Транспортные характеристики

Другой подход вычислительного эксперимента в теории жидкостей заключается в интегрировании уравнений движения частиц, образующих систему. Средние значения величины А определяют при этом усреднением по времени, в течение которого рассматривается эволюция системы. Согласно эргодической гипотезе, эта оценка должна совпадать с (7.3). Этот подход называют методом динамики, и к его преимуществу, по сравнению с методом Монте-Карло, следует отнести возможность вычисления транспортных характеристик многочастичной системы. Однако необходимо отметить, что расчеты методом Монте-Карло дают более устойчивые результаты. [c.119]

Изучение транспортных характеристик молекул воды в пленках представляет особый интерес. С этой целью выполняли расчет методом молекулярной динамики, в котором для описания межмолекулярного взаимодействия использовалась модель BNS [340]. Выбор этой модели связан с тем, что в ее рамках подробно исследовались свойства воды в объемной фазе [339]. В процессе расчета температуру системы поддерживали равной 306 К-Характеристикой коллективного движения частиц в жидкости является автокорреляционная функция скорости [c.124]

СТИ микроскопических компонентов описываются некоторой подходящей простой теорией (разд. 31), и сопоставить эту теорию с макроскопическими термодинамическими величинами для нахождения К и других параметров микроскопической модели. Для определения значений этих параметров могут быть использованы также транспортные характеристики. [c.119]

Авторы старались выдержать следующую логику изложения материала основные уравнения переноса выводились с позиций термодинамического (глава 2) и микроскопического (глава 3) подходов с учетом структуры ионообменного материала (глава 1). Затем на основе содержания глав 1-3 были проанализированы структурно-кинетические модели мембран (глава 4), при этом кратко перечислены свойства мембран и явления переноса и закономерности, которые могут быть описаны в рамках той или иной модели. Наконец, в главе 5 рассмотрены основные транспортные свойства мембран (электропроводность, диффузионная проницаемость, селективность переноса противоионов, перенос воды), причем экспериментальные закономерности проанализированы в рамках той или иной структурно-кинетической модели. Глава 6 посвящена учету влияния концентрационной поляризации мембран на их транспортные характеристики. [c.7]

Изучение транспортных характеристик молекул воды в пленках представляет особый интерес. С этой целью выполняли расчет методом молекулярной динамики, в котором для описания межмолекулярного взаимодействия использовалась модель ВЫ5 [340]. Выбор этой модели связан с тем, что в ее рамках подробно исследовались свойства воды в объемной фазе [339]. В процессе расчета температуру системы поддерживали равной 306 К. [c.124]

Заданные в двух различных точках граничные условия для уравнения (42) имеют вид е = О нри т = О и е = 1 при т = 1. Уравнение (42) содержит три константы, а , р и Л. Значения первых двух из этих констант определяются термодинамическими характеристиками исходной системы, величиной полного теплового эффекта и энергии активации, значения которых предполагаются известными. Третья константа, Л, зависит не только от известных термодинамических кинетических и транспортных характеристик системы, но и от массовой скорости горения т, которая согласно 2 является неизвестным параметром и [c.153]

Это приводит к рассмотрению концентрационных изменений и диффузии, обсуждаемых позднее. Тем не менее соображения, высказанные в настоящем разделе, применимы непосредственно после начала прохождения тока вплоть до того времени, когда возникнут заметные разности концентраций, а также при наличии перемешивания, достаточного для обеспечения однородной концентрации. Кроме того, обе введенные транспортные характеристики — проводимость и число переноса — содержат информацию, необходимую для рассмотрения растворов с концентрационными градиентами. Эти характеристики используются и при неоднородных концентрациях, хотя при этом их физический смысл изменяется, так как закон Ома более не [c.15]

Кроме того, уравнение для потока (69-1) неверно описывает процесс переноса, поскольку содержит неполное число транспортных характеристик. Такая ситуация возникает потому, что в уравнении (69-1) рассматривается взаимодействие только между растворенными компонентами и растворителем, тогда как взаимодействие между растворенными компонентами не учитывается. [c.248]

ПЭК — новый класс полимерных материалов, ограниченно (ок. 50%) набухающих в водных средах. В воздушно-сухом состоянии ПЭК прозрачны и хрупки, в равновесно-набухшем (в воде) — эластичны. При введении органич. растворителей ПЭК становятся жесткими. В солевых средах ПЭК поглощают низкомолекулярные электролиты, поэтому их используют в качестве амфотерных ионообменников. ПЭК обладают высокими транспортными характеристиками, что позволяет использовать их в качестве полупроницаемых мембран, в частности для диализа и ультрафильтрации. Благодаря высокой биологич. совместимости ПЭК являются перспективными материалами для применения в медицине. [c.50]

Многоэлектродные системы (полиэлектроды) в случае ПМС состоят из многочисленных участков поверхности металл ПМС — среда, различающихся по электрохимическим и (или) транспортным характеристикам. При не очень низких р это неизбежно приводит к неэквипотенциальности поверхности. Подобная система должна [c.35]

Метод кондуктометрии (измерение электропроводимости, в дальнейшем, электропроводности) находит широкое применение как в фундаментальных исследованиях растворов электролитов, так и при решении многих прикладных задач. Это один из наиболее простых и в то же время точных методов исследования и анализа веществ в широкой области температур, давлений, концентраций электролита (от сильно разбавленных до расплавов) и практически в любых растворителях. То обстоятельство, что электропроводность растворов электролитов может быть измерена с высокой точностью при низких концентрациях, позволяет применять достаточно строгие теории и модельные представления, которые дают информацию о состоянии частиц в растворе, их эффективном размере, подвижности и ассоциации. Сочетание кондуктометрического метода исследования с определением чисел переноса дает возможность получить транспортные характеристики индивидуальных ионов без каких-либо допущений. [c.91]

Впервые попытка количественного учета внутреннего строения ионитов при макроскопическом описании их транспортных характеристик была, по-видимому, предпринята Маки и Мирсом [4, 5]. Авторы учли, что часть пространства ионита, занятая полимерным каркасом, недоступна для ионов, вследствие чего путь, который они проходят внутри ионита, является извилистым (теория свободного объема). При построении модели предполагалось, что каркас не искажает равномерного пространственного распределения фиксированных групп, а ионы не испытывают дополнительного взаимодействия ни с полимерным каркасом, ни с фиксированными группами. Считая, что ионообменник представляет собой квазигомогенную структуру с регулярной кубической решеткой, а размеры ионов, молекул воды и ячеек полимерной матрицы соизмеримы, авторы [4, 5] получили формулу [c.161]

Предложен подход для описания равновесных и транспортных характеристик ионообменных мембран в смешанных растворах электролитов. Расчет электропроводности мембран в гетероионной форме, чисел переноса противоионов, а также эквивалентных долей обменной емкости, занятой каждым противоионом, выполнен на основе теории обобщенной проводимости с привлечением уравнения Никольского. [c.178]

В электролитах смешанной проводимости носителями электричества являются ионы, электроны и дырки. Как будет показано в 3.8, конечные уравнения не зависят от того, рассматривается ли электронный и дырочный транспорт, только электронный или только дырочный транспорт. Подобная инвариантность, следующая из связи химических потенциалов электронов и дырок, позволяет рассматривать только электронный транспорт, как это принято в ранних работах. Однако следует подчеркнуть, что фигурирующие в уравнениях транспортные характеристики электролита, например электронное число переноса, представляют собой сумму транспортных характеристик электролита за счет избыточно-электронной и положительно-дырочной проводимостей. Поэтому число переноса — это сумма числа переноса избыточных электронов и числа переноса положительных дырок . [c.83]

Важным преимуществом второй транспортной модели является то, что она не вводит никаких ограничений на транспортные характеристики электролита, поскольку соотношение ионного и электронного числа переноса может быть любым (тогда как для первой транспортной модели ti > (е) и значения чисел переноса могут быть различными в произвольных сечениях электролита (по первой транспортной модели они должны быть одинаковыми). Таким образом, вторая транспортная модель должна иметь существенно большую область применений и более соответствовать действительности. [c.120]

Следовательно, если транспортные характеристики электролита элемента удовлетворяют соотношениям [c.134]

Комплексы сильных полимерных электролитов обладают высокой биологической совместимостью. В сочетании с хорошими транспортными характеристиками и оптическими свойствами это обусловливает широкое использование гелей комплексов в медицине. Мембраны для очистки крови от токсинов в искусственной ночке, искусственные кровеносные сосуды, клапаны сердца, швы, покрытия для ран и ожогов, контактные линзы (в офтальмо.погии) — это далеко не полный перечень использования гелей комплексов в настоящее время 2 . 25, 29, 30 Возможно, именно поэтому основное внимание исследователей при изучении комплексов сильных полимерных электролитов уделяется поискам методов синтеза таких комплексов, а также материалов из них. [c.14]

Рассмотрим электролиты, транспортные характеристики которых удовлетворяют соотношению [c.184]

Рассмотрим электролиты, транспортные характеристики которых удовлетворяют второму из возможных соотношений [c.186]

Установить локализацию области с экстремальными транспортными характеристиками ( te — минимально, а -т максимально) в данном случае сравнительно просто. Однако локализация будет различной для двух возможных направлений взаимодействия электролит — электрод. [c.193]

А. Взаимодействие электрод — электролит уменьшает нестехиометрию последнего. Поскольку в данном случае доля ионной проводимости в приэлектродных зонах повыщается, то экстремальная область расположена у электрода, где электролит повышает долю ионной проводимости в большей степени. Рост ti в приэлектродных зонах будет вести к монотонному росту э.д.с. по сравнению с его начальным значением, определяемым транспортными характеристиками исходного однородного электролита, тогда из уравнений (4.8.1—4.8.12) [c.193]

Параметр R называют хроматографической подвижностью [19, с. 4]. Она характеризует относительную скорость движения молекул вещества в элюенте, не зависит от способа измерения и изменения размеров колонки, поэтому именно R — транспортная характеристика хроматографического процесса. Различия в R фракционируемых типов молекул лежит в основе любого хроматографического разделения. Параметр R — это макроскопическая величина, она характеризует процесс в целом и отражает все происходящие в колонке физические явления. Отметим, что скорость движения элюента сквозь хроматографическую зону = и (I — R) аналогична скорости седиментации dxldt (см/с). Это позволяет формально, используя соотношения типа (1.1) и (1.7) [91, с. 7], определить некую эф ктивную силу, с которой создаваемое сорбентом поле тормозит движение молекул вдоль колонки. [c.51]

Весьма заметные изменения коэффициента диффузии, однако, н( сопровождаются существенными изменениями других физически свойств материала, например двулучепреломления. Это указывает н особо высокую чувствительность транспортных характеристик полимер к ориентации макромолекул. Более того, из полученных данных виднс что процесс диффузии в значительной степени связан с поверхностным явлениями. Действительно, наблюдаемые внутренние напряжения воз никли как результат изменения поверхности пленок блок-сополимер при контакте с подложкой. Можно предположить, что такие и други поверхностные структуры удалось бы обнаружить диффузионным мето дом в более крупных изделиях из полимерных материалов, что откры вает возможность проследить за влиянием условий переработки поли мера на особенности строения поверхности полимерных изделий. [c.258]

В элементе (II) мембрану составляли из двух слоев, каадый из них был предварительно приведен в равновесие с раствором, с которым он контактировал в гальваническом элементе. Как и в работе [2], в некоторых опытах перед соединением двух слоев мембраны соприкасащи-еся поверхности обновляли с помощью соответствуицих растворителей. При этом наблвдаевлые ЭДС практически не изменялись, что давало основания считать, что граница соединения двух слоев мембраны не отличается по транспортным характеристикам от ее внутреннего объема. [c.101]

Непористые мембраны используют для газоразделения и первапорации. Для этих процессов используют или композиционные или асимметричные мембраны, транспортные характеристики (проницаемость и селективность) которых определяются существенными свойствами материала. Выбор материаипа зависит в большой степени от типа применения, и спектр используемых полимеров может простираться от эластомеров до стеклообразных полимеров. Говоря о применениях, можно выделить две основные группы 1) жидкостные разделения (первапорация или обратный осмос) и 2) газоразделение. Эта классификация основана на различиях в транспортных свойствах. Степень взаимодействия между полимером и постоянным газом в общем случае очень мала и соответственно растворимость газов в полимере тоже очень низка. С другой стороны, взаимодействие жидкости с полимером в общем случае много сильнее. Высокая растворимость жидкости в полимере оказывает огромное влияние на транспортные параметры системы. Коэффициент диффузии жидкости очень сильно зависит от концентрации диффундирующего вещества в полимере, в то время как коэффициент диффузии в случае транспорта газа может рассматриваться практически как константа. В гл. VI приведены наиболее важные матери аилы, используемые в этих процессах. [c.77]

Значительно большие аналитические возможности дают метод молекулярной динамики и метод Монте-Карло [159]. В отличие от статического подхода метод молекулярной динамики дает возможность изучения эволюции системы во времени и наблюдения за траекториями частиц. Это позволяет оценивать структурные, термодинамические и транспортные характеристики tn TeMbi частиц. [c.50]

Рис. 2.6. Электрохимические и транспортные характеристики мембраны Nafion 120 как функции концентрации внешнего раствора хлорида натрия (Т-298к)

Влияние неравномерности распределения фиксированных ионов в мембране на ее транспортные характеристики позволяют также описывать так называемые ячеечные модели" [81-89]. В отличие от модели Рейсса, в ячеечных моделях плотность фиксированных зарядов меняется не непрерывно, а локализуется в пространстве в виде системы заряженных цилиндров [82-84], сфер [85] или плоскостей [86-89]. На рис. 4.12 представлена система параллельных заряженных плоскостей и изображено распределение равновесного электрического потенциала [89]. Перенос ионов рассматривается в направлении, перпендикулярном плоскостям. В рамках данного подхода вводятся по крайней мере два характерных масштаба локальный масштаб, когда уравнения переноса записываются для расстояний, много меньших размера ячейки (расстояния между плоскостями для случая, изображенного на рис. 4.12), и макромасштаб, включающий в себя несколько ячеек. Путем осреднения результатов интегрирования уравнений переноса, записанных в локальном масштабе, получаются макроха-рактерисппси мембраны. [c.189]

Стабильность и воспроизводимость транспортных характеристик электролита могут быть реализованы лишь при условии неизменности его фазового состава в процессе хранения и эксплуатации при температурах окружающей среды. Причиной изменения фазового состава может быть выделение соли в виде отдельной фазы при повышении температуры, характерное для твердых полимерных электролитов [2-5], а также кристаллизация самой полимерной матрицы или комплексов полимер - соль все это приводит к деградации транспортных характеристик ТПЭ. Известно, что транспорт ионов в ТПЭ обеспечивается аморфной частью электролита, проводимость которой на несколько порядков выше, чем проводимость кристаллических фаз, образую-шдхся в системе полимер - соль [6]. [c.9]

Проявление эффектов нежесткости молекул в термодинамических и транспортных характеристиках водяного пара [c.171]

Текучие среды различаются между собой по характеру зависимости их транспортных характеристик из условий течения. В первую очередь это относится к кривой течения — зависимости касательного напряжения т от скорости сдвига у — ди/ду. У ньютоновских жидкостей эта зависимость линейна, у неньютоновских (собственно реологических) —нелинейна. [c.235]

I. Элeкtpoлит изменяет состав в областях, непосредственно прилегающих к электродам, в то время как центральная область электролита сохраняет исходный состав и тем.самым исходные транспортные характеристики. Подобная ситуация может иметь место, если [c.193]

Итак, нижняя граница э.д.с. соответствует однородному электролиту, но его транспортные характеристики могут отличаться от характеристик исходного электролита. Другими словами, изготовлен элемент из двух электродов и однородного электролита с некоторым набором . При контакте электролита с электродами возможно взаимодействие электрод — электролит, которое изменяет состав электролита и его однородность. При достаточно больших интервалах времени это неоднородное поле состава начинает выравниваться и в пределе электролит может стать однородным, но с набором ti, отличным от исходного. Если электролит не становится преимущественно электронным или дырочным проводийком, то з.д.с. элемента с таким электролитом можно вычислить по уравнению (4.7.24). [c.198]