией является диффузия. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология