Диффузия в концентрированных растворах

Левая сторона этого уравнения представляет собою обратную величину буквенного выражения, нанесенного на оси ординат диаграммы (1-24), и заключает в себе коэффициент диффузии концентрированного раствора. Вязкость относится к раствору. Обозна- [c.47]

Влияние существующего в растворе электрического поля на определяемые катионы исключают, добавляя к раствору концентрированный раствор какого-либо электролита, содержащего катион с высоким потенциалом восстановления (обычно раствор соли щелочного или щелочноземельного металла). При этом перенос тока будет происходить практически только за счет движения ионов этого электролита. Определяемые же ионы, поскольку концентрация их гораздо меньше, будут играть Б этом переносе такую ничтожно малую роль, что без заметной ошибки можно считать их появление у катода обусловленным исключительно процессом диффузии из более отдаленных частей раствора. Только пр этом условии можно считать, что высота полярографической, волны пропорциональна концентрации восстанавливающихся на катоде (определяемых) ионов. Такие растворы электролитов, с помощью которых устраняется влияние электрического поля, называются основными растворами или фоном. [c.455]

Определение ориентации и формы пор по скорости диффузии через мембрану. Метод основан на наблюдении скоростей диализа и на предположении, что в мембране происходит свободная диффузия. Два раствора с различными концентрациями одного и того же вещества разделяют полупроницаемой мембраной, поры которой пропитаны растворителем, причем диаметр пор значительно превосходит диаметр частиц диффундирующего вещества. Под влиянием градиента концентрации, так же как и в свободном растворе, происходит диффузия вещества в сторону менее концентрированного раствора и диффузия воды в обратном направлении. При этом коэффициент диализа Рд может быть определен из выражения [111] [c.106]

Для концентрированных растворов предложена [82] формула, представляющая коэффициент диффузии как функцию активности растворенного вещества [c.46]

Следует иметь в виду, что коэффициент диффузии в газах, вычисляемый но формуле (11.41), может считаться независимым от концентрации диффундирующего вещества. Коэффициент диффузии в жидкостях весьма существенно изменяется с изменением концентрации. Формула (11.42). справедлива только для разбавленных растворов. Для концентрированных растворов необходим соответствующий пересчет, для которого может бь[ть рекомендована зависимость [c.264]

Возникновение диффузионного потенциала на границе двух растворов объясняется разной подвижностью катиона и аниона при диффузии их из более концентрированного раствора в менее концентрированный. [c.284]

Коэффициент диффузии полимера чаще всего оценивают по скорости изменения показателя преломления п раствора при диффузии макромолекул из более концентрированного раствора в чистый растворитель. [c.41]

Если поместить в цилиндр концентрированный раствор какого-либо вещества, например, сахара, а поверх него осторожно налить слой более разбавленного раствора сахара, то вначале сахар и вода б дут распределены в объеме раствора неравномерно. Однако через некоторое время молекулы сахара и воды вновь равномерно распределятся по всему объему жидкости. Это происходит потому, что молекулы сахара, беспорядочно двигаясь, проникают как из концентрированного раствора в разбавленный, так и в обратном направлении но при этом в течение любого промежутка времени из более концентрированного раствора в менее концентрированный переходит больше молекул сахара, чем из разбавленного раствора в концентрированный. Точно так же молекулы воды движутся в различных направлениях, но при этом из разбавленного раствора, более богатого водой, в концентрированный раствор переходит больше молекул воды, чем за то же время переносится в обратном направлении. Таким образом возникает направленное перемещение сахара из концентрированного раствора в разбавленный, а воды — из разбавленного раствора в концентрированный каждое вещество переносится при этом туда, где его концентрация меньше. Такой самопроизвольный процесс перемещения вещества, приводящий к выравниванию его концентрации, называется диффузией. [c.225]

Все процессы, которые можно себе представить, разделяются на положительные, отрицательные и равновесные (квази-статические). Положительными называются процессы, протекающие самопроизвольно. Например, переход теплоты от горячего тела к холодному, диффузия вещества из концентрированного раствора в разбавленный, равно как и любой другой процесс, приближающий систему к состоянию термодинамического равновесия. [c.55]

Для бездислокационных граней между стационарной скоростью распространения ступени роста и перенапряжением при небольших т] существует линейная зависимость [=kL , где Ь — длина растущей ступени. Для кристаллов с винтовой дислокацией была найдена линейная зависимость между током и г) , которая объясняется тем, что при спиральном росте общая длина L спирального фронта обратно пропорциональна расстоянию между последовательными витками спирали и, следовательно, пропорциональна перенапряжению. Зная эти зависимости, можно приготовить поверхности с точно известной плотностью ступеней роста. Согласно импедансным измерениям на таких поверхностях плотность тока обмена пропорциональна длине ступеней. Это означает, что осаждение адатомов на ступенях является более быстрым процессом, чем осаждение на кристаллической плоскости, а найденная плотность тока обмена, составляющая 600 А/см , характеризует обмен между адатомами в местах роста и ионами в растворе. С другой стороны, импедансные измерения на идеально гладких поверхностях позволили определить ток обмена адатомов на кристаллической плоскости с ионами раствора, который оказался равным всего 0,06 А/см . Таким образом, при электрокристаллизации серебра из концентрированных растворов осуществляется преимущественно механизм непосредственного вхождения адатомов в места роста, вклад же поверхностной диффузии даже при наивысшей плотности ступеней не превышает нескольких процентов. [c.327]

Диффузионный скачок потенциала. Скачок потенциала, возникающий на границе раздела двух растворов с одним и тем же или разными электролитами, но одинаковыми растворителями, называется диффузионным скачком потенциала. Он обусловлен различными скоростями взаимной диффузии ионов из одного раствора в другой. Процесс взаимной диффузии с течением времени становится стационарным и величина диффузионного скачка потенциала достигает стационарного значения. В стационарном состоянии скачок потенциала определяется не только природой и концентрациями соприкасающихся растворов электролитов, но и является функцией времени их контакта. Точный учет вклада диффузионного потенциала в ЭДС практически невозможен, поэтому необходимы специальные меры по его устранению или уменьшению. Обычно применяют солевые мостики, или электролитические ключи, содержащие концентрированный раствор электролита с ионами, скорость взаимной диффузии и числа переноса которых близки, например, КС1 или NH NOg. Ионы подобных электролитов обеспечивают перенос электричества на поверхности контакта раствор — раствор, вследствие чего диффузионный потенциал значительно уменьшается. [c.282]

В таких элементах источником возникновения электродвижущей силы является изменение концентрации ионов в различных зонах раствора. Здесь в соответствии со вторым законом термодинамики должно произойти самопроизвольное выравнивание концентраций за счет диффузии вещества из более концентрированного раствора в менее концентрированный. [c.173]

Концентрации будут выравниваться вследствие диффузии ионов через границу раздела между растворами, а также в результате электрохимических процессов, происходящих на электродах, в результате которых электрод, погруженный в разбавленный раствор, будет растворяться, а иа электроде, погруженном в концентрированный раствор, будет выделяться медь из раствора. [c.174]

Диффузия наблюдается и при соприкосновении растворов разных концентраций. При этом количество частиц растворенного вещества, проходящее в единицу времени в сторону менее концентрированного раствора, будет больше, чем в обратном направлении. [c.20]

Диффузия и осмос. В разбавленных растворах неэлектролитов молекулы растворенного вещества практически не взаимодействуют друг с другом из-за большого расстояния между ними. Поведение этих молекул в растворе аналогично поведению молекул идеального газа. Если, например, налить в стакан концентрированный раствор сахарозы, а сверху слой чистой воды, то через некоторое время концентрация молекул сахарозы станет одинаковой во всем объеме раствора. Такое взаимное проникновение молекул называется диффузией. В данном случае имеет место встречная, или двусторонняя, диффузия молекул сахарозы в воду и молекул воды в сахарозу. [c.146]

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]

Простейшим примером цепи с переносом может служить электрохимическая система с двумя медными электродами, погруженными в два раствора одного и того же электролита (медного купороса) разной концентрации. В такой цепи источником электродвижущей силы является выравнивание концентраций ионов в различных зонах раствора вследствие диффузии вещества из более концентрированного раствора в менее концентрированный (в соответствии со вторым законом термодинамики). [c.179]

В концентрированных растворах идет диффузия воды из клетки в раствор, так как осмотическое давление внешнего раствора больше, чем давление внутри клетки. Потеря воды ведет к уменьшению объема клетки, нарушает нормальное течение физических н химических процессов в ней. Это явление называют плазмолизом. [c.70]

Если поверх концентрированного раствора какого-либо вещества, помещенного в цилиндрический сосуд, осторожно налить, избегая перемешивания, слой более разбавленного раствора или растворителя, то через некоторое время концентрации растворенного вешества в любой части раствора сравняются. Такое постепенное выравнивание концентрации объясняется стремлением частиц обоих компонентов раствора — растворителя и растворенного вещества — к равномерному распределению по всему объему раствора. При этом частицы, проявляя общую тенденцию к увеличению неупорядоченности, движутся от места с большей концентрацией к месту с меньшей концентрацией частицы растворенного вещества проникают в среду частиц растворителя, а частицы растворителя — в среду растворенного вещества. Это явление, обусловленное тепловым движением молекул, называется диффузией. [c.200]

Процесс растворения вещества всегда сопровождается диффузией, т. с. перемещением молекул из областей более концентрированного раствора в области с меньшей его концентрацией. Другими словами, вещество при растворении равномерно распределяется по всей массе растворителя. Этот процесс происходит до тех пор, пока концентрация данного вещества в растворе не доходит до определенного значения, при [c.161]

Влияние общей концентрации постороннего сильного электролита — фона (ионной силы раствора) более сложно. Увеличение концентрации фона в растворе вызывает сначала некоторое уменьшение О, однако а очень концентрированных растворах солей (1,5—2 М) коэффициент диффузии снова возрастает. В полярографии часто прибавляют к раствору для подавления максимумов растворы желатины или других аналогичных веществ это увеличивает вязкость раствора и уменьшает значение О. [c.489]

Если более концентрированным раствором в цепи является правый раствор (Сг > С]), то диффузия А КОз происходит справа налево через границу между раство >ами. Так как подвижность аниона КОз больше, чем катиона А , то слева от границы (иногда ее называют жидкостным контактом) появится избыточный отрицательный заряд, а справа - положительный. При этом между фазами одинакового состава возникает разность потенциалов -диффузионный потенциал, который постепенно уменьшается по мере удаления от границы в глубь раствора и становится равным нулю. Диффузионный потенциал возникает также на границе растворов двух различных электролитов. Наличие диффузионного по-104 [c.104]

При соприкосновении двух одинаковых растворов электролитов с разной концентрацией на границе между ними возникает диффузионный потенциал. Его возникновение объясняется различиями в подвижности катионов и анионов при диффузии из более концентрированного раствора в менее концентрированный. Для раствора соли, диссоциирующей на ионы с одинаковыми по величине зарядами, изменение свободной энергии Г иббса можно представить выражением [c.119]

Повышение температуры раствора при экстракции ускоряет десорбцию как вследствие увеличения коэффициента диффузии органических молекул, так и, в основном, вследствие понижения вязкости раствора. По этой же причине после пропитки адсорбента раствором реагента более эффективно отмывать десорбированное вещество водой (нри p i, отвечающем приведенным выше условиям), так как вязкость воды меньше вязкости концентрированных растворов реагентов. [c.188]

Таким образом, на основе того, что нам известно о стандартной реакции Виттига, на первый взгляд перспектива улучшения ее проведения в МФК-условиях маловероятна. Однако в 1973 г. Меркль и Мерц [483] показали, что для проведения реакции Виттига даже с неактивированными фосфониевыми солями можно использовать систему концентрированный раствор гидроксида натрия/органический растворитель. С тех пор эту препаративно очень простую методику широко используют [483]. Вопросы, связанные с механизмом реакции, все еще остаются не совсем ясными. Некоторые авторы использовали в качестве катализаторов аммониевые соли или краун-эфиры, другие обходились без катализаторов, аргументируя это тем, что, как известно, фосфониевые соли сами являются межфазными катализаторами. Однако во многих случаях при использовании водного гидроксида натрия первая стадия депротонирования проходит, по-видимому, межфазно. Образующийся илен является нейтральной частицей, и поэтому для облегчения его диффузии в глубь органического слоя катализатор не нужен. Это приводит к тому, что конкурирующая реакция с водой не происходит. В других случаях в качестве щелочей использовали твердый трет-бутоксид калия или карбонат калия [484], твердый фторид калия [1297] или твердый гидроксид натрия [1782]. [c.252]

Более концентрированным раствором в цепи (б) является правый раствор, и диффузия AgNOз происходит справа налево через границу между растворами. Так как подвижность аниона N07 больше, чем катиона Ag+, то анион скорее пересечет 1 раницу между растворами. Прн этом слева от границы появляется избыточный отрицательцый заряд, а справа — положительный и на границе двух рассматриваемых растворов возникает двойной электрический слой и диффузионный потенциал [c.284]

Для yMeHbUJ HHH диффузионного потенциала на границе двух растворов помещают солевой мостик, например концентрированный раствор КС1 или NH4NO3. Высокая концентрация КС1 или NH4NO3 приводит к тому, что диффузионный потенциал на границе между солевым мостиком и раствором определяется диффузией ионов К+ и С1 или NH 4 и NO3. Уменьшение диффузионного потенциала объясняется тем, что числа переноса и подвижности ионов указанных солей близки X +=73,5 и к = 71,44 к+ = 73,52 и A, i-=76,34. [c.287]

Хлорноватистая кислота диссоциирует весьма слабо. Следовательно, образование свободной хлорноватистой кислоты в концентрированных растворах Na l почти не меняет ионного состава раствора возле анода, а очень малая концентрация ионов С10 не может оказать влияния на процесс электролиза. Однако если количество ионов ОН будет увеличиваться в связи с диффузией или механическим перемешиванием образующейся на катоде щелочи, то произойдет нейтрализация свободной хлорноватистой кислоты с образованием хорошо диссоциирующей соли [c.141]

В момент соприкосновения растворов ионы переходят из одного раствора в другой. Скорость перехода ионов из более концентрированного раствора в менее концентрированный будет больше, нежели скорость перехода ионов в обратном направлении. Так как подвижности катионов и анионов различны, то и количество их, проходящее в начале диффузии через границу соприкосновения растворов, будет различно. Если подвижность катионов больше, то их больше перейдет в менее концентрированный раствор, чем анионов. Тогда менее концентрированный раствор у поверхности раздела зарядится положительно, а более концентрированный — отрицательно. Вследствие этого скорость движения катионов начнет уменьшаться, а скорость движения анионов — увеличиваться. Через некоторое время скорости катионов и анионов сравняются и количества их, переходящие границу раздела между растворами, станут равными. Образуется двойной электрический слой с определенным скачком диффузионного потенциала. Диффузионные потенциалы невелики их величина не превышает нескольких сотых вольта. Точно измерить величину диффузионного потенциала трудно, так как она зависит не только от состава и концентрации прикасающихся растворов, но и от других причин, например формы сосуда. Поэтому при измерениях э. д. с. нужно сделать диффузионный потенциал возможно малым. Это достигается соединением двух различных электролитов солевым мостиком. Последний представляет собой концентрированный раствор соли, ионы которой обладают примерно одинаковой подвижностью (КС1, KNO3). [c.289]

Реакция протекает вправо при избытке кислоты. Ионит в колонке отмывают водой от избытка кислоты, после чего ионит готов к применению. Пробу пропускают через колонку, колонку промывают водой или элюентом. Собирают элюат целиком или по фракциям. Перед каждым последующим применением необходимо проводить регенерацию ионита в колонке, так как в колонке содержатся различные ионы (например, Х , Хг). Происходящий при этом химический процесс аналогичен описанному уравнением (7.4.5). Процесс замены ионов Х+ ионами Хь Ха. .. называют регенерацией ионита, чтобы подчеркнуть, что ионит при этом возвращается в свое исходное состояние. Для сдвига равновесия вправо необходимо подобрать нужную концентрацию кислоты. Концентрированные растворы повышают скорость ионного обмена, но из-за высокой вязкости раствора снижается диффузия ионов. Поскольку процесс ионного обмена протекает сте-хиометрически, можно рассчитать полную обменную емкость колонки, зная количество ионита. Но рассчитанную обменную емкость не всегда можно полностью использовать (разд. 7.3.1.1). Пусть в колонке имеется ионит в Н -форме. Требуется провести ионный обмен с ионами К" . В месте подачи анализируемой пробы в колонку происходит полный обмен ионов Н+ на ионы При дальнейшем пропускании раствора, содержащего ионы К (фронтальная техника проведения ионного обмена), происходит смещение зоны, заполненной ионами К" , вниз. При этом колонку можно разделить на три слоя (рис. 7.17). В первом слое находится ионит только в К" -форме, во втором слое — ионит, содержащий оба иона, в третьем слое — ионит, содержащий ионы Н" . Распределение концентраций происходит по 8-образной кривой (ср. с формой полос элюентной хроматографии). При дальнейшем пропускании раствора КС происходит зарядка второго слоя ионами до проскока. Число ионов К" , которые могут быть количественно поглощены колонкой до проскока ионов, называют емкостью колонки до проскока. Эта емкость меньше величины полной емкости колонки, так как проскок К" -ионов наблюдается в тот момент, когда в колонке еще содержатся Н+-ионы. [c.378]

Во всяком гальваническом или концентрационном элементе разность потенциалов возникает не только на границе металл" раствор, но и в месте соприкосновенця двух растворов—1акая разность потенциалов называется диффузионным потенциалом LH л). / "Он возникает из-за того, что при диффузии электролита из более, концентрированного раствора в разбавленный более подвижный ион / опережает менее подвижный (подвижности катионов и анионов обычно различны). Если более подвижными ионами будут катионы, то около границы раздела растворов со стороны более разбавленного раствора создается положительный заряд, а со стороны концентрированного — отрицательный. [c.262]

Повседневный опыт показывает, что любая система, предоставленная самой себе, неуклонно изменяется в определенном направлении. Например, в неравномерно нагретом теле происходит выравнивание температуры, если его изолировать от внешней среды. В конце концов любая система достигает некоторого конечного состояния, которое называется состоянием равновесия. Достигшая равновесия система сама, без вмешательства извне, уже не может вернуться в исходное состояние—она как бы попадает в яму >. Примерами такого одностороннего протекания процессов являются смещение двух газов или взаимнорастворимых жидкостей, диффузия веществ из концентрированных растворов в разбавленные, взрывные реакции, окисление органических веществ на воздухе, распрост])анение тепла от нагретых тел к холодным. Именно эти и подобные им самопроизвольные процессы осуществляются в природе. [c.29]

Скорость ионного обмена на обычно используемых ионитах велика — равновесие устанавливается за доли минуты, иногда за несколько минут. Ионный обмен — процесс хемосорбционный, состоящий из внешней диффузии сорбируемого иона к поверхности зерна сорбента, затем внутренней его диффузии в зерне к зоне химической реакции и обратной диффузии вытесненного десорбируемого иона внутри зерна и в растворе. Обменные химические реакции внутри ионитов обычно идут со скоростями, значительно большими, чем диффузия ионов, которая при этом и лимитирует процессы ионного обмена. Эти процессы подчиняются закономерностям диффузионной кинетики, причем взаимодействия между растворами электролитов с малой концентрацией поглощаемых ионов и ионитами большой обменной емкости при малой степени сшивки лимитируются чаще всего внешней диффузией, а в концентрированных растворах и при больших степенях сшивки — внутренней диффузией. Скорость диффузии и обмена возрастает с уменьшением размера зерен ионита. [c.307]

Диффузионный потенциал. При соприкосновении растворов разных концентраций растворенное вещество диффундирует в раствор с меньшей концентрацией. Если ионы электролита обладают разной скоростью диффузии, то более подвижные ионы постепенно оказываются впереди менее подвижных. Образуются как бы две волны разнозаряженных ионов. В результате этого менее концентрированный раствор приобретает потенциал со знаком заряда быстрых ионов, а более концентрированный — потенциал со знаком заряда медленных ионов (рис. 20). На границе раздела растворов возникает так называемый диффузионный потенциал, который усредняет скорости движения ионов (тормозит быстрые и ускоряет медленные ). [c.50]

При соприкосновении растворов разных концентраций растворенное вещество диффундирует в раствор с меньшей концентрацией. Если ионы электролита обладают разной скоростью диффузии, то более подвижные ионы постепенно оказываются впереди менее подвижных. Образуются как бы две волны разноэаряжен-ных ионов. В результате этого менее концентрированный раствор приобретает потенциал со знаком заряда быстрых ионов, а более концентрированный — потенциал со знаком заряда медленных ионов (рис. 25). На границе раздела растворов возникает так [c.69]

Однако сам коэффициент диффузии является сложной функцией плотности (р), вязкости (ri) и поверхностного натяжения (S). Наиболее существенный вклад в эту величину вносят р и г . Для большинства органических веществ г] 0,5—2 мПа-с. Однако эти величины очень велики для концентрированных водных растворов щелочей, причем здесь проявляется огромная разница между NaOH и КОН вязкость концентрированных растворов NaOH существенно выше, чем у КОН (это связано с различной мольной концентрацией их 50%-ных растворов, см, табл. 4). При прочих равных условиях добиться хорошего перемешивания в случае 50%-ного водного КОН существенно легче, чем для 50°/о-ного водного NaOH. Таким образом, теоретический вывод [44] о независимости скорости реакции в двухфазной системе от интенсивности перемешивания реализуется в случае концентрированных водных фаз только после достижения определенного предела интенсивности перемешивания. [c.26]

Это уравнение известно как уравнение Гендерсона. Согласно уравнению ГенДерсона, величина диффузионного потенциала приближается к нулю, как только подвижности аниона и катиона становятся близкими друг другу. По этой причине между растворами электролитов в электрохимической ячейке помещают солевой мостик (ионный проводник) из концентрированных растворов хлорида калия или NH4N0з. Высокая концентрация указанных солей приводит к тому, что диффузионный потенциал на границе между солевым мостиком и раствором определяется диффузией ионов К" и СГ или ЫН4" и КОз , подвижности которых близки между собой. [c.120]

Диализом называют метод фракционирования веществ, основанный на избирательной диффузии некоторых компонентов смеси через мембрану из более концентрированного раствора в более разбавленный. Метод ультрафильтрования основан на том же самом принципе, однако при этом жидкость помещают только с одной стороны мембраны и раствор продавливается через последнюю. Электродиализ представляет собой диализ, при котором прохождение низкомолекулярных ионов через мембрану ускоряется под действием электрического поля. В некоторых случаях для ускорения процесса разделения используют электроультрафильтрование — сочетание электродиализа и ультрафильтрования. К вышеуказанным методам примыкает также метод электродекантации однако последний применяют в основном не для отделения низкомолекулярных веществ от высокомолекулярных, а для фракционирования высокомолекулярных соединений (см. стр. 533). [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология