Диффузия газов в полимерах

Увеличение энергии связи компонента с матрицей приводит к снижению подвижности молекул газа и, следовательно, к уменьшению эффективных коэффициентов молекулярного переноса (например, коэффициенты диффузии газов в полимерах на несколько порядков меньше коэффициентов взаимной диффузии в газовой смеси). В результате резко снижается проницаемость мембран. Действительно, наибольшей проницаемостью обладают газодиффузионные мембраны, в которых энергия связи проникающего газа с матрицей близка к нулю. [c.15]

Используя представления теории свободного объема (см. разд. 3.2) для описания диффузии газов в полимере, авторы [c.101]

Из Приведенных данных следует, что коэффициенты диффузия газов в полимерах имеют значения порядка 10 —10 сж /се/с, а [c.490]

Табл. 4. КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗИИ ГАЗОВ В ПОЛИМЕРАХ

ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОМ ЯМР-СПЕКТРОСКОПИИ ЗАВИСИМОСТИ ДИФФУЗИИ ГАЗОВ В ПОЛИМЕРАХ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ И ДАВЛЕНИЯ [c.235]

Влияние наполнителей на диффузию газов в полимерах [c.192]

Из приведенных данных следует, что коэффициенты диффузий газов в полимерах имеют значения порядка 10" —Ю смУсек, а [c.490]

На основании общих представлений теории строения жидко стей (глава VI) механизм диффузии газа в полимерах состоит е перемещении молекул газа отдельными импульсами через отвер стия (дырки), которые образуются и исчезают в полимерах I непосредственном соседстве с молекулами диффундирующего ве щества. Эти отверстия в эластических полимерах появляются I результате флюктуации плотности при тепловом движении отрез ков цепей, ieм больше гибкость цепи, тем больше вероятность та ких флюктуаций и обмена местами между молекулами газа и звеньями полимера, тем больше газопроницаемость. У стеклообразных полимеров возможность независимого перемещения звеньев отсутствует. Если жесткие цепи упакованы рыхлО, т. е. в полимере имеются постоянно существующие поры, это способствует газопроницаемости. Если цепи упакованы плотно, это препятствует газопроницаемости (поливиниловый спирт). [c.491]

Однако линейной зависимости коэффициента диффузии от температуры не паблюдается. Коэффициент диффузии газов в полимерах зависит От температуры более сложным образом, так как время релаксации звеньев [уравнение (1), глава VII], а следовательно, и флюктуации плотпости изменяются с температурой по экспоненциальному закону. Поэтому [c.493]

Здесь с — концентрация газа (кмоль/м ), р — парциальное давление газа (Па), 8 — коэффициент растворимости (кмоль/(м -Па)). Диффузия газа в полимере описывается с помощью первого закона Фика [c.44]

Основная доля массообмена для рассматриваемых газов в это. уравнении ложится на коэффициент диффузии О и в значительно меньшей мере на растворимость ст газов в полимере. Поэтому в настояш ей работе рассматривается основная компонента массообмена — процесс диффузии газов в полимере. [c.222]

В качестве первой физической модели описания процесса диффузии газов в полимерах нами принят механизм, в котором оценивается вероятность образования дырок за счет изменения конформации (переход от одной стабильной конформации к другой) смежных цепей полимера и проскока через них молекул газа без участия самих молекул газа. Тогда [c.222]

Таким образом, разработан сравнительно простой и точный метод определения диффузии газов в полимерах. Полученные результаты показали, что процесс диффузии молекул газа средних размеров хорошо описывается первой физической моделью, при диффузии малых молекул — второй моделью. Расчетные коэф- [c.224]

Проницаемость полимеров по отношению к данному газу определяется его коэффициентом диффузии, а так как коэффициент диффузии зависит от температуры, газопроницаемость полимера с увеличением температуры тоже увеличивается. Однако при диффузии газов в полимере рост газопроницаемости с температурой происходит быстрее, чем это следует из уравнения Эйнштейна для коэффициента диффузии. В данном случае коэффициент диффузии растет по экспоненциальному закону [c.146]

Газопроницаемость, пропорциональная растворимости и скорости диффузии газов в полимере, уменьшается при радиационном сшивании (снижается скорость диффузии) и увеличивается при аморфизации (повышается как скорость диффузии, так и растворимость). Напр., газопроницаемость по аргону (при 25 С) облученного полиэтилена снижается при дозе 400 Мрад примерно вдвое (влияние сшивания) при больших дозах темп снижения уменьшается (влияние аморфизации). [c.130]

ДИФФУЗИЯ ГАЗОВ в ПОЛИМЕРАХ [c.523]

Механизм диффузии газов и жидкостей близок к механизму их течения и состоит в последовательных периодически повторяющихся перескоках диффундирующих молекул из одного положения равновесия в другое, что возможно при наличии свободного объема. Чтобы произошел элементарный акт перескока диффундирующей молекулы необходимы наличие по соседству с ней дырки нужного размера и достаточная энергия для разрушения связи между молекулами полимера, т. е. энергия активации диффузионного процесса. Поэтому речь идет об активированной диффузии газов в полимерах. [c.523]

Диффузия газов в полимерах происходит по свободному объему, который образуется в результате температурной активированной флуктуации и движения фрагментов полимера [30]. Этот процесс зависит от степени межмолекулярного взаимодействия между фрагментами макромолекул. Сила этих взаимодействий может быть оценена по энергии когезии или температуре стеклования полимеров, которая также возрастает при увеличении когезии. [c.221]

Температурная зависимость диффузии газов в полимерах была рассмотрена с точки зрения кинетической теории. Вытекающая из теоретических [c.309]

Коэффициенты диффузии газов в полимерах зависят от молекулярного веса газа Л1 и от формы его молекул или, точнее, от молекулярного объема диффундирующего газа, уменьшаясь с увеличением последнего . В первом приближении существует линейная зависимость между IgD и IgM. [c.185]

Величина газопроницаемости зависит также от физического состояния полимера. Скорость диффузии газов в полимерах уменьшается с переходом из высокоэластического в стеклообразное состояние, при кристаллизации и при образовании химических связей между макромолекулами полимеров. [c.198]

Константа проницаемости Р, характеризующая данную систему газ — полимер, обычно выражается в см газа, прошедшего через мембрану с поверхностью в 1 см , толщиной в 1 см, при перепаде давления по обе стороны мембраны в 1 атм. Нетрудно показать, что Р=Оа, где Л — коэффициент диффузии газа в полимере, а — коэффициент Генри, характеризующий стадию растворения. Было показано [1, 2], что Р не зависит от давления газа, толщины мембраны и продолжительности процесса. Установлено, что значение Р остается постоянным независимо от того, наблюдается ли прохождение через мембрану одного газа или смеси газов, а также независимо от того, имеется ли по другую сторону мембраны вакуум или газ. [c.91]

Установлено [6—9], что процесс проницаемости газа через пленку является результатом последовательно протекающих процессов сорбции газа в пленке, диффузии через пленку и десорбции с обратной ее стороны. Скорость прохождения газа через пленку в основном определяется скоростью процесса диффузии газа в полимере. Поэтому газопроницаемость полимера можно рассматривать как способность пленок, изготовленных из полимеров, пропускать газ при наличии градиента его концентрации в полимере. Ряд полимерных пленок обладает селективной газопроницаемостью, что дает возможность использовать пленки-мембраны при создании аппаратов разделения газовых смесей для очистки газов, выделения отдельных компонентов газовой смеси и др. [c.132]

Предполагается, что Ео не зависит от температуры, тогда как и Do могут зависеть. Оценки Ч " для диффузии газов в полимерах, выполненные по температурной зависимости энергии активациипоказали, что Ч " равно 4—14. [c.26]

Аналогично можно определить и приближенные значения Еп, пользуясь факторизацией энергий активации диффузии газов в полимерах Простой эмпирический метол расчета газопроницаемости полимеров в зависимости от их строения предложил Салам ° . В качестве исходного газа был выбран кислород, а исходного полимера — полиэтилен. Структурные элементы цепной молекулы полиэтилена обозначаются некоторой произвольной величиной. Остальные полимеры, в частности производные винилового ряда, рассматриваются с точки зрения усложнения основной полиэтиленовой цепл путем вве- [c.86]

Из приведенных данных следует, что коэффициенты диффузии газов в полимерах имеют значения порядка 10 — 10 см 1сек, а общее значение коэффициентов проницаемости изменяется в широких пределах в зависимости от природы полимера. Внимательное изучение данных табл. 33 показывает, что газопроницаемость определяется теми же структурными особенностями полимеров, которые определяют механические, электрические и другие их свойства, — это гибкость цепи, фазовое и физическое состояние полимеров, плотность упаковки цепей. Из табл. 33 видно, что наибольщей проницаемостью обладают аморфные полимеры с очень гибкими цепями, находящиеся в высокоэластическом состоянии. Кристаллические полимеры (гуттаперча, полиэтилен) обладают значительно меньщей газопроницаемостью. Очень малой газопроницаемостью обладают высокомолекулярные стеклообразные полимеры, имеющие жесткие цепи. По мере уменьщения гибкости цепи газопроницаемость закономерно уменьщается. [c.496]

Из уравнения (9) видно, что в явной форме коэффициент диффузии линейно зависит от абсолютной температуры. В действительности коэффициент диффузии газов в полимерах зависит от температуры экспоненциально, так как время релаксации звеньев [уравнение (1), глава VI], а следовательно, и флуктуации плотностей изменяются с температурой по экспоненци- альному закону. Поэтому [c.499]

Большое значение начинают приобретать газоразделительные мембраны из полимеров, обладающих, как известно, различной проницаемостью для разных газов [16, с. 493]. Проницаемость полимеров для газов связана с растворимостью и коэффициентом диффузии газов в полимерах. Хотя механизм разделения газов с помощью мембран окончательно не выяснен, ведутся работы по практической ализации метода мембранного разделения газовых смесей, в частности смеси газов в производстве аммиака, воздуха и др. [c.116]

Величины D я а зависят от природы полимера и диффундирующего газа, причем природа полимера сильнее влияет на коэффициент диффузии газа, а природа диффундирующего газа—на его рас-творимсютьв полимере . Результаты многочисленных исследований позволяют считать, что процесс диффузии газов в полимерах достаточно точно удовлетворяет закону Фика, а растворимость газов в полимерах подчиняется закону Генри. По данным Амерон-гена - константа растворимости газа в полимере о и критическая температура газа связаны соотношением [c.185]