Граница движущая, метод

Рис. 5.4. Схема определения чисел переноса методом движущейся границы

Метод движущейся границы состоит в наблюдении движения границы ao м<жду двумя растворами различной плотности при прохождении через них [c.457]

Метод движущейся границы был использован для изучения смесей хлоридов щелочных металлов и соляной кислоты, причем для образования самопроизвольно возникающей границы применялся кадмиевый анод. Через некоторое время после начала электролиза можно наблюдать две границы. Возникновение границы, движущейся с большей скоростью, обусловлено высокой подвижностью иона водорода. Эта граница образуется между смесью соляной кислоты и хлорида щелочного металла, с одной стороны, и раствором хлорида щелочного металла, из которого ушли все ионы водорода, с другой стороны. По скорости движения этой границы определяют число переноса иона водорода в смеси электролитов. Более медленная граница образуется между раствором хлорида щелочного металла и индикаторным раствором хлористого кадмия по скорости ее движения нельзя судить о числах переноса в смеси. Число переноса иона щелочного металла не может быть получено непосредственно из наблюдений за движением границ. Поэтому в отдельном опыте определяют число переноса иона хлора в смешанном растворе по движению границы анионов, применяя в качестве индикатора смесь иодата калия и йодноватой кислоты. Так как сумма чисел переноса трех ионов должна равняться единице, то из этих данных может быть вычислено число переноса щелочного металла [14]. [c.186]

Концеитрация, я. Метод э. д. с. Метод движущейся границы и метод Гитторфа / л [c.287]

На самом же деле диффундируют с определенной скоростью реальные атомы, ионы, молекулы и в начальные моменты времени их на достаточно удаленном от поверхности раздела покрытие — агрессивная среда расстоянии нет, значит и концентрации их равны нулю. А если так, то встает вопрос как выбирать соотношение (с — Сн)/(со — Сн) для применения формулы (1.94) Это равносильно вопросу о выборе границы движущегося потока. В подобном случае лучше всего обращаться к точности экспериментальных методов определения концентрации. Если для коррозионного агента в среде она составляет [c.50]

Электрические свойства межфазной поверхности масло — вода влияют на устойчивость и реологические свойства эмульсий. Данные об этих свойствах можно получить из электрофоретических исследований, проводимых одним из двух методов. В первом случае, когда применяется метод движущейся границы, изучается объемное движение частиц, а во втором — микроскопически определяется скорость отдельных частиц. [c.160]

Третий метод определения чисел переноса — метод движущейся границы. Сущность этого метода рассмотрим на следующем примере. Пусть растворы двух солей K I и ВаСЬ, имеющих общий анион С1 , помещены в узкую вертикальную трубку, причем так, что они образуют резкую границу раздела аЬ (рис. IV.6). В дно трубки впаян серебряный электрод. Концентрацию растворов КС1 и ВаСЬ подбирают таким образом, чтобы в первом приближении [c.71]

Однако перед задачей о внешнем обмене методы математической гидродинамики оказываются бессильными. Искусственность и известная внутренняя противоречивость понятия идеальной жидкости с особенной остротой проявляется вблизи физических границ движущейся жидкости, т. е. как раз в той области течения, где локализованы эффекты, характерные для процесса обмена. Непосредственно у поверхности взаимодействия жидкости с твердым телом (или с другой жидкостью) принцип непрерывности скорости с необходимостью должен быть нарушен. Поверхность раздела не может явиться источником сил, тормозящих идеальную жидкости. Единственное физическое свойство, которое может быть приписано поверхности, ограничивающей идеальную жидкость,—- это непроницаемость. Поэтому на поверхности должна обращаться в нуль нормальная составляющая скорости, но отнюдь не тангенциальная. Это означает, что модель движения идеальной жидкости включает в себя представление [c.15]

Особенно часто это несоответствие обнаруживается "при абсорбции (десорбции), сопровождаемой химической реакцией. Чтобы выполнялось условие независимости- коэффициента массопередачи от концентрации абсорбента, для таких случаев предложен [248, 334, 335] метод расчета движущей силы, включающий равновесное давление поглощаемого компонента на границе раздела фаз Рр при данных гидродинамических условиях (причем при абсорбции Рр > [c.142]

При смещении нефтяной оторочки в газонасыщенную зону методом законтурного заводнения влияние неоднородности коллекторов будет проявляться более сложным образом, поскольку в этом случае гетерогенной дисперсии подвержены две границы — ВПК и ГНК. Неравномерность охвата пласта водой может обусловить блокирование части нефти в целиках, что приведет к дополнительным потерям ее в обводненной зоне залежи. С другой стороны, избирательное движение ГНК предопределяет сокращение порового объема газовой шапки, с которой контактирует движущаяся оторочка, благодаря чему уменьшаются потери нефти на смачивание сухих песков . [c.188]

Кроме описанного метода, широко известен метод движущейся границы, принцип которого иллюстрируется следующей схемой (рис. XV. 2). Нижнюю часть электролизера, имеющего поперечное сечение s см , заполняют раствором электролита М А, а верхнюю — раствором другого электролита МЛ (один из ионов, например, анион А, должен быть общим для обоих электролитов). Заполнение производят так, чтобы растворы не перемешивались и граница аЬ была четкой. Плотность нижнего раствора должна быть больше [c.201]

Во втором методе — методе движущейся границы — определяют скорость движения границы между двумя растворами различной плотности с одним общим ионом под действием постоянного электрического тока. [c.189]

Точность измерения чисел переноса в методе движущейся границы определяется точностью отсчета положения этой границы. Обычно для этого используют различие в показателях преломления исследуемого (КС1) и индикаторного (ВаСи) растворов, а положение границы раздела в каждый момент времени регистрируется специальной оптической системой. [c.64]

Точность измерения чисел переноса в методе движущейся границы определяется точностью отсчета положения этой границы. Обычно для этого используют различие в показателях преломле-ичя исследуемого (КС1) и индикаторного (ВаСЬ) растворов, а положение границы раздела в каждый момент времени регистрируется специальной оптической системой. Для регистрации положения границы раздела можно использовать радиоактивные изотопы соответствующих элементов. Определенными достоинствами обладает вариант метода движущейся границы, в котором используются две изотопные метки изучаемого ионного компонента и растворителя (Ю. П. Степанов, А. И. Горшков, 1980). После пропускания определенного количества электричества фиксируют изменение положения обеих меток, что позволяет сразу определить подвижность изучаемого ионного компонента относительно растворителя в целом и не требует введения описанных выше поправок. [c.73]

Основная экспериментальная трудность при определении чисел переноса таким способом заключается в устранении перемешивания растворов при электродах и в среднем пространстве. Очевидно, в среднем пространстве концентрация должна оставаться после электролиза неизменной, и необходимо аналитически найти уменьшение концентрации электролита в католите и анолите. Более прямой способ измерения чисел переноса осуществляется при ПОМОЩИ метода движущейся границы, в котором определяются действительные скорости движения ионов. Идея этого метода поясняется рис. VHI.2, [c.150]

Число переноса, определяемое методом движущейся границы,равно [c.20]

Число переноса Н+ в 0,05 моль-л- растворе НС1 определяли по методу движущейся границы. Под действием тока силой 0,003 А граница прошла объем, равный 0,159 см за 5 мин 11 с. Чему равно число переноса [c.28]

Рис. lio. Прибор для определения чисел переноса (ПО методу движущейся границы

В конце 30-х годов в области электрофореза наметилось новое направление, сыгравшее большую роль в изучении физикохимических свойств некоторых коллоидных систем и очень быстро развивающееся в настоящее время. Это направление связано с усовершенствованиями макроскопического метода электрофореза, сделанными Тизелиусом, Мак-Иннесом, Лонгсвордом и другими исследователями для применения электрофореза к анализу сложных белковых систем. Усовершенствования включали четыре основных момента 1) получение четкой границы между золем и боковой жидкостью, 2) подавление теплового эффекта в опыте, 3) выделение отдельных фракций белков в чистом виде, 4) применение метода Фуко—Тендера для определения границы движущихся в электрическом поле отдельных фракций белка по показателю преломления света. [c.132]

Среди множества экспериментальных исследований несколько работ посвяп] ено исследованию кинетики ионного обмена на не совсем обычных системах. Так, изучались иониты, зерна которых пронизаны цепями другого полимера [92], иониты, модифицированные растворителем и имеюш ие негомогенную структуру пор (включая макропористые смолы) [40], и неорганические иониты — цирконилфосфаты и торийоксигйдраты [90]. Систематически изучалась взаимодиффуаия противоионов как функция содержания растворителя в пленках ионита, не имеющих непосредственного контакта с растворами [17, 33]. В ряде работ измерена скорость ионного обмена на вермикулите [108, 109]. Для случая замещения в вермикулите ионов ионами методами рентгенографии и кристаллографии установлена резкая граница, движущаяся в кристалле со скоростью, пропорциональной Y t [108]. Несколько исследований по кинетике обмена проведено па системах с органическими растворителями [94, 105]. [c.304]

Основные недостатки макроскопического метода устранены в приборе, предложенном Тизелиусом. Его важнейшим преимуществом является применение во всем приборе одной и той же жидкo тIi, обычно буферного раствора, так что при движении границы частицы продолжают оставаться в том же растворе. Кроме того, употребляются трубки с прямоугольным сечением, а раствор поддерживается при температуре около 3°, соответствующей максимальной плотности буферного раствора. При прохождении электрического тока через жидкость, находящуюся в трубке, выделяется тепло, причем благодаря теплопроводности жидкость вблизи стенок трубки теряет больше тепла, чем в середине. В результате раствор в середине трубки приобретает более высокую температуру, чем у стенок, и различие плотностей приводит при комнатной температуре к появлению токов конвекции, которые нарушают отчетливость границы между растворами. Трубки с прямоугольным поперечным сечением имеют большую площадь стенок, чем цилиндрические, что облегчает отвод тепла в окружающую среду. Поддержание в растворе температуры несколько ниже 4°, при которой плотность жидкости очень мало меняется с изменением температуры, приводит к значительному уменьшению конвекции. С этими усовершенствованиями и с приспособлением для получения в начале опыта резкой границы макроскопический метод представляет собой ценное средство для изучения электрофореза и для его применения с целью разделения частиц, движущихся с различной скоростью. [c.714]

Фронтально-вытеснительный процесс может быть использован не только для аналитических, но и для препаративных целей. Препаративно выделять в чистом виде по этому методу можно, однако, лишь один комнонент, движущийся в первой зоне. В ионообменной хроматографии фронтально-вытеснительный процесс сравнительно легко реализовать, так как само существование хотя бы двух передних границ движущихся компонентов уже предопределяет нахождение одного из компонентов в первой однокомпонентной зоне с концентрацией, равной сумме концентраций веществ в исходном растворе. Введение в исходный раствор электролитов, содержащих ионы-вытеснители со значительной концентрацией, автоматически приведет к появлению значительных максимумов на выходной кривой (зависимость концентрации вещества на выходе из колонки от объема протекшего раствора) при фронтальном процессе. При молекулярной адсорбции для этого требуется сочетание значительных емкостей сорбции компонентов и их сорбционной конкуренции. [c.117]

Между электрокинетическим движением и движением в электрическом поле любой заряженно, частицы (например, иона в растворе) нет никакого принципиального различия. Эго признано многими авторами, но упор, который делают Мак-Бэйн и Лэйнг на этой тождественности, является вполне своевременным, так как некоторые авторы в своих работах, посвящённых -пoтeнциaлy начали терять из вида это обстоятельство. Если заряженными телами, движущимися в жидкости под действием электрического поля, являются малые частицы — ионы, то это движение называется электролитической миграцией и изучается в электрохимии. Разностям потенциалов вблизи и вокруг ионов уделялось мало внимания, пока не появилась теория Дебая-Гюккеля, после чего их значение получило должное признание. Если заряженные тела несколько крупнее — например, коллоидные частицы или частицы в суспензиях — явление называется катафорезом . В случае достаточно крупного твёрдого тела, соприкасающегося с жидкостью (капиллярная трубка, наполненная жидкостью или твёрдая перегородка, пропитанная жидкостью), принято говорить о движении жидкости, а не твёрдого тела, и это движение называется электроэндосмосом . Наконец, существуют также явления, обратные эндосмосу и катафорезу потенциалы истечения — электрические поля, возникающие при пропускании жидкости через капилляр или пористую перегородку, и эффект Дорна — возникновение градиента потенциала при падении взвешенных в жидкости частиц. Эти явления также принадлежат к разряду электрокинетических. Методы измерения скорости электрокинетического движения подробно описаны в некоторых из цитированных выше обзоров. К числу этих методов принадлежат (при катафорезе) различные виды У-образных трубок, в которых наблюдается перемещение границы суспензии методы, связанные с переносом, аналогичные методу Гитторфа по измерению числа переноса в электрохимии микроскопические кюветы, в которых наблюдается движение отдельных частиц с учётом движения дисперсионной среды в обратном направлении. Весьма остроумный, хотя и реже упоминаемый в литературе, метод Самнера и Генри заключается в наблюдении [c.452]

Более широкими возможностями обладает метод Лонг-сворта [66], связанный с наблюдением за системой движущихся границ. Сущность метода кратко заключается в следующем. Первоначальная граница, образованная двумя растворами произвольного, но известного состава с числом проводящих компонентов п, в электрическом поле расщепляется на п—1 границ. Состав растворов между вновь образованными границами, а также скорость их движения при установившемся режиме зависят от концентрации и чисел переноса ионов в двух на- [c.49]

Используются три экспериментальных метода измерения чисел переноса 1 I классический метод Гитторфа 2) метод движущейся границы и 3) метод, смязанный с определением диффузионного потенциала. [c.457]

Частицы за поднимающимся пузырем образуют след, по форме очень похожий на кильватерную струю жидкости за движущемся в ней твердым шаром при числах Рейнольдса в пределах 1—100. Аналогичный эффект наблюдается и при подъеме крупных газовых пузырей в капельной жидкости. Такие пузыри имеют сферическую лобовую часть и кильватерный угол приблизительно 110°г если поверхность сферы продолжить ниже пузыря, то полученный дополнительный объем будет приблизительно равен объему жидкости, поднимающейся вместе с пузырем. Это явление наблюдалИг используя метод трасера однако границы пузыря были весьма расплывчатыми и нестабильными из-за действия вязкостных сил на границе между кильватерной зоной и остальной жидкостью. [c.151]

Рассмотрение кинетики набухания в указанных аспектах приводит к проблеме решения уравнения нестационарной диффузии в условиях перемещающихся границ. Точное решение задач подобного рода известно лишь в очень ограниченном числе случаев [27, 28]. Метод аналитического решения задач диффузии (теплопроводности) при наличии движущихся границ предложен [29—31]. Этот метод основан на разложении искомого решения в ряд по некоторым системам мгновенных собственных функций соответствующей задачи. Таким образом, рассмотрение процесса набухания с учетом диффузионных явлений приводит к весьма сложной проблеме решения уравненийТмодели. Этот подход к описанию кинетики набухания нельзя признать исчерпывающим по ряду причин. Так, здесь недостаточно четко отражены физические особенности внутренней структуры полимеров. Параметры моделей не имеют явной связи с молекулярными характеристиками ноли- [c.299]

В результате проверки оказалось возможным выделить способ загрузки, обеспечивающий максимально однородную структуру. Этот способ, названный выше как метод, имитирующий дождь из частиц катализатора, сводится к следующему. Частицы с помощью какого-либо устройства распределяются по сечению реактора, расположенному на определенной высоте от границ формируемого слоя, и поступают в него, пролетая без взаимных столкновений одинаковое расстояние. Каждая частица имеет практически одинаковую потенциальную энергию п равную вероятность попасть в любой участок слоя. Это создает предпосылки для создания однородной структуры насыпного слоя, что и было подтверждено при его продувках. На рис. 4 показано поле температуры, замеренное на выходе из слоя. При средней температуре 291°С среднеквадратичное отклонение составило 5°С. Локальные неоднородности структуры слоя, порождающие горячие пятна, отсутствуют. Важен еще и тот факт, что изменение высоты свободного падения частиц при загрузке, т. е. изменение энергии канлдой частицы па одинаковую величину, приводит к образованию слоя с другим значением общей по слою порозности. Так, два слоя, упакованные этим методом с высоты / 1 = 1,0 м и /г2 = 0,15 м, различаются но насыпной плотности на 8- 12% (р1>р2), а потери напора потока газа, движущегося через слой, снижаются во втором случае на 45- -50%. [c.11]

Метод Тизелиуса особенно широко применяется при исследовании белков и других высокомолекулярных электролитов, поскольку с его помощью можно не только определить скорость электрофореза, но и разделить смесь высокомолекулярных веществ на отдельные компоненты. В самом деле, если исследуемый раствор содержит несколько компонентов с различными электрофоретическими лодвижностями, то фронт передвижения более подвижных компонентов будет обгонять фронт движения компонентов, движущихся медленнее, и образуется столько границ, сколько компонентов, в смеси. [c.209]

Числа переноса, рассчитанные по формуле (IV.42) в методе движущейся границы, строго говоря, не равны числам переноса тех же ионов, но определенных методом Гитторфа или по разности потенциалов на концах электрохимической цепи, содержащей границу двух растворов Это различие обусловлено некоторым изменением объема V, регистри руемого в методе движущейся границы, из-за электродных реакций Так, например, в рассмотренном примере при пропускании электри ческого тока происходит не только движение катионов, но также пе ремещение анионов и электродный процесс превращения металличе ского серебра в хлорид серебра Ag+ h—ё Л С1. В результате возникает дополнительное изменение объема, равное [c.64]

При использовании уравнения (IV.42) системой отсчета оказывается, однако, не растворитель в целом, а стеклянная трубка измерительного прибора. Различие в этих системах отсчета обусловлено некоторым перемещением воды относительно стеклянной трубки, которое в свою очередь связано с изменением объема V, регистрируемого в методе движущейся границы, из-за электродных реакций. Так, например, в рассмотренном примере при пропускании электрического тока происходит не только движение катионов, но также перемещение анионов и электродный процесс превращения металлического серебра в хлорид серебра Ag+ l—e--)-Ag l. В результате возникает дополнительное изменение объема, равное [c.72]

Другой метод определения чисел переноса — метод движущейся границы — сводится к следующему. Два раствора, различающиеся по цвету или коэффициенту преломления, налива ются в прибор, снабженный электродами (I и 2 на рис. 10) Если растворы различаются по плотности, то в средней калибро ванной части сосуда 3 можно наблюдать четкую границу (а — аг) между ними. При пропускании тока граница между раство рами начнет перемещаться. Если концентрация растворов С г-экв1см , го при прохождении Р кулонов электричества граница [c.36]

Поскольку количество q (в Кл) можно определить кулоно-метром, то te может быть вычислено по перемещению границы I за время опыта. Метод движущейся границы применяют для прецизионных измерений вследствие его сравнительной простоты и точности получаемых результатов. В качестве примера можно привести определения числа переноса иона Н+ в растворе H . Катодом служит хлорсеребряный, анодом — металлический кадмиевый электроды, индикаторным электролитом — d b. Положение границы растворов фиксируется по цветному индикатору, добавленному к раствору НС1. [c.471]

Теплодинамический хроматографический метод. Теплодинамический метод [22] представляет собой сочетание непрерывного фронтального метода с движущимся температурным полем. Подобно фронтальному методу анализа в теплодинамическом методе анализируемая смесь газа подается в колонку непрорывно. К моменту перед проскоком наиболее плохо сорбирующегося компонента на колонку с верхнего конца медленно надвигают электрическую печь, создающую в колонке одновременно с током газа-носителя температурное поле. Длина печи значительно меньше длины слоя адсорбентов в колонке. Печь медленно опускается до конца колонки, достигнув нижнего края колонки, возвращается в исходное положение и снова продолжает двигаться по слою адсорбента. При повыщении температуры сорбируемость газов уменьшается. Таким образом, температурное поле выталкивает сорбированные газы к концу колонки, при этом обостряется граница зон и происходит разделение сложной смеси. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология