Самодиффузия в жидкостях

Применение изотопов позволяет исследовать взаимную диффузию одинаковых веществ — явление, называемое самодиффузией. Очевидно, что самодиффузия не может быть принципиально изучена никакими иными методами (лишь в некоторых случаях самодиффузия в жидкостях может быть изучена с применением варианта метода ЯМР — спин-эхо ). С помощью метода меченых атомов были найдены величины коэффициентов самодиффузии для многих металлов в кристаллическом и жидком состояниях. Исследования показали, что в ряде случаев самодиффузия в металлах с некубической решеткой обладает анизотропией, [c.176]

Самодиффузия в жидкостях была изучена в случаях распла-ВО.В металлов (N3, Нд, 1п, Са и т. д.), воды, органических веществ. [c.746]

В общем случае под молекулярной диффузией понимается перемещение молекул в результате их тешювого движения. Молекулярная диффузия в материальной системе, состоящей из молекул одного вещества, называется самодиффузией. В этом случае не существует понятия направленного диффузионного потока, т. е. движения молекул в каком-либо направлении. В справочном пособии сведения о самодиффузии не приводятся, т. к. в представленных ниже уравнениях для расчета коэффициентов молекулярной диффузии эта величина практически не применяется. Обзор экспериментальных методов и значений коэффициентов самодиффузии в жидкости можно найти в [155], а расчетных уравнений — в [44]. [c.786]

Касаясь механизма самодиффузии в жидкостях и растворах, следует отметить, что рассмотренные выше теории предполагают индивидуальные движения частиц в среде с вязкостью л. Распределение по скоростям достаточно широкое и самые низкочастотные моды теплового движения, по-видимому, относятся к случаю дрейфа отдельных частиц совместно со своим окружением. Таким образом, движущаяся молекула образует со своим окружением "жидкую частицу" в смысле лагранже-вой формулировки уравнений гидродинамики, которые и описывают медленные движения среды. Фишер [16] вычислил вклад медленного дрейфа в коэффициент самодиффузии [c.314]

Френкель предполагал возможность существования трех механизмов самодиффузии в жидкостях одночастичного активационного, коллективного и одночастичного безактивационного. Одночастичный активационный механизм основан на модели, в которой тепловое движение частиц сводится к колебаниям около временных положений равновесия, разделенных потенциальным барьером АС/ с перескоками в новые положения равновесия. Переход частиц из одного положения равновесия в другое можно условно рассматривать как последовательность двух актов "испарения" из исходного положения в промежуточное и "конденсации" в новое положение равновесия с практически мгновенным сбрасыванием избыточной кинетической энергии, в которую переходит энергия активации У (у/ = АС/). [c.315]

Безактивационный механизм самодиффузии в жидкостях также основан на представлении о коллективном движении частиц в жидкости и подобен дырочному механизму диффузии в кристаллах. Предполагается, "что перемещение рассматриваемой частицы из одного положения равновесия в соседнее имеет не активный, а пассивный характер, т. е. обусловливается не случайным увеличением кинетической энергии рассматриваемой частицы при неизменном расположении окружающих, а случайным раздвиганием последних, т. е. образованием в непосредственной близости к данной микрополости (дырки), в которую она может перейти практически без всякой энергии активации, после чего дырка, оставленная ею на прежнем месте, захлопывается. С этой точки зрения, энергию активации для диффузии данной частицы следует трактовать как энергию, необходимую для возникновения в содержащей ее жидкости микрополости некоторых минимальных [c.316]

Не отдавая предпочтения ни одному из рассмотренных механизмов самодиффузии в жидкостях, отметим, что они, по-видимому, имеют место одновременно, причем вклад каждого зависит от условий и состояния системы. Главным является то, что температурная зависимость самодиффузии в жидкостях независимо от конкретного механизма может быть представлена уравнением (8.31), в котором энергия активации, в общем случае, зависит от температуры и отражает среднюю потенциальную энергию межмолекулярного взаимодействия, соответствующую данным физическим условиям. [c.317]

В последние годы, благодаря развитию нейтронной техники, получил распространение нейтронный метод [84, 85, 86] исследования коэффициента самодиффузии в жидкостях, который не приводит к изменению энергетических и геометрических условий для движущихся молекул или ионов. Основные сведения о динамике [c.331]

В этом соотношении проявляется термодинамический фактор. Однако энергия активации часто меняется значительно сильнее, чем энергия испарения. Например, теплоты испарения жидкости и твердого тела отличаются мало, а энергии активации процесса самодиффузии в жидкости и твердом теле весьма различны. [c.274]

Капиллярный метод определения коэффициентов диффузии (самодиффузии) в жидкостях, при определении коэффициептоз диффузии (самодиффузии) этим методом вещество, содержащее известное количество радиоактивного индикатора /о, помещают в запаянный с одного конца капилляр. Если требуется, например, исследовать поведение иодид-иона, то таким веществом может быть раствор, например, иодида натрия, меченного иодом-131. Капилляр с раствором помещают в большой сосуд с чистой водой. (Если нужно определить величину коэффициента самодиффузии иодид-иона, то вместо чистой воды используют раствор нерадиоактивного йодида натрия той же концентрации, что и у радиоактивного раствора.) Весь сосуд термостатирован, а жидкость в нем интенсивно перемешивают. Внутренний диаметр капилляра должен быть так мал (как показано экспериментально, менее 0,9 мм), чтобы не происходило вымывания радиоактивного вещества из капилляра за счет перемешивания при скоростях перемешивания не выше 300— 500 об1мин. [c.260]

Модель кубической ячейки для самодиффузии в жидкостях была предложена Хьютоном [12]. Взяв за основу уравнение Навье-Стокса и вычислив скорости движения частиц в соответствии с принятой моделью, Хьютон приводит его к стохастическому в форме уравнения Ланжевена, которое решает относительно коэффициента трения. Далее в соответствии с уравнением Эйнштейна он получает выражение для коэффициента самодиффузии [c.313]

Техника капилляров с открытым концом была использована для исследования самодиффузии самых различных систем. Ванг измерил коэффициент самодиффузии в воде [57] и растворах электролитов [58, 59]. Нахтриб и Петит исследовали самодиффузию в жидкой ртути [60] и жидком галлии [61]. Имеется большое число и других исследований. В обзоре Бэртона и Спиди [62] собраны результаты исследования самодиффузии в жидкостях и растворах методом меченых индикаторов в области высоких давлений. [c.327]

Опубликованы некоторые экспериментальные данные по самодиффузии в жидкостях. Даллен [31 ] приводит таблицу почерпнутых из литературы значений коэффициентов и предлагает уравнение, которое обеспечивает отличную корреляцию данных. Это соотношение представлено в виде простой зависимости Daa от температуры, вязкости и критического объема (см. также работу [97а]). [c.44]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология