Сорбция десорбция, кинетика

Рис. 6. Кинетика сорбции — десорбции влаги пленками при

Разделив обе части равенства (1.6) на Аг, переходя к пределу при Аг О и учитывая, что неподвижная фаза занимает в АУ долю р, получим уравнение, описывающее кинетику процесса сорбции — десорбции с помощью вероятностей Л,- и А,, [10] [c.15]

Перенос вещества через колонку нонита может происходить в равновесных или неравновесных условиях. Поэтому существуют теория равновесной ионообменной динамики сорбции и хроматографии и теория неравновесной динамики ионообменной сорбции и хроматографии. Отсутствие равновесия при хроматографическом процессе может быть вызвано в основном тремя причинами диффузией внутрь зерен ионита, диффузией через жидкую пленку (стр. 99), окружающую каждое зерно ионита, и кинетикой процессов сорбции — десорбции. [c.126]

Медленное установление равновесия. В идеальной системе перенос молекул растворенного вещества между подвижной и стационарной фазами происходит мгновенно. Однако такое идеальное положение не достигается по двум причинам. Во-первых, существует ограничение скорости, с которой молекулы могут пересечь границу раздела фаз, эффект, обычно называемый кинетика сорбции — десорбции . Во-вторых, существует ограничение скорости, с которой молекулы могут подходить к поверхности раздела, чтобы осуществился их перенос. Второй эффект обусловлен конечной скоростью диффузии молекул растворенного вещества как в стационарной, так и в подвижной фазах и называется кинетикой, контролируемой диффузией . Оба эффекта заставляют хроматографическую зону задерживаться в стационарной фазе по сравнению с подвижной фазой хотя зона и пытается ее догнать , но [c.538]

Можно вывести количественные выражения для Не, подобно тем, что были выведены для На, однако, хотя они и не особенно сложны, вывод уравнения занял бы слишком много места, чтобы приводить его здесь. Достаточно указать, что вклад медленного установления равновесия в высоту тарелки описывается выражением, состоящим из трех членов, каждый из которых зависит непосредственно от V. Первый член связан с кинетикой сорбции — десорбции и не будет обсуждаться в дальнейшем. Второй и третий члены связаны с диффузией растворенного вещества в стационарной и подвижной фазах и естественно, что помимо V зависят и от некоторых других переменных. Рассматривая сначала эффект кинетики, определяющий диффузию в стационарной фазе, можно отметить, что положение зоны будет зависеть не только от скорости передвижения подвижной фазы, но также и от времени, необходимого некоторой средней молекуле растворенного вещества, чтобы продиффундировать к поверхности раздела с подвижной фазой из любой точки внутри стационарной фазы. Если стационарная фаза очень тонкая, то молекула растворенного вещества, даже находящаяся на максимальном удалении от поверхности слоя, может быстро достичь ее. И все же коэффициент диффузии растворенного вещества в стационар- [c.539]

Выбирая способ описания кинетики процесса ГПХ, следует помнить, что здесь на протяжении каждого акта сорбции — десорбции можно выделить следующие стадии. [c.113]

Следует отметить, что непосредственно по форме пика невозможно установить тип изотермы сорбции, поскольку существенное влияние на форму пика оказывает кинетика сорбции — десорбции вещества. При этом замедленность процесса обмена веществом между фазами как раз и приводит к появлению пиков с размытым тылом (хвостом). [c.15]

Константа А связана с действием вихревой диффузии, кото-, рая зависит от размера частиц и плотности заполнения колонки, величина В связана с коэффициентом диффузии молекул в подвижной фазе, это слагаемое учитывает действие продольной диффузии, а С характеризует кинетику процесса сорбция-десорбция, массопередачу и другие эффекты. Влияние каждого слагаемого уравнения (17.13 на величину Я в зависимости от скорости подвижной фазы показано на рис. 17.6. Первое слагаемое дает постоянный вклад в Н. Вклад второго слагаемого существен при небольшой скорости потока. С увеличением скорости подвижной фазы влияние третьего слагаемого возрастает, а доля второго уменьшается. Суммарная кривая, характеризующая зависимость Н от скорости потока, представляет собой гиперболу. При небольшой скорости потока высота, эквивалентная теоретической тарелке, уменьшается, а затем начинает возрастать. Поскольку эффективность колонки тем выше, чем меньше высота, эквивалентная теоретической тарелке, оптимальная скорость подвижной [c.324]

Массопередача и кинетика сорбции—десорбции [c.40]

В заключение следует сказать, что теория предсказывает не все наблюдаемые в эксперименте эффекты. Например, как видно из рис. III.11, дисперсия пиков полимеров при S < зависит от If и увеличивается с ростом молекулярной массы. По-видимому, этот эффект обусловлен зависимостью дисперсий пиков от кинетики межфазного переноса макромолекул. Чем меньше D = = Di M), и Ds = D (M), тем с меньшим числом актов сорбции — десорбции п макромолекулы проходят колонку и, соответственно, даже при неизменных Kd более сильно размываются (см., например, рис. III.6). [c.76]

При техиологическом расчете адсорбционной осушки хладонов и масел используют закономерности и математический аппарат кинетики и динамики сорбционных процессов. Эта область науки о сорбционных процессах является предметом многочисленных исследований специалистов по механике жидкости газа, физической химии, процессам и аппаратам химической технологии. В настоящее время уже можно считать, что разработка методов расчета процессов адсорбции и десорбции, основанных на использовании фундаментальных уравнений теории переноса и электронных вычислительных машин, отвечает современным требованиям. Центр тяжести исследований в этой области сместился в циклические процессы сорбции-десорбции, т. е. в изучение совокупности влияющих друг на друга стадий одного технологического процесса. [c.83]

Перейдем теперь к рассмотрению нестационарных процессов диффузии в неоднородных средах. Кинетика сорбции и десорбции в таких средах не может быть описана уравнением диффузии с постоянным коэффициентом диффузии. Для характеристики процесса и вычисления эффективных коэффициентов диффузии для нестационарных процессов сорбции и десорбции в таком случае можно воспользоваться средним значением времени сорбции или десорбции т, которое может быть определено экспериментально и, с другой стороны, вычислено теоретически. [c.304]

Второй этап характеризуется весьма медленным повышением количества сорбируемых паров воды. Существенно, что на этом этапе, протяженность которого в сотни раз превышает продолжительность первого, установления сорбционного равновесия не происходит. Если для первого этапа кинетика процессов сорбции — десорбции паров воды полностью обратима, а коэффициенты диффузии Ds и Da совпадают между собой, то для второго Ds<.Da, т. е. появляется гистерезис кривых сорбции— десорбции. Этот эффект можно рассматривать как проявление концентрационной зависимости коэффициентов диффузии [1, 20]. [c.240]

За кинетикой и равновесием сорбции (или десорбции) паров обычно следят по изменению веса и используют кварцевые спиральные пружины. Растяжение пружины калибруется при различных навесках с точностью 2 мкг. В вакуумированную камеру, поддерживаемую при постоянной температуре ( 0,1°С), вносят известное количество растворителя, достаточное для поддержания определенного парциального давления (рис. 37.5). Последующее растяжение пружины измеряется как функция времени, отражая кинетику сорбции. Сорбционное равновесие определяют исходя из [c.231]

Представлен обзор работ по изучению состава комплексных соединений, образующихся при десорбции макроколичеств редкоземельных э.лементов растворами солей комплексонов различной дентатности. Показано, что в отличие от систем с микроколичествами процесс разде.чения макроколичеств смесей РЗЭ может быть описан только при учете одновременного образования нескольких комплексов различного состава. Приведены примеры положительного и отрицательного влияния необменной сорбции на кинетику и термодинамику процесса разделения. Табл. 2. Ил. 7. Библиогр. 29 назв. [c.271]

Отсутствие равновесия при хроматографическом процессе может быть вызвано тремя причинами диффузией внутрь зерен ионита, диффузией через жидкую пленку, окружающую каждое зерно ионита, кинетикой процессов сорбции-десорбции ионов. Для диффузии внутрь зерен время запаздывания [c.92]

К аналогичному, если не более жесткому, выводу пришли авторы работы [29 ], исследовавшие процесс коллоидного транспорта в единичных трещинах на базе более полной математической модели (учитывающей возможность сорбции загрязнителя на коллоидных частицах как по линейной, так и по нелинейной схеме (5,36), а также кинетический фактор этого процесса). Ими показана исключительная значимость данного процесса для сред с повышенной матричной пористостью, причем подчеркивается важность коллоидного транспорта загрязняющих компонентов в диапазоне низких значений их концентраций при хорошо выраженной кинетике сорбции/десорбции. Расчеты выполнялись при достаточно [c.336]

Представляло также интерес выяснить характер активных центров активирующих изомеризацию при недостатке и избытке щелочи, поэтому были сопоставлены кислотные и изомеризующие свойства различных образцов силикагеля. Кислотность поверхности определяли методом сорбции хинолина из газовой фазы, так как этот метод является достаточно точным и позволяет изучить сорбционные свойства в условиях, близких к условиям проведения реакции. Кинетику сорбции и десорбции хинолина на силикагелях, модифицированных различными количествами окиси калия, изучали на динамической сорбционной массовой установке при скорости потока азота 50 мл/мин, парциальном давлении хинолина в токе азота 9,7 кПа и температуре сорбции и десорбции 320 °С. Сорбцию хинолина из газовой фазы измеряли на поверхности чистого силикагеля и силикагелей, обработанных различными количествами окиси калия. Полученные экспериментальные данные приведены в табл. 50 и на рис. 23. Параллельно на тех же образцах изучали изомеризацию олефинов, полученных при крекинге н-гексадекана. [c.161]

Теория равновесной хроматографии базируется на допущении мгновенного протекания адсорбции и десорбции или растворения и испарения в хроматографической колонке. Основная задача этой теории — установление зависимости между скоростью движения компонента по слою сорбента и его сорбируемостью. В реальных условиях термодинамическое равновесие в колонке установиться не успевает, так как газ движется с конечной скоростью. Поэтому необходимо учитывать процессы диффузии вдоль направления потока и внутрь зерен сорбента, а также кинетику массообмена с ИФ, т. е. кинетику сорбции и десорбции. Если, однако, подобрать условия, близкие к идеальным (оптимальная скорость потока газа-носителя, равномерная дисперсность сорбента, равномерное заполнение колонки, оптимальная температура), можно полагать, что термодинамическое равновесие достигается практически мгновенно. На основе сделанных допущений составляют уравнение материального баланса для некоторого слоя в хроматографической колонке н получают основное уравнение теории равновесной хроматографии, связывающее линейную скорость и перемещения вдоль колонки концентрации с вещества в газовой фазе с объемной скоростью газового потока со и наклоном изотермы распределения (адсорбции) de ide [c.332]

Кинетика сорбции. Скорость сорбции и десорбции влаги определяется процессами диффузии и в значительной степени зависит от температуры. Приближенная оценка коэффициентов диффузии влаги в полиамидах может производиться по теоретически выведенным уравнениям. Например, для образца, приготовленного в форме пластинки, может быть использовано следующее соотношение [c.136]

Эти сорбенты удачно сочетают достоинства ионитов неорганической и органической природы — развитую удельную поверхность, радиационно-химическую стойкость, высокую емкость. Наличие неорганической части исключает диффузию сорбируемых молекул внутрь зерна сорбента, что в значительной степени улучшает кинетику процессов сорбции и десорбции. [c.102]

Оптимальные условия для разделения рзэ соответствуют наибольшей многократности элементарных процессов сорбции и десорбции ионов при условиях равновесия или близких ему и в пределах необходимого времени эксперимента. На хроматографический процесс влияет много факторов, но все они в конечном счете определяют кинетику, статику и динамику обмена ионов водной фазы и фазы ионообменника. [c.96]

Особая роль малых концентраций воды при диффузии была отмечена в работе 2, Путем изучения изотерм сорбции и кинетики сорбции и десорбции воды в полиметилметакрилате было показано, что коэффициенты диффузии воды, вычисленные по уравнению Фика, при десорбции сохраняют постог.нное значение, а при сорбции уменьшаются с увеличением влагосодержания в полимере. Это, на первый взгляд, непонятное явление может быть объяснено тем, что сорбция воды уменьшает свободный объем в полимере, что и оказывает влияние на уменьшение коэффициента диффузии. [c.170]

Для описания кинетики на неоднородной поверхности М. И. Темкин постулировал принцип линейности свободной энергии при переходе от одного места неоднородной поверхности к другому, т. е. выполняется соотношение линейности между изменениями гиббсовой энергии активации и гиббсовой энергии ад-сорбции-десорбции на энергетически разных участках поверхности [c.749]

При помощи уравнений (3)—(6) были рассчитаны кинетические характеристики процессов образования и распада различных центров окраски в объеме и иа поверхности Na l и K I, а также процессов образования и распада поверхностных комплексов с иодом. Вместе с кривыми термодесорбции эти данные описывают кинетику процессов сорбции—десорбции воды на поверхности окрашенного Na l [1—3]. [c.102]

Весьма разнообразны методы хроматографии, играющие большую роль в аналитической химии, особенно в анализе органических веществ. Разделение смесей осуществляется при движении жидкой или газообразной фазы сквозь слой неподвижного сорбента, состоящего из дискретных элементов — обычно зерен или волокон. Сорбент обладает большой суммарной поверхностью. Разница в адсорбируемости компонентов разделяемой смеси или в кинетике их сорбции и десорбции обеспечивает разделение. Дело в том, что при движении смеси через слой сорбента элементарные акты сорбции и десорбции повторяются множество раз это позволяет эффективно использовать даже очень малую разницу в сорбируе-мости компонентов или разницу в кинетике сорбции — десорбции. Механизм сорбции может быть различным — простая адсорбция, ионный обмен, образование осадков, растворимых комплексных соединений, распределяемых между двумя жидкими фазами. Соответственно известны и применяются адсорбционная, ионообменная, осадочная, распределительная хроматография. Различна и техника хроматографического разделения сорбентом можно заполнить колонку, его можно использовать в виде тонкого слоя — мы будем иметь дело с колоночной, бумажной или тонкослойной хроматографией. Иногда хроматографическое разделение осуществляют ири наложении электрического поля и тогда появляется [c.80]

Унрош,ения в описании хроматографического процесса, рассмотренные в предыдуш,ем параграфе, связаны с различными моделями его гидро(аэро)динамики. Многие конкретные разновидности хроматографии допускают также унрош,епия и в описании кинетики процесса. При этом обмен молекулами анализируемого веш,ества между фазами хроматографической системы -удобно рассматривать как гетерогенный процесс, понимая под гетерогенными превраш,ения, происходящие на границах раздела фаз. Гетерогенные процессы состоят из нескольких стадий. Первой из них является стадия переноса частиц, участвующих в процессе, к месту гетерогенного превращения. В хроматографии — это перенос молекул исследуемого вещества к границе раздела фаз в результате молекулярной диффузии и совокупности ряда гидро-(аэро)динамических факторов. На второй стадии процесса происходит собственно гетерогенная реакция. В хроматографии — это сорбция-десорбция элюируемых молекул. Третья стадия заключается в отводе прореагировавших частиц от места реакции. В хроматографии — это отвод сорбированных или десорбированных молекул от границы раздела фаз. Суммарная скорость гетерогенного процесса контролируется скоростью наиболее медленной стадии. В том случае, когда медленной стадией является подача или отвод реагентов, говорят, что реакция характеризуется диффузионной кинетикой. Если наиболее медленной является стадия химического или физического превращения, то она и определяет скорость реакции. А когда скорость переноса реагентов и происходящих с ними превращений сравнимы между собой, говорят о гетерогенных реакциях смешанного типа. Большинство хроматографических процессов, в которых суть гетерогенного превращения состоит в переходе элюируемых молекул из подвижной фазы в неподвиншую и обратно, характеризуются диффузионной кинетикой. В адсорбционной хроматографии этот переход сопровождается энергетическим взаимодействием с поверхностью сорбента. [c.18]

Приведенные результаты показывают, что различные блочные эпоксидные смолы проявляют большие различия как в значениях равновесного водопоглощения, так и в кинетике сорбции. По крайней мере для одной из систем наблюдаются заметные необратимые эффекты, которые не дают возможности разграничить случай релаксации матрицы с другими типами нефиковской диффузии. Однако изменения в сорбционном поведении при увеличивающемся количестве повторных циклов сорбция — десорбция являются веским аргументом в пользу предположения об изменении структуры смолы в ходе начального сорбционного цикла. Для идентификации изменений, происшедших в смоле, включая образование микротрещин на поверхности и в объеме и образование пустот, целесообразно было бы применить методы оптической микроскопии или сканирующей электронной микроскопии. Невозможность полного удаления всей сорбированной воды в случае смолы П1 также указывает на значительные изменения в химическом строении смолы. [c.539]

Сорбционные весы (рис. 25.1) используют для построения изотерм и кинетики сорбции — десорбции водяных паров материалом. В толстостенный сосуд 1 помещена спираль 2. Верхний конец ее закреплен. На ее нижний конец подвешивают образец 3. Через трубку 4 сосуд 1 может по системе трубок соединяться с масляным насосом для создания предварительного вакуума, с ртутными насосами для создания высокого вакуума и с ампулой с дистиллированной водой. Образец 3 вначале подвергают вакуумной сушке до получения постоянной массы, которую определяют по длине спирали, измеряемой катетометром. Затем в сосуд 1 из ампулы, ггредварительно замороженной жидким азотом, подают первую, а затем и последующие порции паров воды, замеряют манометром 5 их давление и одновременно по длине спирали определяют массу образца после установления равновесия с окружающей средой при данном давлении водяного пара. Десорбция производится вымораживанием водяных паров из сосуда 1 и образца в замороженную ампулу. Для построения полного цикла сорбция — десорбция (рис. 25.2) равновесную влажность определяют по изменению [c.466]

Получение пористых образцов. Разработка синтеза пористых сополимеров путем введения в процесс радикальной полимеризации сольватирующих и несольватпрующих растворителей привела к значительному расширению гаммы понитов, обладнютих улучшенной кинетикой (что особенно важно прп сорбции—десорбции крупных молекул), высокой осмотической стабильностью, ситовым эффектом. [c.63]

В реальных хроматографических процессах адсорбция и десорбция происходят с конечными скоростями, и это тоже приводит к размыванию. В идеальном случае скорость процесса сорбции мгновенна, и полоса из хроматографической колонки выходит без размывания. Массообмеи между газом и адсорбентом имеет кинетический характер и в простейшем случае выражается следующим уравнением кинетики сорбции [c.54]

Сорбция из пульп. Применение ионного обмена и других сорбционных методов непосредственно к пульпам позволило радикально усовершенствовать технологию переработки многих руд. Основанные на этом бесфильтрационные схемы используются при переработке урановых руд (Б. Н. Ласкорин). Установлено, что основные закономерности сорбции урана ионитами из растворов сохраняются при сорбции из пульп, содержащих до 40—50 % твердого. Наблюдаемые иногда различия в кинетических характеристиках нонитов объясняются влиянием кинетики десорбции ионов металла из твердой фазы пульпы. [c.121]

В хроматографической колонке в реальных условиях не успевает установиться термодинамическое равновесие, так как через нее газ проходит с какой-то конечной скоростью в связи с этим необходимо учитывать процессы диффузии вдоль потока газа и внутрь зерен адсорбента, а также кинетику массооб-мена с неподвижной фазой, т. е. учитывать кинетику сорбции и десорбции. [c.79]

Наряду с продольной диффузией -размывание определяется медленной кинетикой адсорбции. Из-за медленной десорбции возникают хвосты на пике, а медленная сорбция ириводн г к то.му, что впереди образуются языки . Кроме того, ири движении потока в гранулированном слое возникает специфическое размывание из-за того, что скорость двия сния вдоль слоя газа-носителя не постоянна, а изменяется в зависимости от того, в каком месте между зернами проходит газ. [c.404]

С целью подбора лучших условий сорбции и десорбции были исследованы механизм и кинетика сорбщта эфедрина, сальсолина, атропина, пахикарпина и кодеина на ионитах [29]. Были рассчитаны также коэффициенты диффузии на катионитах КУ-1 и КУ-2 мелкого и крупного зернения. Установлено, что с уменьшением зернения коэф-фициентьт диффузии увеличиваются, что может приводить к переходу гелевого механизма диффузии в пленочный, а это ускоряет суммарный процесс ионного обмена. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология