Принудительная диффузия

Третий член отличен от нуля только тогда, когда имеется силовое поле, действующее на молекулы и различное для различных типов частиц. Это случилось бы, например, если один из газов был ионизирован и Г представляло собой электрическое или магнитное поле. Диффузия, вызываемая такими несимметрично действующими полями, называется принудительной диффузией и может наблюдаться при перемещении ионов. [c.171]

Диффузия, возникаюш ая под действием градиента температуры, носит название термодиффузия, а возникающая под действием давления — бародиффузия [37]. В данном справочном пособии не рассматриваются термодиффузия, бародиффузия и принудительная диффузия вследствие малой эффективности применения данных ироцессов. Кроме того, справочный материал, имеющийся в литературе, невелик и недостаточно проверен. При необходимости с теоретическими основами термодиффузии можно познакомиться в [8, 27]. [c.787]

Такая диффузия называется обычной, или изотермической, диффузией в отличие от термической диффузии, которая возникает из-за разницы в температуре, или от диффузии (потока) под действием разницы в давлении, или от принудительной диффузии, вызванной какой-нибудь другой внешней силой. В данной книге, кроме обычной диффузии, рассматривается только принудительная диффузия, вызванная действием электрического поля, т. е. ионная миграция (проводимость). [c.174]

Ускорению поликонденсации в твердой фазе обычно способствует применение исходных реагентов в виде тонкого порошка, т. е. проведение поликонденсации в условиях, обеспечивающих принудительную диффузию мономеров. Обращают на себя внимание малые скорости реакций даже с участием мономеров, обладающих высокой реакционной способностью. Диффузионная природа поликонденсации в твердой фазе подтверждается также исследованием совместной поликонденсации в твердой фазе. [c.278]

Массовый поток представлен выше в виде суммы членов, описывающих обычную (концентрационную) диффузию диффузию за счет давления у принудительную диффузию у и термо диффузию j

соответствующих плотностей массовых потоков будут [c.498]

Все задачи в главе 16, а также и более трудные задачи могут быть сформулированы с помощью дифференциальных уравнений, приведенных в настоящей главе. В качестве примеров обсудим совместный тепло- и массообмен, термо диффузию, принудительную диффузию, бародиффузию и [c.504]

Принудительная диффузия вызывается действием на молекулы внешней среды, отличной от веса. Эта внешняя сила должна действовать на разных участках в разной степени. Примером служит диффузия ионов электролита в электрическом поле. [c.467]

В растворах химического меднения при малых концентрациях меди и низких скоростях осаждения процесс восстановления контролируется массопереносом. В этом случае влияние принудительной конвекции велико. При высоких концентрациях ионов и больших скоростях осаждения это влияние ничтожно. Снижение средней скорости осаждения при перемешивании раствора может быть вызвано увеличением диффузии кислорода к поверхности образующегося покрытия и частичной его пассивацией. Необходимо отметить, что перемешивание раствора химического меднения повышает его стабильность. Это связано, по-видимому, со снятием диффузионных ограничений по доставке растворенного кислорода к образующимся в объеме раствора зародышам металлической фазы и пассивацией их поверхности, приводящей к торможению процесса самопроизвольного роста этих зародышей. [c.92]

Рассмотрим особенности суммарного процесса взаимодействия на примере простой системы газ — жидкость. Будем считать, что процессы конвекции и принудительного перемещения отсутствуют, а концентрации компонентов реакционной смеси в газовой фазе постоянны. Примем, что реакция может протекать на поверхности раздела фаз. Возможны стадии этого процесса диффузия газа к поверхности раздела фаз, его адсорбция на поверхности раздела фаз, растворение адсорбированного газа в жидкости. Очевидно, что при наличии газообразного продукта реакции указанная последовательность стадий реализуется и в обратном направлении. Приведенное разделение стадий в известной мере условно, поскольку, например, адсорбция и особенно растворение могут одновременно являться и актом химической реакции. [c.163]

В отсутствие макроскопического движения среды (например, конвекции, специального перемешивания, потока) диффузия определяется тепловым движением частиц последнее особенно су> щественно в случае участия в реакции твердого вещества. Действительно, принудительный подвод (и отвод) вещества в зону реакции возможен воздействием на газовую или жидкую фазу (путем перемешивания, создания потока и т. п.) и невозможен в случае твердой фазы. В любом случае, если необходимо ускорить реакцию, стремятся уменьшить протяженность диффузионных путей с помощью измельчения реагирующих веществ, следовательно, увеличением поверхности контакта. [c.227]

Поскольку аэрозоли являются агрегативно неустойчивыми системами, их разрушение всецело связано с кинетической устойчивостью (см. раздел ХП1. I). В связи с проблемами газоочистки понятие кинетической устойчивости (сформировавшейся при рассмотрении спонтанного процесса разрушения коллоидов) нуждается в обобщении применительно к рассмотрению процессов принудительного разрушения. Кинетическая устойчивость сводится к седиментационной лишь тогда, когда дисперсные частицы от дисперсионной среды отделяются в процессе седиментации, т. е. в случае грубодисперсных систем. В противоположном предельном случае высокодисперсных аэрозолей частичная концентрация падает за счет броуновской диффузии частиц к поверхности коллектора. Именно этот спонтанный процесс контролирует кинетическую устойчивость в высокодисперсных системах. [c.352]

Вращающийся дисковый электрод широко используют при изучении кинетики электрохимических реакций, для исследования процессов электроосаждения и коррозии металлов, в аналитических целях. Так как все участки поверхности вращающегося диска одинаково доступны для диффузионных процессов, такое устройство выгодно отличается от других гидродинамических систем с принудительной конвекцией. Кроме того, существенно упрощается рассмотрение процессов массопереноса к поверхности испытуемого электрода. При быстром вращении дискового электрода вокруг оси жидкость, соприкасающаяся с центральными частями диска, отбрасывается центробежной силой к его краям. Вследствие этого около центра диска создается разрежение, и струя жидкости направляется из объема раствора к центру диска. Таким образом, точкой набегания струи жидкости становится центр диска. По мере удаления от центра диска возрастает линейная скорость движения жидкости. В соответствии с гидродинамикой при ламинарном режиме перемешивания у поверхности вращающегося диска образуется граничный слой постоянной толщины бгр с монотонным изменением скорости движения жидкости. Чем ближе к поверхности диска, тем меньше скорость потока и тем большее значение приобретает диффузия в подводе либо отводе продуктов реакции. В конечном итоге распределение концентрации реагирующих веществ у поверхности вращающегося диска обусловлено диффузией в потоке жидкости. Эта особенность становится понятной, если иметь в виду, что в случае непо- [c.74]

В общем случае массоперенос вещества осуществляется молекулярной диффузией, миграцией ионов, естественной или принудительной конвекцией. [c.203]

Уравнения конвективной диффузии имеют наиболее простой вид при использовании вращающегося дискового электрода (принудительная конвекция). [c.203]

Условия естественной конвекции плохо поддаются теоретическому и экспериментальному изучению в связи с неопределенностью ряда факторов и малой воспроизводимостью опытов. Наиболее перспективен метод принудительного перемешивания, основой которого служит разработанная В. Г. Левичем теория диффузии и концентрационной поляризации в движущейся жидкости. [c.283]

Это означает, что относительные скорости пылинок в несущем их потоке газа ничтожны. Но последнее в свою очередь означает, что принудительное омывание поверхности пылинок потоком газа практически отсутствует и что основной формой подвода кислорода к поверхности горящей пылинки является молекулярная диффузия. В этом состоит коренное отличие условий горения пылевидного топлива от условий горения крупнокускового топлива в слое при слоевом сжигании имеется возможность форсировкой дутья повышать скорость подвода кислорода к горящей поверхности топлива и тем устранять диффузионное торможение горения. [c.26]

Для обеспечения равномерного распределения ио всей массе котла жидкой фазы, а также проникновения варочной кислоты в щепу н диффузии растворяющихся компонентов из твердой фазы в жидкую, в котлах большого объема проводят принудительную циркуляцию варочного раствора с забором его из разных точек. После загрузки в котел щепы из нее и из самого котла удаляют воздух, затем закачивают варочную кислоту и начинают подъем температуры. По окончании варки сульфитный щелок из нижней горловины котла отбирают через сеточное устройство. Нейтрально-сульфитную варку проводят в аппаратах непрерывного действия. [c.202]

При отсутствии принудительного перемешивания вещество переносится к кристаллу диффузией и конвекцией. Обычно величина коэффициента диффузии в расплаве составляет примерно 10 см- с, так что для переноса на 1 см потребуется несколько часов. Величина температурной конвекции, как правило, составляет около 10 см/с и уменьшается с увеличением вязкости расплава. Оценка скорости конвекции в расплаве фторфлогопита при максимальной температуре 1400 °С дает следующие величины а) при центральном холодильнике (Д = 30 С) 4- см/с б) при охлаждении сверху (Д/ = 40 С) 2,6-10 см/с. Вклад конвекции в массоперенос сильно уменьшается в случае, когда охлаждается дно тигля. Уменьшение скорости переноса приводит к ухудшению питания растущего кристалла и уменьшению максимальной скорости стабильного роста. Это — один из существенных недостатков способа, при котором кристаллизация фторфлогопита начинается со дна тигля. [c.41]

Однородность газовой смеси в баллоне достигается в результате действия естественной молекулярной диффузии, принудительного перемешивания компонентов путем вращения баллона и принудительного перемешивания в процессе конвекции. Первый способ заключается в том, что баллон после дозирования в него компонентов выдерживается определенное время в состоянии покоя. За счет молекулярной диффузии компоненты смеси равномерно распределяются по объему баллона. Время т, в течение которого обеспечивается однородность смеси, оценивается по формуле [c.918]

При выводе уравнения Ильковича не были приняты во внимание те эффекты, которые могут влиять на величину наблюдаемого диффузионного тока. К таким эффектам прежде всего относятся экранирование части поверхности капельного электрода верхним срезом капилляра [12, 13] или лопаточкой [13] — в случае принудительного отрыва капель, сферичность поля диффузии [14— 16], обеднение раствора при электролизе на предыдущих каплях [c.8]

В ряде случаев смешение происходит без всякого принудительного воздействия, вследствие процессов молекулярной диффузии, возникающих под действием теплового движения. Однако смешение по такому механизму проходит только в тех случаях, когда размеры 164 [c.164]

Для простоты рассмотрим диффузию в изотермических и изобарических условиях при отсутствии химической реакции в системе и конвективного потока, вызванного принудительным движением сг.тесн. Дифференциальное уравнение нестационарной диффузии в этом случае будет иметь вид [c.70]

Материальный баланс складывается из количества вещества, переданного массопередачей и определяемого уравнениями (3.3) и (3.6), а также — конвективной и турбулентной диффузиями, т. е. гидродинамическим путем. Под конвективным потоком здесь понимается количество вещества, передаваемое принудительным движением основного потока. В диффузионной модели конвективные потоки распределенного компонента в жидкости и газе в элементарном объеме аппарата длиной dz равны соответственно Ldx и G dy. Потоки компонента в жидкости и газе, вызванные турбулентной диффузией, т. е. гидродинамического характера, определяются по аналогии с потоком молекулярной диффузии как произведение градиента концентраций на коэффициент турбулентной диффузии и площадь поперечного сечения потока (1 — ф) [c.178]

Диффузия или перенос массы -го компонента в м1Югокомпонептной смеси возможен, если есть пространственный градиент концентрации этого компонента (обычная диффузия), градиент давления (бародиффузия), градиент температуры (термодиффузия) и есть внешние силы, избирательно действующие на рассматриваемый компонент (принудительная диффузия) [2]. Поэтому градиенты концентрации, давления, температуры и внешние силы можно рассматривать как движущие силы процесса диффузии. В этом разделе рассмотрим диффузию только за счет градиента концентрации. [c.50]

Любое из этих соотношений описывает профили концентраций, возникающие в результате диффузии в двухкомпонентной системе. Единственным ограничением является отсутствие в указанных выражениях членов, учитывающих термодиффузию, диффузию за счет давления и принудительную диффузию. Уравнения (17.14) и (17.15) справедливы для систем с переменной общей плотностью (р или с) и с переменным коэффициентом диффузии Dab- [c.488]

Аналогичный ряд уравнений, включающих диффузию за счет давления, термодиффузию и принудительную диффузию, был также получен Йсршфель-дером, Кертисом и Бердом [11]. [c.502]

Конвективная диффузия представляет собой перенос частиц растворенного вещества вместе с потоком движущейся жидкости. Движение жидкости -возникает при этом или самопроизвольно в результате неодинаковой плотности расгвора в отдельных его частях, т. е. в результате существования градиента плотности (Зр/с1л (естественная конвекция), или искусственн З при перемешивании и циркуляции (принудительная конвекция). [c.302]

Для теоретического определения области протекания процесса необхо-димс оценивать скорости диффузии и химической реакции отдельно, как скорость независимых процессов. Отношение определенных таким образом скоростей указывают область протекания процесса в целом. Так следует поступать потому, что при установившемся течении реакции скорость диффузии становится равной скорости реакции, независимо от режима процесса, т. е. это равенство наблюдается в кинетической, диффузионной и переходной Областях. При стационарном протекании реакции термин диффузионная область вовсе не означает, следовательно, что действительная скорость реакции на реакционной поверхности больше скорости диффузии к этой поверхности. Обе эти скорости равны, но благодаря медленному притоку веществ к поверх 10сти скорость химической реакции на поверхности принудительно становится равной скорости диффузии. Концентрация вещества на поверхности прн этом мала, а градиент концентрации вблизи поверхности оказывается большим. И, наоборот, в кинетической области, где независимо определенная скорость диффузии значительно превышает скорости реакции, равенство скоростей диффузии и реакции наблюдается при мало отличающихся значениях концентраций реагирующих веществ в объеме и на поверхности. [c.313]

Подача газа или пара ос)Ш1ествляется принудительно потоком транспортирующего газа, конвекцией или за счет диффузии в вакуумированном объеме (вакуум 10-10 Па, давление газа реагента 12-14 кПа для рабочих температур 2100 и 40-50 кПа для 2000 С) [7-11]. С увеличением парциального давления газа или пара скорость отложения повышается. Его оптимальное значение подбирается опытным путем для каждого углеводорода. Сохранение постоянства этого показателя определяет стабильность структуры ПУ. [c.426]

В промышленных печах для сжигання горючих газов применяются диффузионные или инжекционные газовые горелки, а также горелки с принудительной подачей воздуха. При использовании диффузионной горелки в зону сжР1гания вводится только газ. Воздух, необходимый для сжигания, поступает извне за счет диффузии. Диффузионные газовые горелки применяют чаще всего для сжигания искусственных газов с высокой скоростью распространения пламени. Они просты по конструкции, имеют небольшие габариты, обеспечивают хорошее развитие пламени, дают равномерную температуру по всей длине факела пламени и позволяют легко регулировать тепловую нагрузку в широких пределах. Их применяют там, где требуется невысокая и равномерная температура пламени и имеются большие топочные объемы, например в отопительных печах. [c.207]

Во многих методиках пробоп011цч)товки используются концентрирующие системы, содержащие адсорбирующие материалы. Они используются либо в пассивном варианте, когда доставка определяемого компонента осуществляется за счет диффузии, либо в активном, когда осуществляется принудительная прокачка гшализируемой пробы. [c.228]

Перемешивание является очень распространенным процессом в химической и смежных с ней отраслях промышленности, а также в повседневной жизни. Оно может осуш ествляться в трубопроводе, через который протекает жидкость, в перекачпваюш ем насосе, на тарелке ректификационной колонны и т. д., а также в аппаратах с мешалками, предназначенных специально для этой цели. Перемешивание может протекать самопроизвольно, например за счет диффузии компонентов системы, пли же принудительным путем вследствие подвода к системе извне механической энергии, например с по-мош ью мешалок. [c.11]

Жесткие требования, предъявляемые к топливам по формированию гомогенной смесн, отпадают при внутреннем смесеобразовании с подачей топлива в конце сжатия, так как оно сгорает по мере подачи в цилиндр. В то же время топливо долж-но обладать способностью за очень короткий промежуток времени (примерно 1 мс) образовать горючую смесь. Водород, обладая высокой скоростью диффузии, в этом отношении представляет собой прекрасное топливо. Однако, так как данный способ смесеобразования может быть реализован в сочетании с принудительным зажиганием, могут возникнуть определенные трудности в четком согласовании момента зажигания и момента подачи водорода. Кроме того, могут иметь место определенные проблемы, связанные с аппаратурой впрыска водорода под высоким давлением вследствие его низкой плотности и сжимаемости. [c.12]

При хранении пленки, состоящей, например, из каучука СЗБ-30 и ПЭНД, диспергированных на вальцах при комнатной температуре происходит взаимная диффузия каучука и полиэтилена, при этом размеры частиц полиэтилена уменьшаются, а каучук приобретает зернистое строение Если принудительно достигнута более высокая степень смешения, чем равновесная, системы расслаиваются Учитывая высокую вязкость системы, эти процессы протекают с очень малой скоростью. Степень термопластикации каучука и время его хранения отражаются Аа содержании образовавшегося геля и физико-механических показателях невулканизованных пленок СКС-30 с ПЭВД з . причем свежий термопластицированный каучук с полиэтиленом геля не образует, а с увеличением продолжительности хранения содержание геля и прочность системы повышаются. Такое явление можно объяснить тем, что с течением времени у окисленного термопл астици-рованного каучука повышается жесткость вследствие структурирования. У каучука с повышенной жесткостью при совместном вальцевании с полиэтиленом наиболее вероятно протекание [c.75]

Таким образом, единый цикл физико-химических явлений, обусловливающих доставку в волокно молекул красителя и фиксирование их активными группами волокнообразующего полимера, при крашении по непрерывным схемам нарушается. На стадии пропитывания волокнистого материала в основном происходит принудительное перемещение молекул или ионов красителей из пропиточной ванны в раствор, заполняющий межво-локонные пространства, и лишь в очень незначительной степени начинается заторможенная адсорбцией диффузия красителя в субмикроскопических порах волокна. При увеличении продолжительности пропитки или при инициировании на этой технологической стадии адсорбционно-диффузионных процессов степень проникновения красителя внутрь волокна может существенно возрасти. В основном же диффузионные процессы и фиксирование красителя в волокне протекают на стадии тепловой обработки после пропитки и отжима текстильного материала. [c.73]

Молекулярная диффузия возникает в потоках вследствие наличия в них градйен потенциалов компонентов, температур и давления. Конвективная диффузия обусловлена разностью плотностей потока за счет градиентов темпера и концентраций— это так называемая естественная конвекция. Вынужденной конвекцией называется конвективная диффузия, вызванная принудительным движением смеси от внешнего источника энергии. Конвективная диффузия, независимо от указанных выше факторов, имеет место также и при молекулярной диффузии как следствие перемещения смеси в определенном направлении с Некоторой средней скоростью, причины возникновения которой будут рассмотрены ниже. Для отличия в обозначении конвективных потоков естественной конвекции от конвективного потока, вызванного молекулярной диффузией, доследний предложено называть Стефановым потоком [15], В дальнейшем изложении принято такое же определение конвективного потока. В этой главе рассматривается -только последний вид конвективной диффузии. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология