Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Уравнение кинетики сорбции десорбции

    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]

    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]


    Нестационарные задачи. Далее будет показано, что при выпуклых изотермах их форма мало влияет на кинетику сорбции и в то же время сильно замедляет десорбцию. Поэтому изложение этого материала в отличие от предыдущего мы начнем со случая десорбции из полубесконечной плоскости, когда а х, 0) = а , в жидкую фазу, первоначально не содержащую сорбата, при выпуклых изотермах, подчиняющихся уравнению Фрейндлиха [c.108]

    Конечные точки 5,, Вг дают изотерму, а записи от к Ву — кинетику сорбции на различных ступенях насыщения. Движение при десорбции есть просто обратный процесс начальные состояния тогда представляются точками на изотерме. Если допустить равновесие между газом и поверхностью твердого тела, наблюдаемая скорость должна быть получена при рещении уравнения диффузии для концентрации сорбата в сорбенте при соответствующем. граничном условии. Концентрация сорбата в газе постоянна в пространстве, но меняется во времени. Следовательно, концентрация на границе твердого тела (индекс Ь) будет двигаться вдоль равновесной изотермы (от D к В] на рис. 3) во время каждой ступени сорбции. Сохранение массы и допущение равновесия определяют условие на границе фаз между твердым телом и газом если Vg —объем газовой фазы и если —равновесная изотерма, имеем  [c.175]

    Особенно полезным уравнение (111.59) может быть при исследовании кинетики ионного обмена. Для теории ионного обмена представляет значительный интерес величина коэффициентов диффузии ионов в ионитах, когда последние находятся в разбавленных растворах. Однако с уменьшением концентрации растворов коэффициент сорбции увеличивается, и поэтому возрастает роль внешней диффузии, которую приходится учитывать. Используя уравнение (111.59), мы можем определить коэффициенты диффузии в ионитах, контактирующих с растворами сравнительно низких концентраций. В работе [13], авторы которой измеряли среднее время десорбции, было доказано, что коэффициенты самодиффузии ионов в ионитах уменьшаются при понижении концентрации раствора, окружающего зерна ионита. [c.79]

    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]


    Таким образом, авторам на основании сопоставления данных, полученных двумя методами, удалось установить, что лимитирующей стадией является десорбция продуктов. Заметим, что такой вывод было бы трудно сделать на основании данных, полученных в стационарных условиях. Вместе с тем нам хотелось бы отметить, что строгий количественный анализ моделей, подобных предложенной в работе [140] (т. е. в случаях, когда из-за больших заполнений поверхности нельзя использовать линейные уравнения кинетики сорбции), представляет большой интерес, однако из-за значительных математических трудностей он пока не был проведен. [c.337]

    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]

    Исследование кинетики предполагает, что первоначально сорбент не равновесен с раствором,т. е. йа /сИ Ф 0. Анализ уравнений (2.102) — (2.106) и (2.110) показывает, что стадии сорбции иона а отвечает условие > О, а десорбции — 0. Эти ус- [c.123]

    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]

    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]

    При хроматографии высокомолекулярных веществ разность F-O, i — i учитывает конформационные изменения, происходящие с макромолекулами при межфазном переходе, Xq, зависит от деформаций, которым макромолекулы могут подвергаться в каналах подвижной фазы, а множитель р/а показывает соотношение объемов фаз и зависит от пористости сорбента, размера его зерен, их формы и качества упаковки хроматографического слоя. Поскольку соотношение между вероятностями сорбции и десорбции определяет кинетику хроматографического процесса, из уравнения (1.17) следует, что характер последней зависит от соотношения объемов фаз системы и разности в этих фазах стандартных значений химических потенциалов анализируемых компонентов. [c.21]


    При разработке препаративных ионообменных методов выделения и разделения веществ уравнения изотермы ионного обмена используются для оценки избирательности сорбции и для анализа закономерностей динамики колоночного процесса прежде всего с целью выявления условий образования резких границ зон ионов в рамках равновесной динамики и с учетом кинетики в рамках неравновесной динамики, что позволяет предсказать условия полного насыщения колонки выделяемым веществом, полной десорбции и получения элюата с высокой концентрацией. [c.83]

    Последний член уравнения кс выражает, с одной стороны, участие диффузионных процессов, происходящих в порах наполнителя колонки, с другой стороны — влияние кинетики процессов сорбции и десорбции веществ, протекающих на поверхности стационарной фазы. Его значение зависит от скорости массопереноса в порах наполнителя, т. е. от размеров и формы го пор, от коэффициента диффузии и главным образом от длины диффузионного пробега, который определяется размером частиц наполнителя. Чем меньше размеры частиц, больше поры материала и выше коэффициенты диффузии, тем меньше величина кс и одновременно выше эффективность системы. Значение кс зависит также от скорости потока подвижной фазы в колонке. С возрастанием скорости потока эффективность уменьшается. В определенной мере член кс зависит также от удерживания чем выше коэффициент емкости, тем дольше вещество [c.234]

    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]

    Как в статических, так и динамических условиях в процессе обратимой сорбции может установиться сорбционное равновесие, нри котором концентрации всех компонентов в системе станут постоянными. Зависимость между равновесными концентрациями сорбируемых веществ в составе сорбента и подвижной фазы определяется уравнением статики сорбции или уравнениями изотерм сорбции при постоянной температуре Т = onst). В ряде случаев уравнения изотерм сорбции могут быть получены из уравнений кинетики сорбции. Например, если уравнение кинетики сорбции описывает сорбционный процесс в изолированной системе сорбент — раствор (статические условия), то такая система со временем должна прийти в состояние равновесия. Скорость сорбции dNi/dt для состояния равновесия будет равна нулю. Это значит, что скорости прямого и обратного процесса — сорбции и десорбции— при равновесии равны. Тогда функция Ti в уравнении кинетики сорбции (II.4) приравнивается нулю, а концентрации компонентов будут уже равновесными. Таким путем может быть получено уравнение статики сорбции из уравнения кинетики сорбции. [c.32]

    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]

    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]

    Для того чтобы сделать возможный определение коэффициентов внутренней диф узии, когда последние маскируются внешней диффузией, а также для описания диффузии в неоднородной среде, автором был предложен новый подход к описанию процессов диффузии /5/, заключающийся в теоретическом вычислении связи среднего времени десорбции с коэф циентами диффузии в ионите и растворе, размером частиц ионита, толщиной эффективного диффузионного слоя в растворе на границе с частицей и другими параметрами. Для экспериментального определения среднего времени десорбции X, как легко видеть, должна быть вычислена площадь на графике зависимости -5 1 от времени, где а(0) - начальное количество ионов в зерне ионита перед десорбцией < )- количество ионов, оставшихся к моменту времени t после начала десорбции. (Начальное распределение ионов предполагается равномерным). Для теоретического вычисления X можно использовать два метода решение уравнения для среднего времени достижения границы, либо метод стационарного потока. Оба метода приводят к решению обычного дифференциального уравнения (в то время как для определения хода кинетики сорбции или десорбции требуется решение более сложного уравнения.в частных производных). Методом стационарного потока эта задача была решена в работе /б/. Здесь мы дадим более простой вывод. Представим себе стационарный процесс диффузии, при котором по всему объему сферической частицы ионита вводятся ионы (а ионов на I см /сек), которые поглощаются на внешней стороне диффузионной пленки. Распределение концентрации тяоъ(с) описывается тогда [c.41]

    Результаты по кинетике сорбции и десорбции чистых газов собраны в табл. 1. Расчеты базируются на Рис. 4. Равновесные изотермы СОг и уравнениях (7) и (10) для случая СгНе в мордените Н-формы при 80° С. плоского листа, потому что структура мордепита [20] предполагает преимущественную диффузию в одном направлении. В третьей и четвертой колонке табл. 1 указаны начальные (Оо) и конечные (6/) степени заполнения для каждой сорбционной или десор бционной стадии. В последних двух колонках приведены значения 1 /0, вычисленные при различных отношепиях А81Аз в каждой стадии сорбции. Значение, полученное из уравнения (7) при А я/Д= 0,9, представляет, конечно, среднюю величину для первых 90% заполнения, в то время как значение в последней колонке получено из уравнения (10) при окончательном достижении равновесия. Параметр не является коистантой, что указывает на то, что либо О не постоянен, либо не все частицы характеризуются одним и тем же линейным размером /, либо уравнение диффузии неадекватно описывает процесс. Во всяком случае, существуют характерные различия. В случае СзНе и СОг для 0>О,5 при —80°С вариации 1 10 носят повторяющийся характер в каждой стадии сорбции. Такого поведения следует ожидать, если О не изменяется с насыщением, а кристаллы не одинаковы по размеру или форме. При таких условиях частицы с большей геометрической доступностью скорее дают вклад в начальные стадии сорбции, тогда как более крупные частицы определяют скорость в конце. Величина Р,Ю для СОг значительно меньше при 0<О,4, чем при более полном заполнении, где она становитсл приблизительно независимой от 0. [c.178]

    Связь между потоками противоионов в сочетании с действием электрического поля усложняет уравнение из-за введения перекрестных коэффициентов из термодинамики необратимых процеЬсов [59]. Еще более серьезное затруднение заключается в том, что коионы в ионите нарушают, по крайней мере в некоторой степени выполнение условий, определяемых уравнениями (5) и (6). Таким образом, упрощенное решение с помощью только одного простого дифференциального уравнения оказывается недопустимым. Кроме того, ионный обмен может сопровождаться сорбцией или десорбцией растворителя, не оказывающих прямого действия на поток протиПоионов, по косвенно влияющих на скорости, так как эти процессы вызывают изменения размеров зерен ионита и подвижности ионов. При создании количественной теории ионообменной кинетики предстоит еще большая работа по выяснению влияния сорбции или десорбции растворителя, [c.296]


Смотреть страницы где упоминается термин Уравнение кинетики сорбции десорбции: [c.540]    [c.542]    [c.20]    [c.169]    [c.39]    [c.84]    [c.40]    [c.517]    [c.178]    [c.291]    [c.65]    [c.67]   
Хроматография полимеров (1978) -- [ c.0 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Десорбция

Десорбция кинетика

Сорбция

Уравнение кинетики



© 2025 chem21.info Реклама на сайте