Иониты скорость диффузии ионов

При контакте ионитов с раствором электролита происходит ионный обмен. Состояние равновесия наступает через определенное время — от нескольких секунд до нескольких дней. Встречаются случаи, когда реакция обмена протекает так медленно, что истинное равновесие практически не наступает. На скорость ионного обмена влияют многочисленные факторы, так как она складывается из нескольких скоростей. Обмен происходит между двумя фазами и вызывает перенос растворенных веществ к поверхности раздела и от нее. Ион, находящийся в ионите, должен продиффундировать через зерно ионита и перейти в раствор, а нон, находящийся в растворе, должен продиффундировать в зерно ионита. Таким образом, скорость ионного обмена будет определяться скоростью диффузии иона в ионите, скоростью диффузии иона в растворе и скоростью обмена ионов. [c.37]

Для исследования скорости и механизма диффузии в пленках (выяснения природы диффундирующих ионов, скорости диффузии и др.) применяют метод инертных индикаторов и метод радиоактивных изотопов (меченых атомов). [c.437]

Диффузионным потенциалом называется разность потенциалов, возникающая на поверхности раздела между двумя растворами, различающимися или по виду растворенного вещества, или по его концентрации. Эти скачки потенциала невелики они обычно не превышают 0,03 в и могут уменьшаться до нуля. Причиной их служит различие в подвижностях и, следовательно, в скоростях диффузии ионов различного вида. Рассмотрим только простейший случай, когда соприкасающиеся растворы содержат один и тот же электролит и различаются только по его концентрации. Обратимся к цепи (ХП1, 26). [c.438]

Раствор фосфорной кислоты, полученный после отделения фосфогипса фильтрацией, загрязнен перешедшими в раствор примесями фосфата кремнеземом, сульфатами и фосфатами железа и алюминия и т. п. Оптимальные условия экстракции определяются стремлением получить возможно более высокую концентрацию кислоты, крупные, хорошо фильтрующиеся кристаллы фосфогипса и ускорить процесс экстракции. Скорость растворения фосфата лимитируется скоростью диффузии ионов водорода к поверхности частиц фосфата или ионов кальция из пограничного слоя в объем раствора. При высоких концентрациях возрастает вязкость растворов фосфорной кислоты, что замедляет скорость диффузии и снижает скорость растворения. Крупные кристаллы гипса получаются при 70—80°С и невысокой концентрации серной кислоты. Для получения более концентрированной фосфорной кислоты и ускорения процесса применяют 75%-ную серную кислоту и более высокую температуру в начале экстракции. Скорость экстракции [c.150]

Толщина окисной пленки колеблется от 5—10 А до нескольких тысяч ангстрем. Окисная пленка может утолщаться только в том случае, когда через нее диффундирует кислород. Если ионы металла и принадлежащие им электроны диффундируют из железа через окисную пленку намного быстрее, чем кислород, то окисная пленка растет на границе газа и окисла (рис. 2, а). В противном случае зона роста будет находиться под слоем окисла (рис. 2,6). Если скорость диффузии ионов металла и кислорода не очень отличаются друг от друга, то зона роста располагается внутри окисной пленки (рис. 2, в). Размеры ионов металла меньше (следовательно, скорость диффузии больше), чем молекула кислорода, поэтому окисная пленка обычно растет на поверхности, соприкасающейся с газом. Окисная пленка утолщается из-за диффузии. Ее утолщение, в свою очередь, замедляет диффузию — коррозия уменьшается. [c.22]

Закон роста пленок при одинаковых скоростях диффузии ионов окислителя и металла. [c.25]

Кроме исходных потенциалов обоих металлов и их поляризуемости при прохождении тока определенную роль играют и другие факторы, обычно влияющие на скорость любого электрохимического процесса. Так, при малом значении с г+в растворе на скорость цементации определенное влияние оказывает скорость диффузии ионов МГ к поверхности зерен, а также диффузия ионов металла М1 в глубину раствора через слой осевшего на нем вы- [c.242]

Рассмотрим в качестве примера процесс растворения металла кислотой. Если путем интенсивного перемешивания обеспечить некоторую постоянную конвекцию, то растворение металла определяется скоростью диффузии ионов водорода в диффузионном слое и может быть количественно рассчитано на основе законов диффузии. Обратимся к рис. Б. 12 (где с — концентрация ионов водорода в глубине раствора, со — концентрация ионов водорода на поверхности металла, б — толщина диффузионного слоя). Согласно Нернсту, градиент концентрации (дс/дх) [c.186]

Следовательно, в электро-гравиметрии напряжение на клеммах должно расти быстрее, чем ток, проходящий через раствор. На графике (рис. Д.84, кривая 2) наблюдается отклонение от линейности. Поскольку концентрационная поляризация электродов тем сильнее, чем больше ток, это отклонение всегда проявляется с увеличением силы тока. Если при увеличении напряжения сила тока уже не возрастает даже при перемешивании раствора электролита, то достигнут так называемый предельный ток. Сила тока в этом случае ограничена скоростью диффузии ионов к электродам через пограничный слой. Скорость диффузии определяется законом Фика при постоянной температуре она зависит только от концентрации. Поэтому вольт-амперная кривая идет в этом случае параллельно оси напряжений (рис. Д.84, кривая 3), сила тока имеет постоянную величину, обозначаемую как inp. Величина его зависит от концентрации разряжающихся ионов, находящихся в растворе. Эту зависимость используют в полярографических методах анализа. [c.257]

Здесь, как и в табл. 31, поверхность раздела двух фаз, между которыми имеет место скачок потенциала, обозначена вертикальной линейкой. Двойная линейка означает, что в месте соприкосновения двух растворов скачок потенциала, обусловленный различной скоростью диффузии ионов (так называемый диффузионный потенциал), снят и его можно не учитывать при вычислении э.д.с. этого элемента. Металл с большей величиной стандартного потенциала (положительный электрод) принято писать слева, а с меньшей величиной (отрицательный электрод) —справа. [c.229]

Например, ири более редкой сетке способность смолы к набуханию и скорость диффузии ионов в ней больше, чем в случае более частой сетки. [c.191]

В результате устанавливается динамическое равновесие, в котором скорость диффузии ионов из поверхностного слоя в объем раствора, равна скорости обратного процесса, обусловленного полем электростатических сил. Это равновесие анало гично распределению молекул газа в гравитационном поле и подчиняется закону Больцмана. Действие электрического поля приводит к увеличению концентрации ионов противоположного знака (с+) и к уменьшению концентрации одноименно заряженных ионов в растворе (с ), вблизи поверхности (рис. 72,в). [c.176]

При относительно малых концентрациях не разряжающихся на электроде ионов нельзя пренебречь миграцией ионов разряжающихся. В этом случае плотность тока I в диффузионной области будет слагаться из суммы токов диффузии н токов миграции разряжающихся ионов Скорость переноса ионов в результате миграции (т. е. под влиянием электрического поля) зависит от их подвижности. Доля тока, переносимого катионами, характеризуется числом переноса п . Общая величина тока I соответственно равна [c.355]

Поэтому вопросы перенапряжения рассматриваются в главе, посвященной кинетике. Для выяснения механизма перенапряжения следует рассмотреть стадии, из которых состоит процесс превращения ионов водорода в молекулу при электролизе кислых растворов. Опыт показывает, что перенапряжение зависит от природы металла, из которого состоит электрод. Например, оно очень мало на платине. Поэтому скорость разряда не может определяться скоростью диффузии ионов в растворе. Следовательно, наиболее медленными стадиями, требующими рассмотрения, являются два процесса. Первый — это реакция разряда иона гидроксония НзО и переход атомов водорода в адсорбированное состояние на поверхности электрода [c.398]

Скорости диффузии ионов натрия в кристаллах хлорида и бромида серебра при 573 К равны 0,00021 и 0,0023 см /с. Какой вывод можно сделать из этих данных Наблюдается ли какая-либо взаимосвязь между скоростью диффузии в хлориде и бромиде серебра с энергиями их кристаллических решеток и произведениями растворимости [c.70]

Опыт показывает, что серебряная пластинка заметно уменьшается, первый слой сульфида серебра незначительно увеличивается, а второй слой становится толще и увеличивается по массе в соответствии с убылью металлического серебра. Следо-пательно, продукт реакции — сульфид серебра — образуется только во втором слое, т.е. на поверхности серы. Это означает, что серебро переносится в виде ионов Ад+ через слой сульфида к поверхности серы, которая не переносится. Таким образом, процессом, лимитирующим (определяющим) скорость твердофазной реакции, является скорость диффузии ионов серебра через кристаллическую решетку сульфида серебра. Серебро диффундирует в виде ионов, а электронейтральность сохраняется за счет движения электронов в том же направлении (см. рис. 5.13, б). [c.275]

Процесс разрушения цементных зерен водой протекает с затухающей скоростью, что вызывается образованием на их поверхности защитных пленок из продуктов реакции и уменьшением размера гидратирующихся частиц во времени. Одной из причин быстрого образования защитных пленок на гидратирующихся зернах является отслоение от кристалла групп ионов ( блоков ), которые не могут легко перемещаться в жидкой фазе и концентрируются вблизи поверхности материала кристалла. Последующая их гидратация приводит к уплотнению пленки. Способствует образованию пленок и различная скорость диффузии ионов в растворе, вызывающая избирательное удаление из зоны реакции одних молекул (например, молекул гидроксида кальция) и концентрацию на поверхности кристалла других (например, молекул ортокремниевой кислоты). [c.311]

Вследствие неодинаковой скорости диффузии ионов в зоне реакции нд разных стадиях образуются низкоосновные кристаллогидраты, основность которых может повыситься в результате последующей перекристаллизации в среде, насыщенной гидроксидом кальция. [c.311]

Если скорость диффузии ионов в глубь зерна ионита и обратно одинакова, то процесс ионного обмена, происходящий в объеме частицы, может быть описан законом Фика [c.99]

Скорость диффузии ионов щелочных металлов возрастает по мере увеличения подвижности ионов и уменьшения радиуса гидратированного иона. Если сравнивать диффузионный ряд с лиотропным рядом сорбции катионов щелочных металлов, то они практически не отличаются независимо от строения сильнокислотных катионитов [c.102]

Сравнение скорости диффузии ионов разной валентности показывает, что коэффициент диффузии для катионов двухвалентных металлов ниже соответствующей величины для катионов одновалентных металлов. [c.102]

Влияние температуры противоположно влиянию плотности тока. С повышением температуры катодная поляризация уменьшается и осадки становятся более крупнокристаллическими. Возрастает и предельная плотность тока. Такое влияние температуры на катодную поляризацию связано с увеличением скорости диффузии ионов, а следовательно, с уменьшением концентрационной поляризации. Происходит также уменьшение химической поляризации. [c.134]

Обменная адсорбция протекает более медленно, чем молекулярная адсорбция. Это особенно заметно тогда, когда осуществляется обмен ионов, находящихся в глубине адсорбента. Время обмена лимитируется скоростью диффузии ионов из раствора в глубь адсорбента. Вытесненные из адсорбента ионы затем переходят в раствор. [c.279]

В ходе самопроизвольно идущей диффузии анионы и катионы электролита перемещаются, пересекая границу в направлении от более концентрированного раствора к разбавленному. Скорость диффузии ионов г-го типа по закону Фика [c.88]

Уравнение (4.37) показывает, что скорость диффузии ионов различного типа неодинакова. Поэтому при одном и том же градиенте концентрации анионы и катионы будут диффундировать с различными скоростями, по крайней мере, в некоторый начальный период. В дальнейшем более подвижные ионы, ушедшие вперед, будут задержаны в своем движении в результате притяжения со стороны менее подвижных ионов противоположного знака заряда. Менее подвижные ионы станут диффундировать несколько быстрее, и в стационарном состоянии образовавшийся двойной ионный слой будет перемещаться с определенной скоростью в сторону более разбавленного раствора. Аналогичные рассуждения в принципе применимы и к более общему случаю возникновения диффузионного потенциала на границе, разделяющей растворы не одних и тех же, а различных ионов. [c.88]

Вертикальной пунктирной линией здесь обозначена поверхность соприкосновения растворов. Через эту поверхность ионы диффундируют из одного раствора в другой, однако скорость диффузии неодинакова. Одни ионы перемещаются быстрее, другие медленнее, поэтому перенос ими зарядов через поверхность соприкосновения растворов тоже неодинаков. Вследствие этого растворы приобретают различные внутренние потенциалы, т. е. между ними возникает разность потенциалов. Эту разность называют диффузионным потенциалом, так как причина его возникновения — неодинаковая скорость диффузии ионов [c.266]

При сильном перемешивании стальной ванны скорость этого процесса не зависит от скорости диффузии ионов в шлаке или в металле, и она полностью определяется кинетикой электрохимических процессов разряда ионов. Как было показано выше, в отсутствие равновесия скорость подобных процессов определяется как скачком потенциала, так и перенапряжением. Оценка скорости подобных процессов проводится на основании уравнений кинетики электродных процессов с помощью уравнений типа (ХП.46). Подробный анализ и описание закономерностей электрохимической кинетики в системах металл — шлак впервые были проведены О. А. Есиным, П. В. Гельдом и С. И. Попелем. [c.272]

Кроме того, учитывая медленность наступления равновесия во многих процессах, при разработке методик анализа следует отдавать предпочтение более быстрым реакциям и процессам и создавать условия для достаточно полного приближения их к состоянию равновесия или стационарному состоянию. Так, в операциях осаждения следует стремиться к получению крупнокристаллических осадков, а при полярографических определениях соблюдать такой режим, чтобы сила тока определялась именно скоростью диффузии ионов, которая пропорциональна их концентрации, а не скоростью самого электродного процесса окисления или восстановления. В больщинстве методов эмиссионного спектрального анализа режим электродного разряда должен обеспечивать полное испарение всех компонентов пробы, а в ряде случаев должна быть обеспечена равномерность подачи пробы в разряд во времени. [c.47]

Вследствие набухания полимерного основания в водных растворах солей повышается скорость диффузии ионов в полимере, а это ускоряет реакцию ионного обмена и вовлекает в реакцию все имеющиеся основные группы полимера, несмотря на его нерастворимость. При обработке полученной соли водой можно обратно выделить исходное соединение. [c.499]

Скорость растворения фосфатов в растворах фосфорной кислоты, не насыщенных продуктами реакции, лимитируется скоростью диффузии ионов кальция Са от частиц фосфата в жидкую фазу. Поэтому, высокая степень разложения фосфата на первой стадии может быть достигнута лишь при определенной концентрации фосфорной кислоты, равной 30—40% Р2О5. На второй стадии, которая является определяющей для процесса разложения фосфата в целом, наибольшая скорость разложения достигается в растворах, содержащих около 45% Р2О5. С учетом этих требований выбирается технологический режим производства суперфосфата. [c.293]

Вследствие набухания полимерноГ кислоты в водных растворах солей повышается скорость диффузии ионов в зернах полимера, что ускоряет реакцию ионгюго обмена и вовлекает в нее все сульфогруппы полимера, несмотря на его нераство )нмость. [c.354]

В гальванических элементах не только на границах раздела металл — раствор его соли, но и на границах между растворами, отличающимися концентрацией (активностью) или природой растворенного вещества, возникают потенциалы. Последние получили название диффузионных потенциалов. Причины их возникновения заключаются в неодинаковой подвижиости ионов в растворе, а также в неодинаковой скорости диффузии ионов (О пыт 58). При демонстрации этого опыта необходимо остановиться на способах устранения диффузионных [c.121]

Диффузионная разность потенциалов (или про--сто диффузионный потенциал) Пд (или Ед) возникает на границе соприкасающихся растворов электролитов с разной концентрацией (активностью) или с разной природой растворенного вещества. Двойноп электрический слой образуется в результате разной абсолютной скорости и скорости диффузии ионов. Диффузионный потенциал соответствует незначительному отклонению системы от равновесного состояния. На границе водных растворов, содернощих ионы Н3О+ и 0Н , Ед имеет максимальное значение. [c.122]

Ионообменная хроматография основана на явлении обмена ионов между набухщим ионитом и раствором. Ионообменное разделение смеси ионов определяется различием их зарядов, а также ионной силой раствора. Внутри зерен ионита разделение зависит еще от скорости диффузии ионов, которая определяется плотностью ионита (частотой сщивок). [c.359]

Процесс образования минералов в системе СаО—АЬОз удовлетворительно описывается уравнением Таммана — Фишбека, т. е. реакция синтеза алюминатов кальция лимитируется как скоростью химического взаимодействия, так и скоростью диффузии ионов к зоне реакции. [c.244]

При чисто гелевой кинетике скорость установления ионообменного равновесия прямо пропорциональна концентрации ионогенных групп, содержащих вытесняемые ионы, коэффициенту взаимодиффузии D в зерне ионита и обратно пропорциональна радиусу зерна г. В этом случае кинетика ионообмена зависит от структуры, набухаемости и зернения ионита, от радиусов гидратированных ионов и не зависит от концентрации раствора. Если скорость диффузии ионов в глубь зерна ионита и обратно одинакова, то процесс ионного обмена, происходящий в объеме частицы, подчиняется закону Фика [c.178]

Б 1888 г. В. Нернст сравнив скорость диффузии ионов со скоростью движения ионов при электролп е, показал, что эти [c.315]

Диффузион1 ый потенциал возникает на границе жидкостного соединения вследствие различия в скоростях диффузии катионов и анионов, при наличии градиента концентрации. Различная скорость диффузии ионов нарушает электрическую нейтральность в тонком пограничном слое и является причиной возникновения скачка потенциала. Диффузионный потенциал нельзя считать равновесным, хотя его величина в условиях стационарной диффузии может оставаться неизменной в течение длительного времени. Вместе с тем диффузионный потенциал отвечает незначительному отклонению от равновесного состояния, поэтому вполне возможна его термодинамическая трактовка. [c.213]

При очень высокой скорости электроосаждения цинка процесс определяется скоростью диффузии ионов цинка к поверхности катода и в таком случае описывается уравнением нестационарной диффузии. Величины коэффициентов диффузии (/)), определенные по уравнению концентрационной поляризации на основании опытных значений составляют 0,71 -10-= и 1,1 -10 см секг соответственно для 0,05- и 0,1-м. 2п504 при 25° С. В этих условиях выделение металла в форме плотных осадков на катоде сменяется образованием порошкообразного цинка. Осаждение цинка в виде порошка осложняется заметным выделением водорода. Пузырьки его частично экранируют поверхность электрода и, отрываясь в дальнейшем от электрода, способствуют перемешиванию электролита. Вследствие обильного выделения водорода защелачивается прикатодное пространство и образуются коллоидные гидроокиси или основные соли цинка. Все это из-за обеднения прикатодного слоя разряжающимися ионами металла приводит к образованию наростов и дендритов цинка. Активная поверхность катода из-за образования на нем такого осадка быстро растет. [c.515]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология