Диффузия растворенных веществ

Положение и вид хроматографических зон определяются формой изотерм распределения и адсорбции, скоростью установления равновесия и степенью диффузии растворенного вещества в подвижной фазе. [c.239]

Для этих условий уравнение диффузии растворенного вещества (11.12), преобразованное к цилиндрическим координатам, имеет вид [c.33]

Далее Грэхем перешел к изучению диффузии растворенных веществ. Он обнаружил, что растворы веществ, подобных соли, сахару или сульфату меди, проходят через разделяющую перегородку из пергаментной бумаги (имеющей, как он предполагал, микроскопические поры). В то же время растворы таких соединений, как гуммиарабик, животный клей и желатина, пройти через разделяющую перегородку не могут — очевидно, молекулы соединений последней группы для этого слишком велики. [c.128]

Течение описанных процессов, схематически изо-брал<енных на рис. 14, связано, очевидно, с диффузией растворенного вещества от мелких кристаллов к крупным. Диффузия же происходит при комнатной температуре очень медленно. Повышение температуры вызывает увеличение скорости диффузии, а также повышает растворимость, и поэтому ускоряется процесс созревания осадка. Точно так >се действует и перемешивание раствора. Следовательно, указан- ый процесс выгодно вести, поместив стакан с осадком в теплое место (например, на кипящую водяную баню) и время от времени перемешивая содержимое его. [c.104]

Закономерности процессов проницания газов в непористых мембранах определяются прежде всего сплошностью матрицы мембраны (хотя бы в пределах тонкого поверхностного слоя). При бездефектном изготовлении такой мембраны полностью исключается фазовый перенос компонентов разделяемой газовой смеси единственно возможным видом массопереноса становится диффузия растворенного вещества в довольно плотной среде вещества мембраны. Сплошная матрица может иметь жесткую кристаллическую или аморфную структуру, характерную для металлов и стекол, но чаще представляет собой эластичный полимерный каркас, который можно рассматривать как однородное аморфное или композиционно-неоднородное образование. [c.70]

Коэффициент диффузии растворенного вещества в матрице мембраны зависит от температуры и состава раствора внедрения. Качественный анализ изменения Dim можно сделать на основе активационной и безактивационной модели процесса диффузии с использованием соответствующих уравнений разд. [c.116]

Повышение температуры исходного раствора также улучшает условия процесса разделения увеличивает коэффициент диффузии растворенного вещества в ядро потока, уменьшает вязкость раствора. Все это приводит к снижению влияния концентрационной поляризации, но связано с дополнительным расходом энергии на нагрев раствора и усложнением установки. [c.175]

Наличие двух стадий промывки объяснено тем, что в первой стадии протекает простой процесс вытеснения фильтрата из пор осадка промывной жидкостью, а во второй стадии — диффузия растворенного вещества из пленки фильтрата, окружающей твердые частицы осадка, в промывную жидкость. К последнему процессу присоединяется растворение вещества, адсорбированного на поверхности частиц осадка. Из рис. VI- видно, что процесс промывки для второй стадии можно выразить уравнением [c.212]

Диффузия в падающей пленке. Для диффузии растворенного вещества А в жидкую пленку компонента В, движущуюся ламинарно, имеется несколько аналитических решений, точность которых зависит от принятых допущений. При наиболее простом аналитическом решении принимается, что время контакта очень мало и допустимы следующие условия [c.205]

Если, участвуя в конвекции и диффузии, растворенное вещество адсорбируется на стенках аппарата и частицах насадки или вступает в химическую реакцию, то имеет место обмен с неравными скоростями обмена в противоположных направлениях. В этом случае результирующий обменный поток выражается соотношением (см. 7.1) [c.221]

Зависимость ряда физико-химических свойств вещества от степени его дисперсности в настоящее время вполне установлена. Имеется много общих закономерностей изменения свойств вещества в зависимости от размеров его частиц. Так, например, с уменьшением размера частиц вещества ниже определенного предела растворимость его увеличивается. Скорость диффузии растворенных веществ также повышается с увеличением их дисперсности. Окраска многих коллоидных растворов изменяется в зависимости от размеров частиц. [c.5]

Однако количество воды не всегда изменяется пропорционально набуханию. При насыщении ионита сильно гидратированным ионом степень набухания растет и вместе с ней увеличивается давление на жидкость, находящуюся в порах ионита, что приводит к вытеснению последней из фазы ионита. Соответственно этому коэффициенты диффузии растворенных веществ в ионите при насыщении различными ионами уменьшаются в следующей последовательности К+ N3+ Ь1+, хотя величина набухания в этом ряду возрастает. [c.375]

Вследствие теплового движения макромолекул в растворе происходит перемещение (диффузия) растворенного вещества в направлении от большей концентрации к меньшей. Если осторожно наслоить на поверхность раствора полимера с концентрацией С[ растворитель (Со), то постепенно граница раздела А-А будет размываться (рис. 1.11). Молекулы растворителя будут диффундировать в направлении х в раствор, а макромолекулы - в противоположном направлении, в слой растворителя. Изменение концентрации на отрезке dx называется градиентом концентрации. Скорость изменения концентрации в результате диффузии (скорость диффузии) описывается соотношением [c.38]

В области, которая отражена левой вертикальной ветвью кривой, т. е. при малом значении и, преобладает диффузия растворенного вещества, которая нарушает образование четких зон адсорбции и тем самым уменьшает эффективность разделения. В области, где и велико (правая линейная часть кривой), большая скорость потока мешает установлению адсорбционного и распределительного равновесий, что также оказывает существенное влияние иа разделение веществ. В минимуме оба влияния компенсируются. Интересно, что на эффективность хроматографической колонки более существенно влияет малая скорость потока, а не большая. [c.239]

При созревании осадков происходит растворение мелких кристаллов, диффузия растворенного вещества к крупным кристаллам и осаждение на их поверхности. При этом происходит также самоочищение кристаллов — переход в раствор захваченных примесей. Время созревания — от 1 до 24 ч и более и может быть ускорено нагреванием. [c.143]

Растворение — процесс самопроизвольный, идущий с убылью свободной энергии при соприкосновении растворяемого вещества с растворителем. Процесс растворения твердых веществ в жидкостях имеет две стадии 1) разрушение кристаллической решетки 2) диффузия растворенного вещества в объем. [c.205]

Процесс адсорбции протекает обычно с очень большой скоростью. Однако диффузия растворенного вещества в растворах, по,средством которой восполняется убыль концентрации у поверхности адсорбента, происходит весьма медленно, что замедляет установление адсорбционного равновесия. Для более быстрого установления равновесия рекомендуется перемешивать или встряхивать растворы с адсорбентом. В большинстве случаев равновесие достигается в течение нескольких минут только при мелкопористых сорбентах и больших молекулах адсорбированного вещества процесс длится несколько суток. [c.118]

Осмотический метод. Растворенное вещество по своему поведению во многих отношениях напоминает газ. Так, растворенное вещество, как и газ, стремится равномерно распределиться по всему объему раствора. Если растворитель привести в соприкосновение с раствором (другой окраски для удобства наблюдения), то происходит диффузия — переход молекул растворенного вещества через поверхность раздела в растворитель и одновременно молекул растворителя в раствор. Такая встречная диффузия растворенного вещества и растворителя продолжается до тех пор, пока система не придет в состояние равновесия. [c.107]

Диффузионные осадочные хроматограммы можно также получать в капиллярных трубках, запаянных с одного конца и заполненных раствором осадителя (без геля). Такие капилляры погружают в анализируемый раствор открытым концом в результате диффузии растворенных веществ в капилляр в нем образуются зоны малорастворимых соединений. [c.226]

Растворимая фаза полностью или частично заполняет поры нерастворимой (инертной) массы системы. Для ее извлечения необходима диффузия растворителя внутрь зерен сквозь лабиринт пор к поверхности растворимых частиц и обратная диффузия растворенного вещества через заполняющий поры раствор. Пористая инертная масса создает дополнительное и весьма существенное диффузионное сопротивление в процессе выщелачивания по сравнению с растворением чистого компонента. Процессы выщелачивания идут значительно медленнее, чем процессы простого растворения тех же веществ. [c.223]

Для нахождения количественных закономерностей процесса диффузии рассмотрим распределение вещества в пространстве и во времени. Пусть раствор (молекулярный или коллоидный) с концентрацией с отделен перегородкой от чистого растворителя (дисперсионной среды). Представим себе далее, что мы вынимаем перегородку без перемешивания в момент времени / = О и ведем наблюдение за изменением концентрации в процессе диффузии растворенного вещества слева направо в направлении х. Кривые f x), представленные на рис. III. 3, показывают распределение вещества в системе в различные моменты времени. Опыт свидетельствует, что эти концентрационные профили / — 5 пересекаются в одной точке и симметричны. Наибольшие изменения концентрации во времени (как это следует из сравнения кривых для различных значений t) происходят там, где наблюдаются наибольшие ее градиенты d /dx, а именно вблизи начальной границы раздела АВ. [c.32]

Вода является средой, в которой происходит диффузия растворенных веществ по клеткам растения. [c.44]

Адсорбция вещества из раствора идет медленнее адсорбции газа, так как уменьшение концентрации в граничном слое может восполняться только путем диффузии растворенного вещества в поры адсорбента, что осуществляется довольно медленно. Для ускорения установления адсорбционного равновесия часто применяют перемешивание системы. [c.276]

Рассмотрим более подробно процесс диффузии растворенного вещества к поверхности частицы. Предположим, что процесс осуществляется в квазистационарном режиме, т. е. распределение концентраций при удалении от поверхности частицы с [Я) меняется со временем достаточно медленно, и в каждый данный момент времени общий поток вещества через сферу любого радиуса R можно считать практически постоянным [c.132]

Выбор оптимального режима СФЭ определяется природой лимитирующих стадий. Если скорость экстракции лимитируется скоростью диффузии извлекаемых компонентов из глубины матрицы к ее периферии, то частицы пробы должны иметь малый размер, а температура должна быть по возможности высокой, но не вызывающей деструкции экстрагируемых веществ. Однако не следует применять слишком мелкие частицы, поскольку могут возникнуть проблемы с распределением растворителя в объеме образца. Необходимо также конфолировать вязкость флюида, чем она меньше, тем выше скорость экстракции. При высокой скорости диффузии растворенного вещества скорость экстракции прямо пропорциональна площади поверхности фаницы раздела фаз. [c.219]

Возникновение коллоидной химии, как особой науки, связывают обычно с именем английского ученого Т. Грэма, который разработал ряд методов приготовления и очистки коллоидных растворов. Изучая в 1861 г. скорость диффузии растворенных веществ и способность их кристаллизоваться из растворов, Грэм предложил все вещества разделить на две группы [c.332]

Член С определяется недостаточной скоростью массопереноса и возникающей вследствие этого не-равновесностью хроматографического процесса. Причинами этого могут быть медленная диффузия в неподвижной жидкой фазе, медленная адсорбция или десорбция с поверхности. В случае газо-жидкостной хроматографии постоянная С зависит от толщины неподвижного слоя жидкости, коэффициента диффузии растворенного вещества в этой жидкости и объема жидкости по сравнению с объемом подвижной фазы. Наибольщее влияние, по-видимому, оказывает толщина неподвижного слоя жидкости. Заметное повышение эффективности наблюдается на колонках с очень тонкими слоями жидкой фазы. Достижению равновесия способствует высокая температура и низкая вязкость растворителя. В общем случае зависимость ВЭТТ от V для газовой и жидкостной хроматографии имеет вид, представленный Яа рис. 28.5. [c.592]

Из этих опытов следует, что для быстрого перемешивания жидкости в капле необходимо или турбулентное течение, или большая скорость диффузии растворенных веществ. [c.99]

Кроме того, известными величинами будем считать коэффициент диффузии растворенного вещества через пленку жидкости D , коэффициент диффузии этого вещества в твердой фазе D b, радиус частиц В и степень заполнения ими реакционного аппарата /. [c.246]

При соблюдении постоянства известных граничных условий состояние каждой части раствора при прохождении тока может оставаться неизменным в течение неопределенного значительного промежутка времен . Подобного типа неравновесные состояния называются стационарными. Такие состояния возможны также при переносе тепла, диффузии растворенного вещества и при других необратимых процессах1 [c.605]

Как видно из рис. 1.9, капиллярно-осмотическое торможение приводит к тому, что продолжение линейных участков зависимостей v AP) не проходит через нача.по координат и отсекает на оси давления отрезок, численно равный так. называемому динамическому осмотическому давлению Ал. Для полупроницаемых мембран, когда в порах находится только растворитель (С = 0), Ап = Апо = ЯТАС. В случае обратноосмотических мембран, в поры которых растворенное вещество проникает (СфО), Ал = аАпо. В первом приближении а=ф <1, где ф=1— — (С//Со) — коэффициент селективности мембраны. Давление Ап является динамическим в том смысле, что оно возникает только при течении раствора. В отсутствие течения, разность концентраций снимается диффузией растворенного вещества через поры мембраны. [c.26]

Скорость диффузии растворенного вещества с большой молекулярной массой (>500) в раствор низка и значительно меньше скорости диффузии электролита. Поэтому влияние концентрационной поляризации на процесс ультрафильтрации намного сильнее, чем на процесс обратного осмоса. Концентрация у поверхности мембраны при ультрафильтрации может достигнуть такого значения, что на мембране может образоваться слой геля, который резко снижает скорость процесса. Для того чтобы повысить скорость ультрафнльтрации, приходится интенсивно перемешивать раствор или прокачивать его с большой скоростью (до 3—5 м/с) над мембраной. Однако в ряде случаев такой путь оказывается непригодным, так как приводит к резкому повышению расхода энергии на циркуляцию раствора, недопустимому повышению температуры раствора, разрушению структуры некоторых биополимеров и т. п. В этих случаях более рациональным может оказаться применение турбулизирующих вставок. [c.174]

Анализируя приведенный выше метод расчета, можно отметить, что он применим только для систем, у которых параметр переноса растворенного вещества не зависит от концентрации и гидродинамических условий потока, но не пригоден для расчета процесса разделения многокомпонентных систем. Помимо постановки двух экспериментов, в которых должны быть определены неизвестные константы, для расчета необходимо знать коэффициент диффузии растворенного вещества, осмотические давления раствора и иметь обобщенную корреляцию по массоотдаче для аппаратов данного типа, что обычно требует постановки дополнительных экспериментов. Кроме того, выражения для расчета необходимой поверхности мембран громоздки, и для их решения необходимо неоднократно применять метод последовательных приближений, что может вызвать вычислительные трудности. [c.230]

В последние годы выполнено много исследований в области промывки фильтровальных осадков. Рассмотрим различные физические модели и соответствующие математические описания промывки осадков на основе закономерностей диффузии растворенного вещества. Отметим, что во всех математических описаниях на уровне микрофакторов (см. с. 16) принимают ряд упрощений и допущений с целью выразить закономерности диффузионной стадии в виде аналитических зависимостей допустимой сложности. Одно из таких обычных допущений состоит в том, что рассматриваются непористые частицы, вследствие чего исключается осложняющее явление молекулярной диффузии растворимого вещества из пор в твердых частицах в поры между частицами. Вторым обычным допущением является признание гомогенности и прочности структуры осадка. [c.250]

Укрупнение частиц может происходить по нескольким причинам. Как известно, мелкие капельки и кристаллики имеют повышенное давление пара и соответственно повышенную растворимость. Увеличение давления пара или растворимости связано с линейными размерами частиц уравнением Гиббса—Томсона. Согласно этому уравнению, эффект должен быть заметен даже для частиц коллоидных размеров, поэтому в гетерогенной системе с достаточно высокой степенью дисперсности большие частицы растут за счет меньших. Так как скорость этого процесса определяется скоростью диффузии растворенного вещества от одной частицы к другой, то он наблюдается только в золях достаточно растворимых веществ. Известно, что Ag l и Ва304, которые сравнительно хорошо растворимы в воде, образуют не очень устойчивые золи. При добавлении спирта растворимость Ва804 понижается, а устойчивость золя повышается. Процессы рекристаллизационного укрупнения играют важную роль в весовом анализе и во многих других случаях. Этим же процессам приписывают, например, рост частиц галогенидов серебра при приготовлении фотоэмульсий. [c.192]

Это уравнение было выведено на основании следующих соображений. Если в сосуд налить слой раствора А (рис. 4), а поверх него чистый растворитель, то начнется диффузия растворенное вещество будет проникать в растворитель до тех пор, пока концентрация не выравняется во всем объеме. Проведем мысленно через сосуд две плоскости е/ и 61/1 на расстоянии йх. Ясно, что пока процесс диффузии не закончился, концентрации С1 и Сг, соответствующие выбранным плоскостям, будут различны с, будет больше, чем С2- Обозначим разность концентраций С —Сг через йс. Эта величина характеризует степень невыравненности концентраций, и чем она больше, тем скорее идет диффузия. [c.22]

Сам по себе процесс адсорбции на поверхности твердого тела протекает с большой скоростью, но восполнение убыли концентрации в слое, прилегающем к поверхности адсорбента, происходит путем диффузии, протекающей в растворе весьма медленно [22], что очень замедляет установление равновесия между объе.мом раствора н поверхностью адсорбента. Для более быстрого достижения равновесия приходится прибегать к перемешиванию или встряхиванию раствора. Однако в случае пористых адсорбентов перемешивание раствора не распространяется на поры и равновесие достигается почти исключительно за счет медленной диффузии растворенного вещества. Чем меньше поры, тем медленнее достигается равновесие. Так как скорость адсорбции зависит от скорости диф- [c.18]

На практике часто приходится учитывать взаимное влияние поперечрю обтекаемых цилиндрических тел на процесс диффузии растворенного вещества к их поверхности. При этом рассмотренная в 6 гл. 3 модель диффузии к одиночному цилиндру в неограниченном потоке оказывается недостаточной и нуждается в уточнении. Так, расстояние между трубками теплообменника мон ет составлять от долей диаметра до нескольких диаметров трубки. Расстояния между волокнами фильтров, применяемых для промышленной очистки газов от аэрозольных частиц, обычно также не превышает нескольких диаметров волокна. Такого же порядка и расстояния мея ду обонятельными волосками шелкопряда [65, 180]. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология