Скорости движения ионов молекул распределение

Впервые химический лазер, основанный на реакции между водородом и хлором, был разработан американскими исследователями, Однако им не удалось достичь успеха, поскольку затраты энергии на инициирование реакции, т. е. создание атомного хлора, во много раз превышали энергию лазерного возбуждения. Таким образом, данная реакция цепная, и в ней есть акт, дающий неравновесно возбужденные продукты, но она протекает с недостаточной скоростью. Поэтому для создания высокоэффективного химического лазера следует выполнить одновременно несколько условий, а именно реакция, лежащая в основе такого лазера, должна быть быстрой, идти по цепному механизму и должна приводить к образованию неравновесных возбужденных молекул, колебательная энергия которых значительно превышает энергию поступательного и вращательного движений. Идея использования быстрых цепных реакций была выдвинута впервые советскими учеными. В настоящее время широкое применение нашли цепные реакции водорода или дейтерия с фтором, в результате которых образуются возбужденные молекулы НР или ОР с неравновесным распределением энергии по колебательным степеням свободы. Излучение генерируется благодаря колебательным переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для НР составляет 2,7—3,2 мкм, а для ОР — 3,7—4,4 мкм. При добавлении оксида углерода (IV) к смеси дейтерия и фтора молекулы СОз забирают энергию у молекул ОР и переизлучают ее а области 10 мкм. Сравнительно недавно в США был создан хими ческий лазер, излучение в котором составляет 1,3 мкм. В его основу положена реакция молекулярного хлора с пероксидом водорода. Дело в том, что в растворе пероксид водорода диссоциирует на ионы Н+ и НО2 , которые активно реагируют с молекулами хлора. При этом взаимодействии возникает возбужденная молекула кислорода. Это так называемый синглетный кислород, в молекуле которого возбуждены не колебания, а долго живущие электронные состояния. Газообразный хлор пробулькппает через жидкую смесь пероксида водорода и гидроксида натрия, который [c.101]

Ионообменная хроматография — один из видов хроматографического анализа, основы которого были созданы в 1903— 1906 гг. Цветом первоначально с целью разделения пигментов группы хлорофилла. Современная хроматография — это метод разделения веществ (молекул или ионов), основанный на различиях в скорости переноса растворенных веществ в системе двух фаз, одна из которых подвижна компоненты перемещаются через систему только находясь в подвижной фазе, в направлении ее движения. Компоненты, распределяющиеся предпочтительно в неподвижной фазе, двигаются медленнее компонентов, находящихся в основном в подвижной фазе. Таким образом, различия в равновесном распределении компонентов между двумя фазами и в кинетике обмена обуславливают различия в линейных скоростях движения компонентов и в конечном счете ведут к их разделению. [c.686]

Энергия взаимного притяжения катионов и анионов настолько велика, что несмотря на хаотическое движение ионов и молекул растворителя вокруг каждого катиона появляется некоторый избыток анионов и соответственно вокруг аниона чаще встречаются катионы, т. е. распределение ионов в растворе неравномерно. Наличие ионной атмосферы вокруг каждого иона сильного электролита ограничивает свободу движения и уменьшает скорость пере-мешения иона в поле с данным падением потенциала. По этой причине электропроводность раствор сильного электролита меньше, чем можно было бы ожидать при полной диссоциации этот факт указывает ие на частичную диссоциацию, а на роль взаимного притяжения разноименно заряженных ионов. [c.184]

Для того чтобы расшифровать явления разряда в газах, необходимо изучить не только все перечисленные выше элементарные процессы, но и характер движения электронов и ионов в газе при наличии электрического поля и без него. Сюда относятся вопросы о подвижности ионов и электронов, вопросы о распределении скоростей и энергии в беспорядочном тепловом движении ионов и электронов. Такое движение всегда накладывается на переносное движение в поле, а иногда и превосходит последнее по своему значению для разряда (когда ненаправленный беспорядочный ток больше направленного). В той же связи существен вопрос о длине свободного пути электронов и ионов, точнее — об эффективном сечении атомов и молекул по отношению к тем или иным актам их взаимодействия с электронами и ионами, и вопрос о характере рассеяния пучка электронов или ионов при встрече с молекулами и атомами газа. В вопросах баланса числа тех или других частиц и баланса энергии существенную роль играют процессы излучения квантов энергии возбуждёнными атомами и молекулами и длительность их пребывания в состоянии возбуждения. [c.23]

Если агрегативная устойчивость коллоидных систем отвечает их способности сохранять постоянными размеры частиц, то седиментационная устойчивость характеризует противодействие осаждению в поле тяготения. Коллоидные частицы участвуют в тепловом (броуновском) движении, что обусловливает их равномерное распределение в достаточно узком слое жидкости.. Способность частиц удерживаться во взвешенном состоянии зависит от их размеров, массы, вязкости раствора, различия плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды. Повышение температуры увеличивает скорость броуновского движения частиц, однако при слишком высоких температурах сталкивающиеся частицы разрушают свои защитные оболочки из ионов и молекул растворителя, частицы слипаются, и начинается их седиментация. [c.152]

Если любое направление скорости, приобретаемой осколочным ионом в процессе диссоциации, равновероятно, а вероятность приобретения им при этом энергии Ец задается функцией W (Ец), то, с учетом распределения исходных молекул по кинетическим энергиям, связанным с тепловым движением, получаем [57] [c.20]

Независимо от характера движения жидкости у границы раздела фаз всегда существует диффузионный слой жидкости. Он представляет собой некоторое сопротивление диффузии частиц растворяемого вещества в массу раствора, а в случае химического растворения — диффузии химически активного растворителя к поверхности растворяющегося вещества и диффузии в раствор образующегося на этой поверхности продукта реакции. Поэтому скорость растворения кристаллических тел в жидкостях определяется главным образом законами диффузии. Интенсивность растворения, как интенсивность всякого гетерогенного процесса, зависит от величины поверхности контакта фаз — чем мельче кристаллы, тем больше их удельная поверхность и тем быстрее они растворяются. Мелкие кристаллы растворяются быстрее также и потому, что в них относительная доля материала (ионов, молекул), находящаяся у вершин трехгранных углов и ребер, значительно больше, чем в крупных. Затрата же энергии на разрушение вершин и ребер кристалла, отнесенная к единице массы, меньше, чем на разрушение граней. С наименьшей скоростью растворяются наиболее развитые грани кристалла. Различной скоростью растворения отдельных элементов кристалла, в том числе разных его граней, объясняется и изменение его формы при частичном растворении — грани и ребра искривляются. Существенную роль при этом играют также неравномерно распределенные в кристалле примеси, делающие его неоднородным. [c.36]

В современных работах по сольватации спектральным методам уделяется много внимания, поскольку они дают большой объем информации, непосредственно касающейся взаимодействия ионов с растворителем. Данные по электронным спектрам позволяют оценить энергетические характеристики связей, инфракрасная и рамановская спектроскопия отражают изменения в колебательных и либрационных движениях молекул растворителя, а сдвиги ЯМР и времена релаксации дают сведения об изменении распределения электронов вокруг ядер в молекулах растворителя и о средней скорости обмена молекул растворителя в координационной оболочке. [c.190]

Однако наиболее полные сведения в этой области могут быть получены из экспериментов по рассеянию молекулярных пучков. В этих экспериментах используется целая группа методов (зачастую сильно отличающихся друг от друга) для исследования взаимодействия атом — атом, атом — молекула, молекула — молекула, атом — ион, ион — молекула, ион — ион и, наконец, атом, ион, молекула— фотон. Информацию, получаемую из рассеяния молекулярных пучков, составляют полные сечения процессов, распределения продуктов по углам разлета, скоростям и внутренним состояниям, а также в ряде случаев — зависимости сечения от взаимной ориентации реагентов. Здесь мы имеем дело по существу с химическим процессом при одном столкновении (single ollision hemistry). Поскольку этот акт не усложнен последующими молекулярными столкновениями, удается получить информацию о движении атомов сталкивающихся молекул, управляемом меж- и внутримолекулярным взаимодействиями. Это новое направление в кинетике химических реакций и определяется как динамика элементарных процессов. [c.51]

В методе распределительной хроматографии, основанной на различии в распределении разделяемых веществ между двумя жидкими фазами, основным требованием является взаимное насыщение одной фазы другой жидкой фазой. Разделяемые вещества должны хорошо растворяться в обоих растворителях и иметь константы Rf в пределах от 0,2 до 0,8. Ряд органических веществ оказывается хорошо растворимым только в определенных растворителях, нанример стрептомицин хорошо растворим в воде и плохо растворим в спиртах. Его растворимость повышает добавление п-толуолсу.льфоновой кислоты. Величина констант Rf для органических оснований может быть повышена введением органических кис.лот в систему растворителей. Наоборот, добавление органическпх аминов повышает скорость движения веществ кислотного характера в толще иосителя, например, в бумаге. Регулирование концентрации ионов гидроксония имеет большое значение как в распреде-лите.льной, так и в адсорбционной хроматографии, так как это изменяет соотношение между молекулами и ионами, распределяющимися или адсорбирующимися по-разному, а также ионообменную е.мкость ионитов п т. д. Увеличенпе степени диссоциации разделяемых веществ приводит к повышению коэффициента распределения в пользу воды, так как ионы лучше растворимы в воде, чем недиссоциированные молекулы вещества. Отсюда понятно значение буферирования смесей, применяемых б распределительной хроматографии (табл. 2). [c.398]

Как известно, в смесях газов и в растворах частицы равномерно распределяются по всему объему. Например, если на концентрированный раствор сахара осторожно налить слой чистой воды, то молекулы сахара, совершая хаотическое тепловое движение, постепенно равномерно распределяются по всему объему жидкости. Одновременно и молекулы воды проникают в раствор сахара, разбавляя его. Оба эти процесса идут самопроизвольно и до тех пор, пока не произойдет полного выравнивания концентрации сахара во всем объеме раствора. Самопроизвольный процесс переноса вещества, в результате которого устанавливается равновесное распределение концентраций вследствие беспорядочного теплового движения молекул, атомов, ионов в газах, жидкостях или твердых телах, называется диффузией. Диффузия имеет место и при смешивании растворов различных концентраций, а также в твердых телах и газах. Причем, скорость ее в газах наибольшая, а в твердых телах наименьшая. [c.119]

Процессы, которые протекают на бумаге при хроматографировании, можно представить следующим образом. При соприкосновении с фильтровальной бумагой растворитель (в нашем опыте это была вода) под действием канилярных сил просачивается вдоль полоски бумаги. Как только растворитель, или, как говорят, подвижная фаза, доходит до места, на которое была нанесена исследуемая смесь, начинается процесс распределения молекул или ионов компонентов смеси между подвижной фазой и неподвижной фазой последней является целлюлоза бумаги, пропитанная растворителем. Если скорость движения подвижной фазы невелика, то отношение концентраций любого компонента разделяемой смеси в подвижной и неподвижной фазах будет приближаться к равновесному распределению, которое характеризуется определенным коэффициентом распределения. [c.437]

Теория, основанная на статистической механике [51], предполагает, что реагирующие частицы характеризуются максвелловским распределением. Незаряженные молекулы, вступающие в реакции с ионами, находятся в термическом равновесии, которое существенно не нарушается небольшим числом соударений с электронами. Однако распределение ионов по скоростям в пространстве зависит от их положения в ионном источнике. Это обстоятельство учли Джиомо-зис и Стивенсон [52]. Согласно их данным, в общем случае скорость реакции V в некоторой точке может быть выражена с помощью функций распределения ионов Д и молекул Д и микроскопического сечения реакции ст. Обозначив относительную скорость движения реагирующих частиц V = — а имеем [c.83]

Из данных спектроскопии ЯМР и N3 следует, что молекулы воды, распределенные в гидратных оболочках противоионов, находятся в сильно иммобилизованном состоянии в обратных мицеллах аэрозоль ОТ - Н О -гептан. После завершения гидратной оболочки подвижность воды усиливается и приближается к подвижности обычной воды. Флуоресцентные зонды пирен (Р) и пиренсульфокислота (ПСК) инкубировали в обратных мицеллах и возбуждали рубиновым импульсным лазером с длиной волны 347,1 нм. С целью исследования динамики движения зонда и тушителей флуоресценции следили за затуханием возбужденного синглетного состояния зонда. В случае ионных тушителей движение оказалось весьма затрудненным при низком содержании воды. Однако тушители типа 0 или СН212 свободно диффундируют в таких системах. Константы скорости тушения флуоресценции меньше для гидрофобного зонда пирена, чем для дифильной ПСК в случае ионных тушителей. Этот факт объясняется меньшей вероятностью столкновения между тушителем и ПСК. Паносекундный импульсный радиолиз дифенила в обратных мицеллах приводит к образованию аниона и триплетного дифенила. Изучен последующий перенос электрона и энергии от этих промежуточных форм к акцепторам, локализованным в разных местах мицеллы. Показано, что заряд донора, доступность акцептора, а также микроокружение акцептора существенно влияют на эффективность этих процессов переноса. [c.354]

Для борьбы с адсорбционной памятью и фоно.м остаточных газов анализируемый газ вводят в источник ионов в виде молекулярного пучка , направленного по пути движения ионов. В этом случае можно уменьшить или совсем убрать выталкивающее ионы напряжение, так как ионы, образованные ионизацией направленного пучка. молекул, и без него будут вылетать из источника ионов, в то время как выход ионов фона будет уменьшен из-за изотропного распределения направлений их начальных скоростей. Поэтому при общем ослаблении нучка ионов отношение интенсин1[ости образца к фону будет увеличи ваться. [c.72]

Реальный сорбент представляет проницаемую для жидкости или газа дисперсную среду, в которой беспорядочно расположены неравноценные сорбционные центры — активные связи, способные Захватывать атомы, молекулы или ионы из движущейся через сорбент подвижной фазы. В процессе движения через хроматографическую колонну каждая из частиц последовательно сорбируется и десорбируется. Среднее число актов сорбцри на единицу длины колонки зависит от суммарного действия физико-химических и геометрических факторов, определяющих кинетику, статику и динамику сорбции. Время нахождения молекулы в сорбенте — случайная величина для разных частиц она различна. Расположение центров сорбции имеет хаотический характер, а сам акт сорбции — случайный процесс для каждой частицы. Движение частиц имеет также хаотический характер. Поле скоростей потока в слое сорбента имеет также статистическое распределение. Все эти статистические факторы показывают, что даже в случае приближения к условиям сорбционного равновесия распределение веществ на границах хроматографических зон будет иметь размытый характер. [c.44]

Малая роль горячих атомов в радиационно-химических реакциях обусловлена 1) упоминавшимся выше преимущественным характером расцада возбужденных многоатомных молекул и ионов, связанным с предшествующим диссоциации распределением энергии по колебательным степеням свободы 2) вытекающей из закона сохранения количества движения обратной пропорциональностью кинетической энергии продукта диссоциации его массе (поэтому дискутируют, главным образом, о горячих атомах водорода) 3) большой скоростью процесса поступательной релаксации (см. 14). [c.381]

ЩИМ фактором, лимитирующим скорость сорбции, является процесс диффузии сорбируемых частиц (атомов, молекул или ионов) внутри зерен сорбента. В процессе движения частиц через хроматографическую колонку каждая из них последовательно сорбируется и десорбируется. Число актов сорбции на единице длины колонки зависит от суммарного действия физико-химических и геометрических факторов, определяющих статику, кинетику, а тем самым, и динамику сорбции силы сорбционного взаимодействия, скорости внешней и внутренней диффузии, скорости сорбции или десорбции, скорости потока и т. д. Так как расноложепие сорбционных центров и двин ение сорбируемых частиц (наряду с направленным движением потока) имеют хаотический характер, то можно предположить, что даже при приближении к условиям сорбционного равновесия кривые распределения веществ на границах хроматографических зон должны быть близки по форме к кривой вероятности [15—17]. [c.8]

Известно, что при растворении какого-либо вещества, например Na l в воде, происходит расщепление Na l на молекулы и ионы, находящиеся в постоянном и беспорядочном движении, иными словами, ионы и молекулы наделены определенным запасом кинетической энергии. Если поверх такого раствора налить слой чистой воды, то нарушится равномерное распределение энергии по обеим сторонам границы раздела и частицы растворенного вещества будут стремиться перейти в чистую воду с тем, чтобы выравнять свою концентрацию. Скорость такого движения (скорость диффузии) в первую очередь находится в зависимости от величины частиц чем частицы меньше, тем, вообще говоря, они подвижнее и тем быстрее они будут проникать в вышележащие слои воды, и наоборот, чем крупнее частицы, тем медленнее они будут двигаться. [c.14]

Гиббс впервые рассмотрел зависимость пограничного натяжения от деформации поверхности, но сделал это в статических условиях. В рассматриваемых нами условиях, при наличии адсорбированных ионов или молекул, наблюдается зависимость пограничного натяжения не от величины, а от скорости деформации. Происходит это потому, что наряду с переносом частиц движущейся поверхностью, приводящим к нарушению распределения частиц по поверхности и изменению пограничного натяжения этой поверхности, всегда существуют процессы, ведущие к выравниванию этих нарушений. Совершенно естественно, что как нарушение распределения этих частиц по поверхности капли, так и выравнивание этих иарущений отражается на скорости тангенциального движения поверхности. [c.619]

Продольной диффузией называют составляющую в направлении потока диффузии, как было указано выше. Диффузией вообще называют самопроизвольное выравнивание концентраций в какой-либо системе как результат установления внутри фаз равновесного распределения концентраций, вызываемого тепловым движением молекул или ионов. Перенос вещества в случае диффузионной кинетики подчиняется закону Фикка. Продольная диффузия представляет собой перенос противоионов или молекул вдоль слоя ионита и является составляющей общего переноса вещества в слое зерен ионита. Внешней диффузией называют диффузию вещества к зерну ионита через окружающую пленку или через удерживаемый силами адгезии слой, остающийся неподвижным даже при относительном перемещении зерен ионита и раствора. Скорость сорбции при внешнедиффузионной кинетике зависит от толщины пленки или пути диффузии и величины поверхности зерен ионита и определяется уравнением [c.82]

Часто постоянное напряжение, приложенное к слою нематика, вызывает в результате возникшего тока не однородное изменение ориентации молекул, а периодическое в пространстве возмущение ориентации директора. Дело здесь в том, что, говоря об ориентирующем молекулы нематика воздействии ионов носителей тока, мы пока что пренебрегали тем, что ионы будут вовлекать в свое движение также и молекулы нематика. В результате такого вовлечения прохождение тока в жидком кристалле может сопровождаться гидродинамическими потоками, вследствие чего может установиться периодическое в пространстге распределение скоростей течения жидкого кристалла. Вследствие же обсуждавшейся в предыдущем разделе связи потоков жидкого кристалла с ориентацией директора в слое нематика возникнет периодическое возмущение распределения ди- [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология